1.本发明属于体温测量领域,尤其涉及一种移动终端设备的体温测量方法、移动终端设备及介质。
背景技术:2.现有的体温测量方面,常用的有温度计、额温计等,均需要有专门的测温工具进行测量,对于用户而言携带测温工具或日常测温非常不便。同时现有的红外检测类测温装置对测量点的位置往往不精确,例如采用手持额温枪对人体测温时,测量点的位置只是一个大概的位置,如腕部或额头,采用人工方式往往无法精确的定位到测温点,从而使得测量的温度精确度不高,且浪费人力。而在人流多的地方使用的红外体温测量是通过对整个人体的温度进行检测,设备体积大,成本较高,且不便于在人流相对小的地方使用。
3.因此需要提出一种便携、易用且能够精确定位测温点的体温测量方法。
技术实现要素:4.为解决上述问题,本发明实施例提供了一种移动终端设备的体温测量方法、移动终端设备及介质,实现便携、易用且能够精确定位测温点。
5.为实现上述目的,第一方面,本发明提出了一种移动终端设备的体温测量方法,所述移动终端设备包括温度检测单元和成像单元,所述方法包括:
6.设定参考坐标系,所述参考坐标系包括x轴和y轴;
7.设定所述温度检测单元在所述参考坐标系中的坐标为第一坐标,所述温度检测单元用于沿第一方向实时检测所述人脸面部的温度,所述第一方向垂直于所述x轴和所述y轴所在的平面;
8.利用所述成像单元沿所述第一方向实时获取所述人脸面部的影像;
9.确定所述人脸面部的测温点的影像在所述参考坐标系中的坐标为第二坐标;
10.判断所述第二坐标与所述第一坐标是否重合或基本重合;以及,判断移动终端与所述测温点沿所述第一方向的距离是否在预设范围之内;
11.若是,则输出所述温度检测单元检测到的温度信号。
12.第二方面,本发明还还提出一种移动终端设备,包括:
13.成像单元,用于沿第一方向获取人脸面部的影像;
14.温度检测单元,用于沿所述第一方向检测所述人脸面部的温度;
15.存储单元,存储:参考坐标系的相关信息,所述参考坐标系的相关信息包括:x轴和y轴,所述第一方向垂直于所述x轴和所述y轴所在的平面;所述温度检测单元位于所述参考坐标系中的坐标为第一坐标;
16.处理单元,确定所述人脸面部的测温点的影像在所述参考坐标系中的坐标为第二坐标;
17.判断单元,用于判断所述第二坐标与所述第一坐标是否重合或基本重合;以及,判
断移动终端与所述测温点沿第一方向的距离是否在预设范围之内;
18.显示单元,用于在所述判断单元判断结果为是时,显示所述温度检查单元检测出的温度值。
19.第三方面,本发明还提出一种非暂态计算机可读存储介质,该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,该计算机指令用于使计算机执行第一方面的移动终端设备的体温测量方法。
20.本发明的有益效果在于:
21.本发明通过成像单元沿第一方向实时采集人脸面部影像,温度检测单元沿第一方向检测人脸面部的温度,给定温度检测单元在参考坐标系中的第一坐标,第一方向垂直于参考坐标系的x轴和y轴,基于采集的人脸面部的影像确定出测温点的影像在参考坐标系中的第二坐标,通过判断第二坐标与第一坐标是否在参考坐标系中重合或基本重合,从而判断测温点和温度检测单元是否对准,当判断为重合或基本重合时温度检测单元的检测值为有效温度值,从而实现在移动终端设备上对人脸面部测温点的精确定位,从而可以实现精确测量。而且,该方法用在移动终端上,也方便人们可以利用移动终端设备例如手机等随时进行测温,方便快捷。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例一的一种移动终端设备体温测量方法的步骤图;
24.图2为本发明实施例二的一种移动终端设备结构示意图;
25.图3为本发明实施例二的一种移动终端设备中各功能单元关系意图;
