红外热像仪在新冠时期对人体测温的进步

2020年初新冠病毒肺炎的流行，对及时排查初筛疑似感染者提出了更高的要求。在人流较大的机场、车站、码头、医院、商场等场景，红外热像仪发挥了巨大的作用。红外热像仪对人体测温有快速、安全和有效的特点，非接触式的人体测温方式在很大程度上避免了接触传染的概率。人体是一个红外辐射源，皮肤拥有较高的发射率。通过检测和采集皮肤反射的波长，则可以计算出皮肤表面温度。

正常人体体温为36℃到37℃，发热患者体温一般高于37.3℃，可见低烧患者和正常人的体温最低相差0.3℃，这就要求红外热像仪的人体测温精度要小于0.3℃。一般公共场合采购的红外热像仪均为小型设备，而对温度却有着较高的要求，这在技术层面有着较大的挑战。目前使用算法补偿、图像处理优化等技术，使得部分红外热像仪的测温精度可以达到±0.3℃，基本能够满足初筛发热患者的要求。

图为红外热像仪正在进行人体测温

红外热像仪与拍摄物体的距离越大，意味着辐射能量从源头到摄像机传输路径上衰减的越多，对温度检测结果有较大影响。因此目前国内外大部分红外热像仪的最佳测温距离为1.5~3.5米。这是综合了镜头、红外探测器、图像处理等多个子模块参数后得到的结果，能够最大程度保证测试的准确性。

红外电磁波在空气中传播会被尘埃、二氧化碳等吸收，造成能量衰减，从而造成测温误差，因此红外热像仪在测温精度上容易受到环境干扰。国内部分厂商引入了黑体技术来优化此类问题。黑体一般用于辐射温度计向热成像等的校准、检定来使用的，把黑体标定温度与热成像所检测到的黑体温度进行比较，从而对测温结果进行校准结果，以此降低环境对热成像人体测温精度的干扰，从而提升测温精度。目前国内大部分使用黑体进行校准的红外热像仪，在复杂环境下的测温精度能够小于0.3℃，可以满足防疫的初筛需求。

红外热成像技术虽然可以测量并显示人体体温，却无法对人物进行有效识别，而疫情期间人群都佩戴了口罩，传统的面部识别率有所降低。但通过对可见光摄像机的人脸识别算法进行深度优化后，公众无需摘下口罩，即可完成人脸识别，这就为机场、车站、码头、医院、学校、大型商场等地区的人员出入检测提供了极大的便利，避免了因人员流动密集造成的疫情扩散传播。同时依托大数据技术，将红外热像仪人体测温与可见光摄像机人脸识别功能有效结合，可以辅助追踪疾控传染路径中数量多、排查难、成本高的疑似对象，进一步确认其身份。

参考资料：

热成像人体测温摄像机在疫情防控期间的应用. 电子制作. 8：31-32，2020.