
技术摘要:
本发明公开了一种带距离补偿的红外非接触式测温方法及装置,包括电控单元、红外温度传感器单元、测距传感器单元、通讯单元和电源单元,红外温度传感器单元、测距传感器单元、通讯单元和电源单元电连接到电控单元;在电控单元中采集的红外温度传感器单元的电量值和测距 全部
背景技术:
人体体温是人健康与否的重要标志之一,是人体进行正常的新陈代谢的结果;在 不同的环境温度下,机体通过产热和散热来保持体内环境温度的相对稳定,并保持对环境 温度的适应能力。人体在健康状态时,体温保持着37℃左右(大致为36.2℃~37.3℃),且不 因外界温度的变化而发生较大的改变,但当人体的某些机能发生改变或者某些部位发生病 变时,相对恒定的体温讲发生变化。在临床医学中,体温是重要的生理参数之一,而病人的 体温为医生提供了其生理状态的重要信息;所以,对人体体温进行测量不仅可以确诊某些 疾病的发生,还可以对某些重大疾病或者隐藏于体内的健康隐患起到积极的预防和示警作 用。 在临床医学中,医生需要对病人用体温表进行体温测量,借此判定病人的生理状 态,但是在公共场所或特定场所,特别是在人数较多的场景下,如若依然使用医院中的体温 表进行测量,以达到监测和报警的作用,其耗费的时间、金钱、人力、物力都是庞大的,且还 很难达到预防和示警的作用。 非接触红外测温器件中芯片中的热电偶电量值和激发的红外能量相关,红外的能 量又和人的温度和距离相关。在距离发生变化时,同样的温度会表现出不同的电量特性。另 一方面,红外测温元器件在制造的过程中的一致性,具有一定的偏差,而温度测量的精度又 要求比较高,一般要求在0.5摄氏度,甚至更高;用传统的标定方法,很难解决这个问题。
技术实现要素:
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种带距离补偿的红外非接触 式测温方法及装置,采用神经网络训练,对产品进行标定,达到满足测量精度的要求。 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的: 一种带距离补偿的红外非接触式测温方法及装置,包括电控单元、红外温度传感 器单元、测距传感器单元、通讯单元和电源单元,红外温度传感器单元、测距传感器单元、通 讯单元和电源单元电连接到电控单元;在电控单元中采集的红外温度传感器单元的电量值 和测距传感器单元测量的距离值按照温度距离模型进行温度计算。 红外温度传感器单元为非接触式红外温度传感器,其由光学电路、滤光片、热电堆 芯片和放大电路组成,把红外能量转化为电信号的电压值。 电控单元包括微处理器、电源管理电路,用于接收红外温度传感器单元和测距传 感器单元的上传数据,并根据优化算法进行处理、以及负责和通讯单元的数据通讯。 通讯单元连接所述的电控单元,负责测温的数据上报功能,并可根据需要调整通 讯方式。 3 CN 111579076 A 说 明 书 2/3 页 温度距离模型的映射关系为 表示在距离为L,测得真实温度T时输出 的电压值为 式中f为三输入一输出的BP神经网络。 温度距离模型通过采集两组数据对BP神经网络进行训练获得,两组数据分别为在 温度为T时不同距离下的电压值V,以及在距离L时不同温度下的电压值V;将距离L和电压值 V作为输入,温度作为输出。 温度距离模型中的BP神经网络权值的训练过程为: 步骤1、采集不同距离L1、L2...Ln时,测量黑体温度为T时,装置测量的电压值V; 步骤2、采集不同温度T1,、T2、T3...Tn时,测量距离为L时,装置测量的电压值V; 步骤3、利用采集的两组数据,把距离L和电压值V作为输入,温度T作为输出,对神 经网络进行训练; 步骤4、当误差小于设定误差时,获得的BP神经网络权值为模型的权值。 综上所述,本发明对比于现有技术的有益效果为: 1、由于本发明采用神经网络对距离和温度非线性关系逼近,因而相比于传统的分 段插值精度更高; 2、采用神经网络对每一个设备进行训练和标定,比传统的标定方法更方便,数据 的多少和密度决定了传感器的精度,因此精度的提高方法更简单。 附图说明 图1为实施例中红外非接触式测温装置的框架示意图; 图2为实施例中距离温度建模示意图。