大流量人体红外测温筛查方法研究

何少杰,胡 月，鹿 玮,田 宇,高延烁,肖萁宣

(1.中国电子科技集团公司第十一研究所,北京 100015;2.航天恒星科技有限公司，北京 10094)

1 引 言

新型冠状病毒感染疫情从2020年1月底开始大面积爆发,该病毒传染性强,危险性高。1月底正值春运时期,返乡及回城旅客流量大、持续久,人员密集区域疫情防控压力大。在机场枢纽、火车站、客运站等人流密集地区,做好疫情初检工作,降低疾病传播风险,筛选出高温发热患者,是疫情防控的重要环节。基于红外测温的广域远距离大流量人群体温筛查设备在此次疫情防控中得到了广泛应用,并取得了一定的成效[1]。本文针对现有红外测温筛查设备在实际应用中的不足,提出了基于动态数据统计的大流量人体红外测温筛查方法,并得到实际验证。

2 红外测温筛查原理

只要高于绝对零度的物体,都会向外辐射能量,其辐射能包括各种波长,其中波长范围在0.76～1000 μm之间的称为红外光波。红外光的物理特性具有很强的热效应,温度越高,发出的热辐射越强,这正是红外测温技术所感兴趣的。红外测温技术的理论基础是普朗克分布定律,该定律揭示了黑体辐射能量在不同温度下按波长的分布规律,其数学表达式为:

(1)

式中,Ebλ为黑体光谱辐射通量密度,W·cm-2μm-1；c1称为第一辐射常数,c1=3.7415×10-12W·cm2；c2称为第二辐射常数,c2=1.43879×10-12cm·K；λ为光谱辐射的波长,μm；T为黑体的热力学温度,K。

红外测温的基本结构包括:光学镜头和红外探测器。红外热像仪可以将接收到的红外波段的热辐射能量转换为电信号,经过放大、补偿,AD转换后成为数字信号,在显示器上通过图像显示出来。……