26.图4为本发明实施例二的一种移动终端设备的使用参考图;
27.附图标记说明:
28.图2和图3中:
29.1、移动终端设备;2、成像单元;3、温度检测单元;4、存储单元;5、处理单元;501、第一确定子单元;502、第二确定子单元;503、第三确定子单元;504、测温点识别单元;6、判断单元;601、第一子判断单元;602、第二子判断单元;603、输出单元;7、显示单元;8、测温点;9、距离获取单元;10、距离传感器。
具体实施方式
30.目前对于体温测量普遍采用体温计、手持额温计或红外成像设备等专业工具或设备,对于用户而言携带测温工具或日常测温非常不便。本发明将温度检测单元集成在移动终端设备上,能够便于人们日常的测温需求。
31.为了实现精确体温测量,涉及将温度检测单元与测温点的对准的技术问题,本发明通过建立参考坐标系并给定温度检测单元的第一坐标,通过成像单元采集人脸面部图像并确定测温点的影像,在设定的参考坐标系内计算并确定测温点的第二坐标,由于成像单
元接收光辐射的方向垂直于参考坐标系所在平面,且转换的第一坐标和第二坐标能够与温度检测单元和测温点真实物理位置沿第一方向在x-y平面的投影相对应并具有特定且相同的转换关系,然后通过判断第一坐标与第二坐标是否重合或基本重合,解决如何判断测温点是否与温度检测单元对准的技术问题,进而能够在移动终端设备上实现精确的体温测量。
32.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
33.实施例一
34.图1为本发明实施例一的一种移动终端设备体温测量方法的步骤图;
35.如图1所示,一种移动终端设备体温测量方法,移动终端设备包括温度检测单元和成像单元,方法包括:
36.步骤s1:设定参考坐标系,参考坐标系包括x轴和y轴;
37.步骤s2:设定温度检测单元在参考坐标系中的坐标为第一坐标,温度检测单元用于沿第一方向实时检测人脸面部的温度,第一方向垂直于x轴和y轴所在的平面;
38.步骤s3:利用成像单元沿第一方向实时获取人脸面部的影像;
39.步骤s4:确定人脸面部的测温点的影像在参考坐标系中的坐标为第二坐标;
40.步骤s5:判断第二坐标与第一坐标在是否重合或基本重合;以及,判断移动终端设备与所述测温点沿第一方向的距离是否在预设范围之内;
41.步骤s6:若是,则输出温度检测单元检测到的温度信号。
42.本发明通过成像单元实时采集人脸面部影像,给定温度检测单元在参考坐标系中的第一坐标,基于采集的人脸面部的影像确定出测温点的影像在参考坐标系中的第二坐标,通过判断第二坐标和第一坐标是否在参考坐标系中重合或基本重合,进而判断温度检测单元和测温点是否对准,当判断温度检测单元和测温点对准时,温度检测单元的检测值为有效温度值,从而实现在移动终端设备上对人脸面部测温点的精确定位,从而可以实现精确的体温测量。而且,该方法用在移动终端上,也方便人们可以利用移动终端设备例如手机等随时进行测温,方便快捷。
43.下面结合具体实施例对本发明的具体实施例进行详细的说明。
44.本实施例中预先在移动终端设备上集成成像单元和温度检测单元,设定测温点为人脸面部的额头中央区域,其中,成像单元接收光辐射方向和温度检测单元接收红外辐射的方向均朝向被测目标。
45.关于步骤s1:设定参考坐标系,参考坐标系包括原点、x轴和y轴。
46.本实施例中,可以设定以成像单元的图像坐标系(二维坐标系)为参考坐标系,参考坐标系包x轴、y轴;原点与为成像单元的光轴重合。在其他实施例中,也可以设置成像单元的相机坐标系为参考坐标系,或者设定成像单元的像素坐标系为参考坐标系等,上述的多种坐标系之间均可以根据成像单元的镜头参数实现相应的坐标转换,因此只要参考坐标系满足属于成像单元本身的任意坐标系的其中之一,或者建立的参考坐标系能够与成像单元本身的任意坐标系之间具有已知对应的转换关系即可。本实施例中选择以图像坐标系作为参考坐标系进行实时方式的说明。
