無感測(cè)溫：紅外熱成像助力疫情防控

據(jù)最新情況顯示，截至3月4日，全國已累計(jì)確診新型冠狀病毒肺炎80303例，疑似29824例，死亡2947例，治愈36206例。新型冠狀病毒肺炎早期臨床表現(xiàn)為主要為發(fā)熱、干咳、乏力，因此，體溫檢測(cè)成為判別和預(yù)防病毒感染的重要手段。此次新型冠狀病毒的感染受體為人體黏膜組織，干咳產(chǎn)生的飛沫接觸人體口腔、鼻腔、眼結(jié)膜都可能造成感染。傳統(tǒng)體溫計(jì)等測(cè)溫方式需要大面積、近距離接觸，因而非常低效和危險(xiǎn)。針對(duì)此情況，紅外熱成像技術(shù)被大量用于交通樞紐、商超小區(qū)的人員體溫檢測(cè)、疑似患者排查工作當(dāng)中，對(duì)防控新型冠狀病毒感染的肺炎疫情提供了重要的幫助和支持。

什么是紅外測(cè)溫

紅外測(cè)溫儀通過吸收被測(cè)物體發(fā)出的紅外輻射來測(cè)定其溫度。那么，非接觸測(cè)溫是如何實(shí)現(xiàn)的呢？

凡是溫度高于絕對(duì)零度（0 K或-273.15℃）的物體，均會(huì)自表面向外發(fā)出電磁輻射，且該輻射與物體的固有溫度成比例。在這種輻射中，包含用于實(shí)現(xiàn)測(cè)溫的紅外輻射。當(dāng)該輻射貫穿大氣后，借助專用鏡頭便能將其聚集在探測(cè)器上。隨后，探測(cè)器會(huì)生成與該輻射成比例的電信號(hào)。該信號(hào)得到放大，并通過接受連續(xù)的數(shù)字信號(hào)處理而轉(zhuǎn)化為與物體溫度成比例的輸出信號(hào)。

如此一來，在顯示器上便會(huì)顯示出溫度的測(cè)量值，并輸出便于識(shí)別的色彩圖像。這就是在一些工程評(píng)測(cè)，居家裝修場(chǎng)景中看到的手持紅外熱成像測(cè)溫儀的工作原理。

對(duì)于小區(qū)、商超場(chǎng)景，手持紅外熱成像測(cè)溫儀器即可滿足需要。但是對(duì)于大規(guī)模場(chǎng)景而言，快速尋找超溫目標(biāo)比較困難，尤其是在大量人員通行時(shí)很容易漏檢。此時(shí)，熱成像攝像機(jī)的非接觸式測(cè)溫便派上了用場(chǎng)。 

熱成像攝像機(jī)+黑體：高精度測(cè)溫

利用熱成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)的無感測(cè)溫作為初篩，主要目的是初步篩查，但如果測(cè)溫溫差過大，或造成頻繁觸警、體溫?cái)?shù)據(jù)查看管理困難，使用效果大打折扣。同時(shí)，按照國家標(biāo)準(zhǔn)《GBT 19146-2010 紅外人體表面溫度快速篩檢儀》要求，在規(guī)定的工作環(huán)境中，儀器的試驗(yàn)誤差應(yīng)不大于0.4℃，熱成像攝像機(jī)在理想穩(wěn)定工作環(huán)境狀態(tài)下，設(shè)備穩(wěn)定性精度最高僅能做到±0.5℃，受內(nèi)部及外部的環(huán)境影響，如空調(diào)、人流環(huán)境溫度擾動(dòng)，實(shí)際工作中誤差將進(jìn)一步擴(kuò)大。因此，在實(shí)際場(chǎng)景當(dāng)中，需要搭配“黑體”協(xié)同作用。

黑體是一種理想化的輻射體，它能吸收所有波長(zhǎng)的輻射能量，沒有能量的反射和透過。也就是說，絕對(duì)黑體只發(fā)射紅外電磁波，但不反射外界環(huán)境的電磁波，使其輻射情況只于溫度有關(guān)，有效避免外界環(huán)境干擾以及自身材料影響。

因此，紅外熱成像系統(tǒng)可以利用黑體的特性開展測(cè)溫標(biāo)定：將黑體輻射源（校準(zhǔn)裝置）設(shè)置在熱成像攝像機(jī)視野范圍內(nèi)，建立灰度與溫度的準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)行測(cè)量溫度實(shí)時(shí)校正，將視頻畫面和個(gè)人體溫對(duì)應(yīng)顯示，可以大幅度提高人體測(cè)溫的精度，減少測(cè)溫誤差到±0.3℃。由此，熱成像技術(shù)就很好地解決了傳統(tǒng)測(cè)溫需要人員近距離、大密度接觸的問題，實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)溫，減少交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)。目前，多家安防企業(yè)已經(jīng)利用熱成像測(cè)溫技術(shù)助力疫情防治工作。