温度测量方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

本发明涉及温度检测技术领域，特别涉及一种温度测量方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术：

目前生活中常见的体温测量方式很多，如红外线测温计，水银测温计等等，水银测温计由于通过与皮肤接触一定时间，因此环境温度和距离对其影响较小，而红外测温则由于无接触测温，容易受到环境温度和距离的干扰，使得测量温度不准确，特别是在人流量大的地方，通常是通过红外设置远距离测量人体体温，当距离较远和环境温度较高或较低时，对体温测量的影响较大，所以，如何提供一种能够结合测温距离和环境温度影响的人体温度测量方法是亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的为提供一种温度测量方法、装置、计算机设备和存储介质，能解决测温距离和环境温度影响体温测量准确性的问题。

本发明提出一种温度测量方法，包括：

获取待测人体在当前位置的图像；

获取所述待测人体的头部在所述图像中的大小；

根据所述大小计算所述待测人体与测温点的距离；

判断所述距离所属的测温范围段，并调取该测温范围段所对应的温度计算模型；

获取所述待测人体在所述当前位置的环境温度值和所述待测人体的表面温度值；

将所述环境温度值和表面温度值输入至所述温度计算模型中计算所述待测人体的体温。

进一步地，所述获取所述待测人体的头部在所述图像中的大小的步骤，包括：

通过人像识别技术识别所述图像中的人像；

检测所述待测人体头部是否存在遮挡物；

若存在，则根据预设规则对所述待测人体头部的大小进行补偿处理；

获取经过补偿处理后的所述待测人体的头部在所述图像中的大小。

进一步地，所述将所述环境温度值和表面温度值输入至所述温度计算模型中计算所述待测人体的体温的步骤，包括：

当所述距离属于41-60cm范围内，将所述环境温度值和表面温度值输入至41-60cm范围内所对应的温度计算模型中计算所述待测人体的体温，所述41-60cm范围内所对应的温度计算模型为：

其中，y为人体温度值，x1为环境温度值，x2为表面温度值，b1、b2···b10为温度计算模型的多项式系数，多项式系数分别为b1＝332.213，b2＝-0.000783314，b3＝0.02047，b4＝-0.03471，b5＝-1.56870，b6＝0.00321，b7＝-0.00838，b8＝-3.88225，b9＝41.3953，b10＝0.32691。

进一步地，所述获取所述待测人体在所述当前位置的环境温度值和所述待测人体的表面温度值的步骤，包括：

获取所述当前位置的环境温度值以及所述待测人体的眉心的表面温度值。

进一步地，所述将所述环境温度值和表面温度值输入至所述温度计算模型中计算所述待测人体的体温步骤之后，包括：

根据所述图像对所述待测人体与预设数据库中的人像进行匹配；

若匹配成功，将所述体温按照与所述人像的对应关系存储至所述预设数据库中。

进一步地，所述根据所述图像对所述待测人体与预设数据库中的人像进行匹配的步骤，包括：

将所述待测人体的头部的图像等分为若干个等分区域；

将若干所述等分区域分别输入至预设特征提取模型中提取第一特征；

根据所述第一特征计算所述待测人体的各个等分区域与所述预设数据库中的人像所对应的各个等分区域的相似度；

将所述待测人体的各个所述等分区域与所述预设数据库中人像所对应的等分区域的相似度与预设相似度阀值进行比较；

若所述待测人体的各个所述等分区域与所述预设数据库中人像所对应的等分区域的相似度均大于预设相似度阀值，则判定所述待测人体与所述预设数据库中的人像匹配成功。

进一步地，所述将所述环境温度值和表面温度值输入至所述温度计算模型中计算所述待测人体的体温的步骤之后，包括：

将所述待测人体的体温与预设阀值进行比较；

若所述待测人体的体温大于等于所述预设阀值，则发出预设提示信息进行提示。

本申请还提供一种温度测量装置，包括：

第一获取单元，用于获取待测人体在当前位置的图像；

第二获取单元，用于获取所述待测人体的头部在所述图像中的大小；

第一计算单元，用于根据所述大小计算所述待测人体与测温点的距离；

判断单元，用于判断所述距离所属的测温范围段，并调取该测温范围段所对应的温度计算模型；

第三获取单元，用于获取所述待测人体在所述当前位置的环境温度值和所述待测人体的表面温度值；

第二计算单元，用于将所述环境温度值和表面温度值输入至所述温度计算模型中计算所述待测人体的体温。

本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的温度测量方法的步骤。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的温度测量方法的步骤。