47.设定参考坐标系的目的为:可以根据成像单元获取的人脸面部影像,将测温点的
物理位置转换至参考坐标系内的第二坐标,同时将温度检测单元的物理位置转换并存储在同一参考坐标系内的第一坐标,例如,可以在同一参考坐标系中确定温度检测单元的坐标(x0,y0)、测温点的坐标(x
t
,y
t
),由于成像单元接收光辐射的方向垂直于x轴和y轴所在平面,且转换的第一坐标和第二坐标能够与温度检测单元和测温点真实物理位置沿第一方向在x-y平面的投影相对应并具有特定且相同的转换关系,因此当(x0,y0)与(x
t
,y
t
)在参考坐标系中重合或基本重合时,说明温度检测单元基本与测温点正对。
48.关于步骤s2:设定温度检测单元在参考坐标系中的位置为第一坐标,温度检测单元用于沿第一方向实时检测被测对象人脸面部的温度,第一方向垂直于所述x轴和所述y轴所在的平面。
49.本实施例中,根据温度检测单元在移动终端设备中的位置,预先存储温度检测单元在参考坐标系中的第一坐标。
50.具体地,由于温度检测单元和成像单元均固定设置在移动终端设备上,因此温度检测单元在移动终端设备上的位置固定不变,如设置在移动终端设备的顶部,即温度检测单元的坐标相较于参考坐标系的原点位置不变,因此可以基于温度检测单元的物理固定位置转换为参考坐标系中的第一坐标,第一坐标记录为(x0,y0),本实施例中温度检测单元沿第一方向测量人脸面部的温度,可选地,第一方向与成像单元的光轴平行。
51.关于步骤s3:利用成像单元沿第一方向实时获取人脸面部的影像;以及步骤s4:确定人脸面部的测温点的影像在参考坐标系中的位置为第二坐标。
52.其中,确定第二坐标的方法可以包括第一种方式或第二种方式,其中,第一种方式的基本原理为:基于成像单元获取人脸面部的二维或三维图像,识别二维图像或三维图像中与测温点(额头中央)具有特定几何关系的特征点,根据特征点的坐标计算出测温点的第二坐标;第二种方式的基本原理为:基于成像单元获取人脸面部的二维图像或三维图像,基于训练好的人脸智能识别算法模型,识别出人脸面部后,基于模型中标记的测温点位置,直接定位测温点并计算出测温点的第二坐标。
53.下面对第一种方式进行详细阐述,第一种方式的第二坐标的确定方法包括:
54.步骤as41:根据人脸面部的影像确定人脸面部的特征点的影像,特征点与测温点具有特定的几何位置关系;
55.步骤as42:确定特征点的影像在参考坐标系中的坐标;
56.步骤as43:根据特征点的影像在参考坐标系中的坐标计算出测温点影像的第二坐标。
57.在一个示例中,关于步骤as41,当测量的温度为额温时,测温点为额头中央区域,特征点可以为双眼,每一个眼睛为一个特征点。当特征点为双眼时,双眼的特征信息可以预先存储在移动终端设备中,将人脸面部的影像与双眼特征信息进行比较,可以识别出双眼。
58.关于步骤as42,当识别特征点之后,即识别出双眼之后,通过一定的算法确定出双眼在参考坐标系中的坐标。
59.关于步骤as42,之后通过双眼与额头中央区域之间的特定几何位置关系,通过一定的算法(如三角定位算法)即可计算出测温点即额头中央的第二坐标。
60.在一个具体应用场景中,可以通过预置在移动终端中的ai人脸智能识别算法识别出人脸面部即人脸,进而识别到第一特征点和第二特征点即双眼,计算双眼在成像坐标系
中的坐标分别为第三坐标(x1,x1)和第四坐标(x2,y2),基于双眼在人脸图像中的坐标以及双眼与额头之间特有的几何关系确定出额头的中央区域在成像坐标系中的坐标,即计算出测温点在成像坐标系中的坐标为(x
t
,y
t
),其中由于光学摄像头的光学参数固定,因此人脸面部的物理坐标系和参考坐标系(成像坐标系)之间具有固定的换算关系,最后通过固定的换算关系计算出测温点在参考坐标系中的坐标,即(x
