新型冠状病毒疫情下的精确体温筛查应用
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发布于：2020-02-17
疫情控制的关键时刻，做好人员大流量公共场景机场、高铁、地铁、医院、学校、企业等的人体精准测温预警，快速有效的筛查出疑似发热人员，是这场防疫战取得胜利的基础。采用非接触式的无感测温的方式，实行人员体温检测，快速筛查疑似患者，同时实现人员快速高效通行，控制人群聚集，降低交叉感染风险，对防控新型冠状病毒感染的肺炎疫情具有重要意义。
人体表面温度快速筛检仪技术核心是红外热像加可见光图像的双光谱成像摄像机。在接近人流通过的出入口区域，设置双光谱测温摄像机，面向出入通道，测温摄像机对迎面过卡口人流的面部、额头等身体外露部分进行在线实时测温。探测距离为2-3米，人员可即时通过，通行时效小于1秒。测温摄像机设置发热（譬如：37.3℃）的报警阈值，当人流中有达到或超过这个阈值，后端软件报警提醒工作人员，对发热可疑人员进行二次测温或按预案进行处置，即能完成快速筛查。其特点为非接触式、快速、对测温者无风险等，对于初步筛选温度异常者比较高效且安全，降低感染风险。
（安装指导说明图）
（大华精度测温显示效果测试图）
方案原理：一切温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体都会不断向外辐射电磁波，热成像摄像机通过收集被测物发射的红外辐射能量，将红外信号转化成电信号，经过复杂的测温算法及黑体测温标定等工序，将目标能量与温度建立准确的对应关系，再通过信号处理系统将辐射能量即温度通过不同灰度显示出来，灰度的不同代表温度不同从而计算出物体温度，并输出便于肉眼识别的伪彩色图像，以此来实现人体测温功能。
但是并不是所有的热成像仪，都可以用来测体温。针对此次疫情，官方权威发布的《新型肺炎防控知识手册》5.1章节的指导意见：如果出现发热（腋下体温≥37.3°C）、咳嗽、气促等急性呼吸道感染症状的临床表现，应到当地指定医疗机构进行排查、诊治。
而热成像摄像机在理想稳定工作环境状态下，设备稳定性精度最高仅能做到±0.5℃，受设备内部及外部的环境影响，如风吹、空调经过等造成环境温度扰动，实际工作中误差将达到±1℃，甚至更高，无法达到甄别37.3℃的防控初步筛选疑似患者的标准。所以，仅靠一台热成像摄像机测量人体体温，精度是远远不够的，需要用黑体来进行校准。
黑体，作为标定红外系统的基准源，能够吸收外来的全部红外电磁波，并且不会产生任何反射与透射，但是可以向外辐射红外电磁波的理想化物体，即黑体的辐射率与吸收率为1，透射率为0。虽然市面上的专门做热成像体温监测的黑体辐射率达不到1，但非常接近于1,自然界中不存在完全理想化的黑体。
通过将黑体设置在热成像视野范围内，利用黑体的特性开展测温标定，建立灰度与温度的准确对应关系，进行测量温度实时校正，将视频画面和个人体温对应显示，大幅度提高人体测温的测温精度，减少测温误差到±0.3℃。满足《GB/T 19146-2010红外人体表面温度快速筛检仪》5.3.2章节，红外人体表面温度快速筛检仪实验室误差的要求，在规定的工作环境条件下，当黑体温度为33°C~37°C时，筛检仪的误差应不大于0.4°C的标准要求。精准测温便于工作人员管理排查做到早发现、早隔离、早治疗，切实、有效的控制传染源，这是对社会负责任，更是对整个疫情防控负责。
对于整个疫情防控全流程闭环的需要，通过热成像的无感测温作为初步判断，一旦发现疑似异常体温人员，系统自动预警，并启动复查方案，再用耳温枪或水银温度计等方式进一步确认。确认后，对接上级诊疗系统进行隔离。
未来的发展方向：随着学校开学季及复工潮的到来，集合人脸识别、人证核验等技术的一体化集成方案会有越来越来越多的高集成度产品出现，满足个性化行业场景的需要。基于图像处理与AI的技术，快速标记人群特征以及记录，因此综合利用这些生物体征信号进行分析可以大大提高检测时效性、准确性和可追溯性。北京泽瑞整合国内外多家红外热成像人体测温产品，并迅速转化为适用当前疫情防控所需要的完整解决方案，集中多家技术相结合推出全自动红外体温筛查产品692-55，为企业复工学校开学等单位使用提供高效防控，灵活移动，低资金投入的疫情体温筛查产品和高精度（嵌入黑体）热成像体温检测产品。
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