本发明提供的温度测量方法、装置、计算机设备和存储介质，根据待测人体在图像中的头部大小计算待测人体与测温点之间的距离，再根据其距离确定其所属的测温范围段，将环境温度值和表面温度值输入测温范围段所对应的温度计算模型中计算，不同的测温范围段对应不同的温度计算模型，并结合环境温度计算待测人体的体温，能够适应不同距离的测温，同时结合环境温度也能更加准确的计算出待测人体的体温。

附图说明

图1是本发明一实施例中温度测量方法的步骤示意图；

图2是本发明一实施例中温度测量装置的结构框图；

图3为本发明一实施例的计算机设备的结构示意框图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，本发明一实施例提供一种温度测量方法，包括：

步骤s1，获取待测人体在当前位置的图像；

步骤s2，获取所述待测人体的头部在所述图像中的大小；

步骤s3，根据所述大小计算所述待测人体与测温点的距离；

步骤s4，判断所述距离所属的测温范围段，并调取该测温范围段所对应的温度计算模型；

步骤s5，获取所述待测人体在所述当前位置的环境温度值和所述待测人体的表面温度值；

步骤s6，将所述环境温度值和表面温度值输入至所述温度计算模型中计算所述待测人体的体温。

本实施例中，如上述步骤s1所述，获取待测人体的图像，所述图像中应包括待测人体的整个头部，可通过摄像头实时获取待测人体的图像。

如上述步骤s2所述，获取待测人体的在图像中的头部大小，具体的，可通过矩形框在图像中框选出待测人体的头部，矩形框的上边与待测人体的头顶接触，矩形框的下边与待测人体的下巴边缘接触，矩形框的左侧边与待测人体的左耳边缘接触，矩形框的右侧边与待测人体的右耳边缘接触，以此框选出待测人体的头部。在另一实施例中，可使用yolo检测器从待测人体的图像中检测到待测人体的头部的边界框，获取所述边界框对应的矩形区域，使用区域增长方法，分割出待测人体的头部区域，可以矩形框的面积作为待测人体的头部大小，在另一实施例中，则可仅仅以矩形框的上边与下边的距离作为待测人体的头部大小。

如上述步骤s3所述，先根据选定的视频摄像头(参数固定)，验证出距离与人脸面积大小的关系，在实际中使用的实时计算外接最小人脸图像框的面积大小，然后映射计算出距离得到距离数据。

如上述步骤s4所述，根据步骤s3可得到待测人体与测温点之间的距离，预设有若干个测温范围段，如距离测温点20-40cm、41-60cm、61-80cm、81-100cm等，每个距离有一个所属的测温范围段，如计算得到的待测人体与测温点的距离为44，则属于41-60cm测温范围段中。每个测温范围段对应一个温度计算模型，每个温度计算模型都在相应的测温范围段采集数据，然后根据不同环境做补偿。因此无论待测人体距离测温点的距离是近还是远都有相对应的温度计算模型进行计算，能适用于不同距离的测温。

如上述步骤s5-s6所述，每个测温范围段都有一个所对应的温度计算模型，如上述当待测人体与测温点的距离为44时，将待测人体的环境温度值和表面温度值输入到41-60cm所对应的温度计算模型中计算待测人体的体温。

本实施例中，根据待测人体在图像中的头部大小计算待测人体与测温点之间的距离，再根据其距离确定其所属的测温范围段，将环境温度值和表面温度值输入测温范围段所对应的温度计算模型中计算，不同的测温范围段对应不同的温度计算模型，并结合环境温度计算待测人体的体温，能够适应不同距离的测温，同时结合环境温度也能更加准确的计算出待测人体的体温。