t
,y
t
)能够对应到真实的测温点与移动设备的相对位置关系。
61.其中,对于特征点的识别可以采用如下方案:
62.在移动终端设备中存储人脸中与测温点(额头中央)的相关特征点信息,通过采集大量的人脸图像,并在每个图像中标定五官,如双眼、双眉、双耳、嘴、鼻子以及脸部轮廓等特征点的位置,同时建立这些特征点与额头中央位置的特定几何位置关系,并形成智能图像算法(如opencv等)的训练数据样本,当成像单元获取的影像中包含了全部人脸面部图像时或包括测温点和特征点的局部人脸面部图像时,能够通过智能图像算法自动识别出对应的特征点,进而根据特征点确定测温点的位置。
63.在此方法的另一个实施例中,特征点也可以为双耳,每一耳朵为一个特征点。可以通过类似与上述通过双眼的坐标的方式来实现对额头测温点的坐标的确定,方法同上,在此不做赘述。
64.在此方法的其他实施例中中,特征点也可以包括人脸轮廓的至少两个点,只要该两个点容易识别,且与额头测温点有特定的几何位置关系,同样可以通过类似与上述通过双眼的坐标的方式来确定额头测温点的第二坐标,在此不做赘述。
65.上述方法也可以用来测耳温,该情形中测温点为耳道;特征点包括耳朵轮廓的至少两个点。可以通过类似与上述通过双眼的坐标的方式来确定耳道测温点的第二坐标,在此不做赘述。
66.需要说明的是,本发明中,人脸面部可以是人脸整体的正面或包括特征点和测温点的局部人脸的正面,也可以是人脸的侧面或包括特征点和测温点的局部人脸的侧面,当是人脸的正面或包括特征点和测温点的局部人脸的正面时,可以用来测额温。当为人脸的侧面或包括特征点和测温点的局部人脸的侧面时,成像单元主要拍摄人耳的轮廓,为温度检测单元测耳温做准备。
67.下面对第二种方式进行详细阐述,第二种方式的第二坐标的确定方法包括:
68.步骤bs41:基于测温点的特征,识别出人脸面部影像的测温点影像,测温点的特征包括:形状、影像特征至少其中之一;
69.步骤bs42:基于识别出的测温点的影像,确定测温点影像在参考坐标系中的第二坐标。
70.在一个示例中,关于步骤bs41,基于测温点本身固有的特征,如形状、影像特征等,直接在获取的人脸面部中定位并识别出测温点的影像;
71.关于步骤bs42,识别出测温点的影像后,直接计算测温点在参考系中的坐标。
72.在一个具体应用场景中,通过成像单元实时获取人脸面部的二维或三维图像,当获取到人脸面部整体的影像后,基于智能识别算法直接定位到测温点(如额头)的所在位置,进而确定其在参考坐标系中的第二坐标。
73.其中,对于测温点的直接识别可以采用如下方案:
74.在移动终端设备中存储人脸中测温点(额头)相关的轮廓、形状、影像等特征信息,通过采集大量的人脸图像,并在人脸图像中标记出的额头区域影像区域位置,并形成智能图像算法(如opencv等)的训练数据样本,当成像单元获取的影像中包含了人脸时,能够通过智能图像算法自动识别定位到额头区域所在的位置,进而直接确定额头测温点的位置。
75.上述实施例中,人脸面部的二维图像的获取可以采用单目光学摄像头或双面光学摄像头实现,人脸面部的三维图像可以通过tof传感器或3d结构光传感器作为成像单元获取。
76.其中,通过tof传感器实时获取人脸面部的三维图像的原理为:通过tof摄像头持续发射激光点阵至人脸面部,同时记录接收反射光返回的时间,基于反射光返回的时间计算出人脸面部的深度信息,基于tof三维重建算法获得被检测对象的三维图像。
