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一種采用可見光與紅外熱成像的混合方案

傳感器技術(shù) ? 來源:大話成像 ? 2022-12-26 09:31 ? 次閱讀
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自2003年非典爆發(fā)以來,世界各國的主要國際機(jī)場都大量部署了紅外熱檢測系統(tǒng)(infraredthermography:IRT)用來檢查發(fā)熱的乘客。這種快速,非接觸的檢測方式很快獲得了大量的采用。

但是,單純紅外IRT的檢測準(zhǔn)確性受到環(huán)境溫度,濕度等因素的影響較大。而且人在攝入酒精,或者退燒藥物以后,體溫也會(huì)被影響,誤導(dǎo)檢測設(shè)備。

由于傳統(tǒng)單純紅外傳感型檢測的準(zhǔn)確性較差,利用可見光成像與紅外熱成像組合分析成為一種更加準(zhǔn)確有效的檢測方案。

人在感染病毒發(fā)病以后,人體生物體征信號(hào)會(huì)出現(xiàn)異常,比如:體溫升高,心跳加快,呼吸加快。因此綜合利用這些生物體征信號(hào)進(jìn)行分析可以大大提高檢測的準(zhǔn)確性。

第一代的綜合分析檢測設(shè)備采用生物Radar系統(tǒng)進(jìn)行檢測,相比傳統(tǒng)的紅外傳感檢測方法,檢測的準(zhǔn)確率從81.5%提升到了98%。

但是這種基于微波雷達(dá)的方案成本太高,于是第二代綜合分析檢測設(shè)備開始采用可見光與紅外熱成像的混合方案,基于圖像處理與AI的技術(shù),使得成本降低的同時(shí),準(zhǔn)確性也得到了進(jìn)一步的提高。

典型的二代IRT綜合分析檢測設(shè)備如下圖。設(shè)備可以同時(shí)采集到可見光與紅外圖像。

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通過紅外圖像可以很容易檢測出人體尤其是面部的溫度信息。

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通過檢測人在呼吸之間鼻孔區(qū)域的溫度變化,可以檢測出呼吸的頻率。

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可見光圖像用來檢測人的心跳信息,人在面部血液循環(huán)會(huì)隨心跳體現(xiàn)微小的顏色變化,通過這種顏色變化可以計(jì)算出人的心率。

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得到心率,呼吸頻率,以及體溫的特征以后,可以用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析方法或者M(jìn)L的方法進(jìn)行分類,區(qū)分出健康人或者受感染者。

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由下圖可見,傳統(tǒng)的單純體溫檢測法(大于37°截止閾值),二象限內(nèi)的樣本都會(huì)被遺漏掉,會(huì)存在大量的漏檢。

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用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析的分類方法,相當(dāng)于在大量數(shù)據(jù)里,用一條直線進(jìn)行分類,當(dāng)有樣本落在直線左邊,這種分類方法就漏檢了。

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利用machinelearning的方法,相當(dāng)于可以用一條不規(guī)則的線進(jìn)行分類。

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這樣,就大大提高了分類的準(zhǔn)確性。

最新一代的IRT快速檢測設(shè)備普遍采用了AI技術(shù),以提高識(shí)別的準(zhǔn)確性。

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希望廣大成像科學(xué)家,工程師一起努力,把更多的新技術(shù)用來為人類健康服務(wù)。







審核編輯:劉清

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原文標(biāo)題:紅外熱成像與快速發(fā)熱病患檢測

文章出處:【微信號(hào):WW_CGQJS,微信公眾號(hào):傳感器技術(shù)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

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