在一实施例中，所述获取所述待测人体的头部在所述图像中的大小的步骤s2，包括：

步骤s21，通过人像识别技术识别所述图像中的人像；

步骤s22，检测所述待测人体头部是否存在遮挡物；

步骤s23，若存在，则根据预设规则对所述待测人体头部的大小进行补偿处理；

步骤s24，获取经过补偿处理后的所述待测人体的头部在所述图像中的大小。

本实施例中，如上述步s21所述，通过人像识别技术识别所述图像中的人像，具体的，当图像中具有多个人像时，选择图像中最前端的那个人像。

如上述步骤s22所述，检测待测人体头部是否存在遮挡物，所述遮挡物包括帽子、口罩等，特别是疫情期间，人人都带着口罩，在进行人脸识别时需要摘下口罩，一般情况下，都将口罩扯下到下巴处，口罩折叠在下巴时，会影响对头部大小的计算。

如上述步骤s23所述，当存在遮挡物时，对待测人体的头部的大小进行补偿处理，具体的，当检测到头顶存在遮挡物时，矩形框的上边向下平移一定距离进行补偿。

如上述步骤s24所述，获取经过补偿后的待测人体的头部在图像中的大小。本实施例中，对存在遮挡物的待测人体的头部进行补偿，提高待测人体头部大小的准确度，进而提高待测人体体温计算的准确度。

在一实施例中，所述将所述环境温度值和表面温度值输入至所述温度计算模型中计算所述待测人体的体温的步骤s6，包括：

步骤s61，当所述距离属于41-60cm范围内，将所述环境温度值和表面温度值输入至41-60cm范围内所对应的温度计算模型中计算所述待测人体的体温，所述41-60cm范围内所对应的温度计算模型为：

其中，y为人体温度值，x1为环境温度值，x2为表面温度值，b1、b2···b10为温度计算模型的多项式系数，多项式系数分别为b1＝332.213，b2＝-0.000783314，b3＝0.02047，b4＝-0.03471，b5＝-1.56870，b6＝0.00321，b7＝-0.00838，b8＝-3.88225，b9＝41.3953，b10＝0.32691。

本实施例中，当待测行人距测温点的距离在41-60时，采用上述公式计算待测人体的体温，在本实施例中，首先将黑体放置在距离测温点50cm处，获取一定量的黑体实验数据，通过变化黑体(相当于人体)的温度，测得的黑体表面温度，然后对黑体表面温度做补偿，这个补偿即为是从测得的黑体表面温度补偿到黑体体温。然后在通过变化测试环境，低温、常温、高温等不同的环境测得的实验数据做一个大数据汇总筛选(将离散的数据删除)，得到适合预设的曲线方程的数据，最后通过crontab得出方程的系数。本实施例中，较为重要的是选择合适的曲线方程，不同的曲线方程会影响最终的精度，理论上任何曲线公式都可以作为测量温度的模型，但是需要测算出模型的各项系数，而选择不同的曲线方程会在一定范围内影响测量精度，本实施例中选择二元三次方程，最终得到测量精度高于目前的测量精度的温度计算模型。本实施例中，考虑了待测人体距离测温点的距离以及待测人体所处的环境温度，能够更加准确的对待测人体的体温进行计算。

在一实施例中，所述获取所述待测人体在所述当前位置的环境温度值和所述待测人体的表面温度值的步骤，包括：

步骤s51，获取所述当前位置的环境温度值以及所述待测人体的眉心的表面温度值。

本实施例中，额头长期暴露在空气中，容易获取到眉心的表面温度值，且由于长期暴露在空气中，受环境温度影响较大，因此将环境温度值和表面温度值输入至相应的温度计算模型中，能够更加准确的计算得到待测人体的体温。