77.具体地,tof传感器包括激光发射源和ccd收光器,其基本原理是激光发射源发射多束具有一定视野角的激光,其中每束激光时长为dt(从t1到t2),ccd每个像素利用两个同步触发开关s1(t1到t2)、s2(t2到t2+dt)来控制每个像素的电荷保持元件采集反射光强的时段,得到响应c1、c2。物体距离每个像素的距离l=0.5*c*dt*c2/(c1+c2),其中c是光速(该公式可以去除反射物反光特性差异对测距的影响)。基于不同激光点的距离信息即可通过现有的tof三维重建算法建立出人脸的三维图像,基于建立的三维图像即可根据人脸整体的三维结构准确识别出额头中央区域。进而基于额头测温点的位置可以容易计算出测温点在参考坐标系中的第二坐标(x
t
,y
t
)。需要说明的是,通过tof传感器进行人脸识别为现有成熟技术,本领域技术人员容易实现,此处不再赘述。
78.通过3d结构光摄像头实时获取人脸面部的三维图像的原理为:通过3d结构光摄像头发射连续且具有结构特征的激光散斑(持续非脉冲式面光源)至人脸面部,同时通过3d结构光摄像头中的光学摄像头采集激光散斑的图像,基于激光散斑的图像通过3d结构光三维重建算法获得被检测对象的三维图像。利用3d结构光摄像头建立三维图像的基本原理为:向人脸面部发送激光散斑,当激光照射到粗糙物体或穿透毛玻璃后形成的随机衍射斑点。这些散斑具有高度的随机性,而且会随着距离的不同变换图案,即空间中任意两处的散斑图案都是不同的。因此只要在空间中打上这样的结构光,整个空间就都被做了标记,对于空间内的人脸面部,只需要识别人脸面部上的散斑图案,即可获取人脸面部的位置。
79.在该方案中需要预先将散斑图案的空间分布做光源的标定。如每隔一段距离,如10cm,取一个参考平面,把参考平面上的散斑图案记录下来,在一段可识别的距离范围内,会记录多幅不同的散斑图案。在进行测量的时候,拍摄一副人脸面部的散斑图像,将这幅图像和预先存储的多幅参考图像依次做互相关运算,即可得到与多幅相关度图像,而空间中人脸面部所在的位置,在相关度图像上就会显示出峰值。将这些峰值进行叠加和插值运算,即可得到整个人脸面部的三维图像。之后可根据人脸整体的三维结构准确识别出额头中央区域,进而基于额头测温点的位置可以容易计算出测温点在参考坐标系中的第二坐标(x
t
,y
t
)。需要说明的是,基于3d结构光摄像头进行人脸识别为现有成熟技术,本领域技术人员容易实现,此处不再赘述。
80.关于步骤s5:判断第二坐标与第一坐标是否在第一方向上重合或基本重合;以及,判断移动终端与测温点沿第一方向的距离是否在预设范围之内。
81.其中,判断第二坐标是否与第一坐标在第一方向上重合或基本重合的方法为:基
于第一坐标(x0,y0)和第二坐标(x
t
,y
t
)中的x值和y值即可判断第一坐标和第二坐标是否在参考坐标系内重合或基本重合,进而判断测温点(额头中央)是否与温度检测单元是否对准。
82.判断测温点和温度检测单元之间的距离是否在预设范围之内,包括以下步骤:
83.s51:实时获取所述人脸面部的测温点与所述移动终端之间的距离;
84.s52:比较测得的距离与所述预设范围;
85.s53:判断所述测得的距离是否在所述预设范围之内。
86.其中,温度检测单元采用现有的红外温度传感器,红外温度传感器包括用于接收人脸面部热辐射的红外热堆,因此判断测温点和温度检测单元之间的距离是否在预设范围之内即判断检测到是否在红外温度传感器的景深范围之内,可选地,景深范围为0cm至50cm。
87.关于步骤s51,实时获取所述人脸面部的测温点与所述移动终端之间的距离的方式可以为:
88.第一种方式:
89.根据所述特征点的影像估算温度检测单元与测温点沿第一方向的距离。具体地,当成像单元采用光学单目摄像头时,可以基于光学单目摄像头的镜头参数中的透镜焦距采用现有的三角测距法估算出人脸面部与成像单元之间的距离,进而估算出温度检测单元与测温点之间的距离。