在一实施例中，所述将所述环境温度值和表面温度值输入至所述温度计算模型中计算所述待测人体的体温的步骤s6之后，包括：

步骤s7，根据所述图像对所述待测人体与预设数据库中的人像进行匹配；

步骤s8，若匹配成功，将所述体温按照与所述人像的对应关系存储至所述预设数据库中。

本实施例中，预设数据库中存储有多个人像，例如在高铁站、火车站等区域，人流量较大，在进站和出站时，均需测量体温，能够进站和出站的人均为当日需要出行的人，因此可将当日需要出行的人的人像和身份信息存储在预设的数据库中。将待测人体与预设数据库中的人像进行匹配，查验其是否属于当日出行人员，若匹配成功，则将待测人体的体温存储在预设数据库中，且与匹配到的人像一一对应。当待测人体出站时，再次进行匹配和体温计算，并与进站的体温数据进行对比，检测其在列车行进过程中的体温是否发生变化，便于准确掌握待测人体的体温变化。

在一实施例中，所述根据所述图像对所述待测人体与预设数据库中的人像进行匹配的步骤s7，包括：

步骤s71，将所述待测人体的头部的图像等分为若干个等分区域；

步骤s72，将若干所述等分区域分别输入至预设特征提取模型中提取第一特征；

步骤s73，根据所述第一特征计算所述待测人体的各个等分区域与所述预设数据库中的人像所对应的各个等分区域的相似度；

步骤s74，将所述待测人体的各个所述等分区域与所述预设数据库中人像所对应的等分区域的相似度与预设相似度阀值进行比较；

步骤s75，若所述待测人体的各个所述等分区域与所述预设数据库中人像所对应的等分区域的相似度均大于预设相似度阀值，则判定所述待测人体与所述预设数据库中的人像匹配成功。

本实施例中，如上述步骤s71所述，将待测人体的头部图像等分为若干个等分区域，可在高度和宽度方向上进行等分，例如在高度方向上将待测人体的头部图像等分为5个等分区域，对应的，预设数据库中的人像按照相同的等分方式进行等分。

如上述步骤s72所述，将待测人体的每一个等分区域分布输入至预设特征提取模型中提取每一个等分区域的第一特征，预设特征提取模型可基于注意力机制模型或神经网络模型训练而成。对预设数据库中的人像按照相同的方式提取每个等分区域的第一特征。

如上述步骤s73所述，计算各个等分与其相对应的等分之间的相似度，例如待测人体的头部图像在高度方向上分为5个等分，从上到下依次为第一等分、第二等分、第三等分、第四等分、第五等分，预设数据库中某一个人像的等分也按照相同的方式进行命名，根据第一特征计算待测人体的第一等分与预设数据库中某一个人的第一等分之间的相似度，具体的，可计算第一特征之间的欧几里得距离、曼哈顿距离等作为相似度，计算完五个等分与之相对应的等分区域之间的相似度。具体的，在预设数据库时，可将预设数据库中的各个人像的每个等分的第一特征存储在预设数据库中，在计算各个等分区域之间的相似度时，可直接调取相应的第一特征，降低人像匹配的计算量。

如上述步骤s74-s75所述，每个等分区域与预设数据库中人像所对应的等分区域的相似度均大于预设阀值时，则判定人像匹配成功。本实施例中，将待测人体头部图像分为若干等分区域，再将待测人体与预设数据库中的人像进行匹配，当每个等分区域的相似度达到预设阀值后，才能判定人像匹配成功，提高人像匹配的准确性。

在一实施例中，所述将所述环境温度值和表面温度值输入至所述温度计算模型中计算所述待测人体的体温的步骤s6之后，包括：

步骤s6a，将所述待测人体的体温与预设阀值进行比较；

步骤s6b，若所述待测人体的体温大于等于所述预设阀值，则发出预设提示信息进行提示。

本实施例中，计算得到待测人体的体温之后，将其与预设阀值进行比较，当体温大于预设阀值后，发出提示信息进行提示，如在疫情期间，体温超过37.3度则为发热，可设置预设阀值为37.3，当待测人体体温超过37.3时，发出预设提示信息提示，便于待测人员了解自己的体温状况，同时还可提示其他工作人员进行查看。