90.当成像单元采用光学双目摄像头时,基于光学双目摄像头测距目前一般用于近距离的高精度测量,其基本原理为通过光学双目摄像头中的两个摄像头同时采集人脸面部的两张图像,基于人脸面部在两幅图像中的相位差(视差)计算与人脸面部之间的距离,进而判断移动终端与测温点沿第一方向的距离是否在预设范围之内。需要说明的是,双目摄像头测距为现有成熟技术,本领域技术人员容易实现此处不再赘述。
91.第二种方式:
92.利用所述移动终端设备中预置的距离传感器检测所述测温点与所述移动终端设备之间的距离。
93.具体地,通过在移动终端上集成用于辅助测距的距离传感器进行测距,距离传感器可以选择激光雷达、tof传感器或红外线距离传感器等,距离传感器同样沿第一方向进行测距。当识别出人脸上的额头区域的第二坐标与温度检测单元的第一坐标基本重合后,通过预置的距离传感器测量与测温点之间的距离(或实时测量与测温点之间的距离),进而能够较为准确的判断出温度检测单元与测温点之间沿第一方向的距离是否在预设范围之内。需要说明的是,当成像单元为光学单目摄像头时优选采用距离传感器进行辅助测距,以实现精确的测距。
94.第三种方式为:
95.当所述成像单元获取的所述影像为三维图像时,基于获取人脸面部的深度信息,估算出温度检测单元与所述测温点之间的距离。
96.具体地,当所述成像单元获取的所述影像为三维图像时,例如当成像单元采用tof传感器时,由于在对人脸识别并建立三维图像过程中,已经获取了人脸面部之间的深度信息,因此可直接估算出与测温点的距离,即基于三维图像中测温点处反射光返回的时间,估
算出温度检测单元与测温点之间的距离。
97.或者,当成像单元为3d结构传感器时,在建立人脸面部的三维图像时,已经获取了人脸面部的深度信息,因此可直接估算出与测温点的距离。即基于三维图像中测温点处激光散斑的图像信息,计算成像单元与测温点之间的距离,进而估算出温度检测单元与测温点之间沿第一方向的距离。关于tof传感器和3d结构光传感器的测距原理参考前述tof传感器和3d结构光传感器三维成像原理部分内容,此处不再赘述。
98.关于s52和s53,将计算出的温度检测单元与测温点之间沿第一方向的距离与预设范围(即温度检测单元的景深范围)作比较;进而判断所述测得的距离是否在所述预设范围之内。例如本实施例中的温度检测单元的景深范围为0至50cm,当测得或计算的距离小于50cm时,即表示人脸面部或额头测温点在预设的景深范围(有效测温距离)之内,当距离大于50cm时判断为超过景深范围。
99.关于步骤s6:若是,则输出温度检测单元检测到的温度信号。
100.具体地,可以利用移动终端设备的屏幕进行相关信息显示,输出温度检测单元监测到的温度信号。
101.在输出温度信号之前还包括:
102.判断所述温度信号是否为有效温度信号;在所述第二坐标与所述第一坐标重合或基本重合、以及所述移动终端与所述测温点沿所述第一方向的距离在预设范围之内时,检测到的温度信号为有效温度信号;否则,为无效温度信号。
103.具体地,当满足准确识别出测温点并将测温点和温度检测单元对准以及在测温点在温度检测单元的景深范围之内时,可以在移动终端设备中记录对测温点(额头)的检测值为有效温度值,并显示给用户,实现精确测量体温。若未准确识别测温点、未对准(测温点和温度检测单元没有在第一方向基本重合)、温度检测单元与测温点之间的距离未在预设范围之内中的任意一项不满足,则测得的温度都为无效温度值,可以不进行测量或不显示测得的温度值。
104.实施例二
105.图2为本发明实施例一的一种移动终端设备结构示意图;图3为本发明实施例二的一种移动终端设备中各功能单元工作流程意图。
106.参考图2,一种移动终端设备1,包括:
107.成像单元2,用于沿第一方向获取人脸面部的影像;
108.温度检测单元3,用于沿第一方向检测人脸面部的温度;
109.存储单元4,存储:参考坐标系的相关信息,参考坐标系的相关信息包括:x轴、y轴;所述第一方向垂直于所述x轴和所述y轴所在的平面;温度检测单元3位于参考坐标系中的第一坐标;