参见图2，本发明还提供一种温度测量装置，包括：

第一获取单元10，用于获取待测人体在当前位置的图像；

第二获取单元20，用于获取所述待测人体的头部在所述图像中的大小；

第一计算单元30，用于根据所述大小计算所述待测人体与测温点的距离；

判断单元40，用于判断所述距离所属的测温范围段，并调取该测温范围段所对应的温度计算模型；

第三获取单元50，用于获取所述待测人体在所述当前位置的环境温度值和所述待测人体的表面温度值；

第二计算单元60，用于将所述环境温度值和表面温度值输入至所述温度计算模型中计算所述待测人体的体温。

在一实施例中，所述第二获取单元20，包括：

识别子单元，用于通过人像识别技术识别所述图像中的人像；

检测子单元，用于检测所述待测人体头部是否存在遮挡物；

补偿子单元，用于若存在，则根据预设规则对所述待测人体头部的大小进行补偿处理；

第一获取子单元，用于获取经过补偿处理后的所述待测人体的头部在所述图像中的大小。

在一实施例中，所述第二计算单元60，包括：

第一计算子单元，用于当所述距离属于41-60cm范围内，将所述环境温度值和表面温度值输入至41-60cm范围内所对应的温度计算模型中计算所述待测人体的体温，所述41-60cm范围内所对应的温度计算模型为：

其中，y为人体温度值，x1为环境温度值，x2为表面温度值，b1、b2···b10为温度计算模型的多项式系数，多项式系数分别为b1＝332.213，b2＝-0.000783314，b3＝0.02047，b4＝-0.03471，b5＝-1.56870，b6＝0.00321，b7＝-0.00838，b8＝-3.88225，b9＝41.3953，b10＝0.32691。

在一实施例中，所述第三获取单元50，包括：

第二获取子单元，用于获取所述当前位置的环境温度值以及所述待测人体的眉心的表面温度值。

在一实施例中，所述温度测量装置，还包括：

匹配单元，用于根据所述图像对所述待测人体与预设数据库中的人像进行匹配；

存储单元，用于若匹配成功，将所述体温按照与所述人像的对应关系存储至所述预设数据库中。

在一实施例中，所述匹配单元，包括：

等分子单元，用于将所述待测人体的头部的图像等分为若干个等分区域；

提取子单元，用于将若干所述等分区域分别输入至预设特征提取模型中提取第一特征；

第二计算子单元，用于根据所述第一特征计算所述待测人体的各个等分区域与所述预设数据库中的人像所对应的各个等分区域的相似度；

比较子单元，用于将所述待测人体的各个所述等分区域与所述预设数据库中人像所对应的等分区域的相似度与预设相似度阀值进行比较；

判定子单元，用于若所述待测人体的各个所述等分区域与所述预设数据库中人像所对应的等分区域的相似度均大于所述预设相似度阀值，则判定所述待测人体与所述预设数据库中的人像匹配成功。

在一实施例中，所述温度测量装置，还包括：

比较单元，用于将所述待测人体的体温与预设阀值进行比较；

提示单元，用于若所述待测人体的体温大于等于所述预设阀值，则发出预设提示信息进行提示。

在本实施例中，上述各个单元、子单元的具体实现请参照上述方法实施例中所述，在此不再进行赘述。

参照图3，本发明一实施例中还提供一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设计的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储人像数据、第一特征数据等。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种温度测量方法。

本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定。

本发明一实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现一种温度测量方法。

综上所述，本发明提供了一种温度测量方法、装置、计算机设备和存储介质，所述方法包括：获取待测人体在当前位置的图像；获取所述待测人体的头部在所述图像中的大小；根据所述大小计算所述待测人体与测温点的距离；判断所述距离所属的测温范围段，并调取该测温范围段所对应的温度计算模型；获取所述待测人体在所述当前位置的环境温度值和所述待测人体的表面温度值；将所述环境温度值和表面温度值输入至所述温度计算模型中计算所述待测人体的体温，本发明根据待测人体的头部大小计算待测人体与测温点之间的距离，再根据其距离确定其所属的测温范围段，将环境温度值和表面温度值输入测温范围段所对应的温度计算模型中计算，不同的测温范围段对应不同的温度计算模型，并结合环境温度计算待测人体的体温，能够更加准确的计算出待测人体的体温。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储与一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的和实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可以包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram通过多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双速据率sdram(ssrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。