110.处理单元5,确定人脸面部的测温点的影像在参考坐标系中的位置为第二坐标;
111.判断单元6,用于判断第二坐标与第一坐标是否重合或基本重合;以及,判断移动终端1与测温点8沿第一方向的距离是否在预设范围之内;
112.显示单元7,在判断单元6判断结果为是时,显示温度检查单元3检测出的温度值。
113.本实施例中,成像单元2包括光学单目摄像头、光学双目摄像头、tof传感器、3d结构光传感器的至少其中之一。其中,光学单目摄像头、光学双目摄像头实时获取的面部影像
为二维图像,tof传感器、3d结构光传感器获取的面部影像为三维图像。
114.本实施例中,温度检测单元3为现有的红外温度传感器,红外温度传感器包括用于接收人脸面部热辐射的红外热堆。预设范围为温度检测单元3的景深(有效测温距离),可选地,景深范围为0cm至50cm。需要说明的是,温度检测单元3的景深可以根据实际设计需求选择景深范围不同的温度传感器(热堆芯片),此处不再赘述。
115.参考图3,本实施例中,处理单元5包括:
116.第一确定子单元501,用于根据成像单元2获取的人脸面部的影像确定人脸面部的特征点的影像,存储单元4还存储特征点与测温点8具有的特定的几何位置关系;
117.第二确定子单元502,用于根据第一确定单元确定的特征点的影像,确定特征点的影像在参考坐标系中的坐标;
118.第三确定子单元503,用于获取几何位置关系,并根据特征点的影像在参考坐标系中的坐标、以及几何位置关系计算出测温点影像的第二坐标。
119.判断单元6包括:
120.第一子判断单元601,用于判断第二坐标与第一坐标在参考坐标系中是否重合或基本重合;
121.第二子判断单元602,用于判断移动终端设备1与测温点8沿第一方向的距离是否在预设范围之内;
122.输出单元603,输出判断信号,在第一子判断单元及第二子判断单元的判断结果均为是时,判断信号为有效温度信号;在第一子判断单元及第二子判断单元的判断结果均为否时,判断信号为无效温度信号。
123.其中,测温点8为额头中央区域,特征点为双眼,每一眼睛为一个特征点;在其他实施例中,特征点也可以为双耳,每一耳朵为特征点,或者,特征点包括人脸轮廓的至少两个点。
124.在另一个实施例中,测温点为耳道;特征点包括耳朵轮廓的至少两个点。
125.可选地,还包括:测温点识别单元504,用于根据测温点8的特征识别出人脸面部影像的测温点8影像,并基于识别出的测温点8的影像,确定测温点8影像在参考坐标系中的第二坐标;测温点8的特征包括:形状、影像特征至少其中之一。
126.本实施例中,参考坐标系为成像单元2的图像坐标系。在其他实施例中参考坐标系也可以为成像单元2的相机坐标系或像素坐标系。
127.本实施例中,第一坐标基于温度检测单元3在移动终端设备1中的位置被确定并预先存储在存储单元4中;在其他实施例中,第一坐标基于温度检测单元3与成像单元2的物理相对位置被确定并预先存储在存储单元4中。
128.本实施例中,还包括距离获取单元9,根据成像单元选用的传感器类型,能够根据特征点的影像坐标估算温度检测单元与测温点沿第一方向的距离;或者,当移动终端设备中预置有距离传感器时,直接利用距离传感器检测测温点8与移动终端设备1之间的距离;或者,当成像单元2获取的影像为三维图像时,基于获取人脸面部的深度信息,估算出温度检测单元3与测温点8之间的距离。可选地,距离传感器10可以为预置在移动装置顶部的红外线距离传感器、tof传感器、激光雷达等。
129.进一步地,当选用光学单目摄像头时,优选配置红外线距离传感器对测温点8之间
进行测距,当选用光学双目摄像头时可以不配置距离传感器,直接利用现有的双目测距算法实现对测温点8进行测距;当选用tof传感器或3d结构光传感器作为成像单元时,由于获取的面部三维图像包括了深度信息,因此可以不配置距离传感器,而直接能够估算出移动终端设备1与测温点8之间的距离。双目测距、tof传感器测距以及3d结构光传感器测距原理参考实施例一,此处不再赘述。
130.在一个具体的应用场景中,移动终端设备1可以为现有的移动终端设备,如手机、平板电脑等,在硬件方面将温度检测单元3集成在现有的移动终端设备中,然后利用移动终端设备中现有的光学摄像头、双目摄像头,或增加tof传感器、3d结构光摄像头等作为成像单元2,利用移动终端设备中的存储芯片(ram\rom)作为存储单元4,以及利用移动终端设备的屏幕作为显示单元7显示人脸图像以及检测的温度值等信息,软件方面,在移动终端设备的处理芯片系统(cpu、gpu)中集成处理单元5、判断单元6等功能模块,并在移动终端设备的系统中集成现有或开发设计的智能人脸识别、三维重建等相关算法实现人脸面部的影像识别,从而实现本发明的方案。也可以根据本发明的方案开发单独的温度检测终端装置,集成成像单元2、温度检测单元3、显示单元5、识别处理单元4以及图像识别算法等实现本发明的方案,本领技术人员可以根据具体应用需求进行开发设计,此处不再赘述。
131.图4为本发明实施例二的一种移动终端设备的使用参考图。
132.参考图4,利用移动终端设备1的屏幕进行相关信息显示,提示移动被测物体的距离,从而使移动终端设备1和被测物体的相对距离位于成像单元2的焦距内或温度检测单元3的景深之间,例如调整移动终端设备1的位置靠近人脸,或调整人脸的位置靠近移动终端设备1。如当人靠近移动终端设备1时,当人与移动终端设备1相对距离太近时,则在移动终端设备1的显示屏上显示提醒信息,提醒人远离移动终端设备1,或当人与移动终端设备1相对距离太远时,则在移动终端设备1的显示屏上显示提醒信息,提醒人靠近移动终端设备1。当识别出人脸面部,计算出测温点8的第二坐标,并准确识别出测温点8,以及将测温点8和温度检测单元3对准以及在测温点8在温度检测单元3的景深范围之内时,可以在移动终端设备1中记录对测温点8(额头)的检测值为有效温度值,并显示给用户,实现精确测量体温。若未准确识别测温点、未对准(测温点8的第二坐标和温度检测单元3的第一坐标没有在参考坐标系中重合或基本重合)、温度检测单3元与测温点8之间的距离未在预设范围之内中的任意一项不满足,则测得的温度都为无效温度值,可以不进行测量或不显示测得的温度值。
133.实施例三
134.本发明实施例的一种非暂态计算机可读存储介质,该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,该计算机指令用于使计算机执行实施例一的移动终端设备的体温测量方法。
135.根据本发明实施例的计算机可读存储介质,其上存储有非暂时性计算机可读指令。当该非暂时性计算机可读指令由处理器运行时,执行前述的本发明实施例一方法的全部或部分步骤。
136.上述计算机可读存储介质包括但不限于:光存储介质(例如:cd-rom和dvd)、磁光存储介质(例如:mo)、磁存储介质(例如:磁带或移动硬盘)、具有内置的可重写非易失性存储器的媒体(例如:存储卡)和具有内置rom的媒体(例如:rom盒)。
137.综上,本发明通过成像单元实时采集人脸面部影像,同时以成像单元的坐标系作为参考坐标系,给定温度检测单元在参考坐标系中的第一坐标,基于采集的人脸面部的影像识别出测温点在参考坐标系中的第二坐标,通过判断第二坐标与第一坐标是否在参考坐标系内重合或基本重合,当判断为重合或基本重合时温度检测单元的检测值为有效温度值,从而实现在移动终端设备上对人脸面部测温点的精确测量,能够实现便捷、易用的对人脸面部进行精确的体温检测。
138.以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。