一种人体测温方法、终端设备以及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及热成像技术领域，特别是涉及一种人体测温方法、终端设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

人体测温方式主要分为接触式和非接触式两类：接触式测温如体温计，其测温事件长，需要接触到人体皮肤，从而容易传播病毒；非接触式测温如热成像人体测温，测温事件短，无需进行任何接触即可完成测温，大大提高密集人群的测温效率，并且有效避免病毒的直接传播。

环境中热辐射量不同的物体在热成像画面中的灰度值不同。因此可以利用画面中相应位置像素的灰度值计算该点的温度。热成像人体测温需要对待检测人体的人脸在热成像画面中的区域进行定位，然后根据人脸距离以及该区域中像素点的灰度值，换算得到人体的体表温度。热辐射在环境中的传播会随着距离的增加而衰减，对于同一个物体，在不同距离下所检测到的热辐射量不同，因此会产生距离越远检测到的人体温度越低的问题。

发明内容

本申请至少提供一种人体测温方法、终端设备以及计算机可读存储介质。

本申请第一方面提供了一种人体测温方法，所述人体测温方法包括：

采集所述待测温区域的可见光图像以及热成像图像；

获取所述可见光图像中的人脸包围框以及人脸距离，其中，所述人脸距离为所述人脸对应人体与采集图像装置的实际距离；

获取所述人脸包围框在所述热成像图像的坐标位置，并根据所述坐标位置获取所述人脸包围框中人脸的热成像图像灰度值；

由所述热成像图像灰度值以及所述实际距离得到所述人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值。

其中，所述由所述热成像图像灰度值以及所述实际距离得到所述人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值的步骤，包括：

根据所述人脸包围框的热成像图像灰度值获取对应人体补偿前的人体表面温度值；

将所述补偿前的人体表面温度值以及对应的人脸距离输入预先训练的回归模型，得到补偿后的人体表面温度值。

其中，所述人体测温方法还包括：

获取所述采集图像装置所处环境的当前环境温度；

查找所述人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值在体表-体内温度转换表对应不同环境温度的体内温度；

基于所述当前环境温度与所述温度转换表中环境温度的大小关系，对所述温度转换表中的体内温度进行补偿，从而得到所述人脸包围框中人脸对应的当前体内温度。

其中，所述人体测温方法还包括：

获取所述温度转换表中与所述当前环境温度最接近的第一环境温度和第二环境温度，以及与所述当前体表温度最接近的第一体表温度和第二体表温度；

计算所述当前环境温度与所述第一环境温度的差值占所述第一环境温度与第二环境温度的差值的环境温度的第一权重；

计算所述当前环境温度与所述第二环境温度的差值占所述第一环境温度与第二环境温度的差值的环境温度的第二权重；

根据所述环境温度的第一权重和第二权重分别计算所述当前环境温度下的第一体表温度和第二体表温度所对应的第一体内温度和第二体内温度；

计算所述当前体表温度与所述第一体表温度的差值占所述第一体表温度与第二体表温度的差值的体表温度的第一权重；

计算所述当前体表温度与所述第二体表温度的差值占所述第一体表温度与第二体表温度的差值的体表温度的第二权重；

根据所述体表温度的第一权重和第二权重计算所述当前体表温度下的第一体内温度和第二体内温度所对应的体内温度估计值。

其中，所述由所述热成像图像灰度值以及所述实际距离得到所述人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值的步骤之后，所述人体测温方法还包括：

获取所述采集图像装置的测温范围；

若所述人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值超出所述测温范围，则说明测温异常，不显示所述人脸包围框以及对应的人体表面温度值；

若所述人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值在所述测温范围内，则将所述人脸包围框以及对应的人体表面温度值叠加显示。

其中，所述将所述人脸包围框以及对应的人体表面温度值叠加显示的步骤，包括：

获取人体正常温度范围；

若所述人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值超出所述人体正常温度范围，则对所述人脸包围框以及对应的人体表面温度值标亮显示或者变色显示，并产生报警事件。

其中，所述通过人脸识别技术获取所述可见光图像中的人脸包围框以及人脸距离的步骤，包括：

将所述可见光图像输入人脸识别模型，得到每个人脸在所述可见光图像中的人脸包围框以及瞳距信息；

根据所述采集图像装置对应的距离转换系数以及所述瞳距信息计算所述人脸距离。

其中，所述根据所述采集图像装置对应的距离转换系数以及所述瞳距信息计算所述人脸距离的步骤，包括：

获取所述人脸识别模型输出的每个人脸的年龄信息；

根据所述每个人脸的年龄信息获取每个人脸的距离修正系数；

根据所述瞳距信息、所述距离修正系数以及所述距离转换系数计算所述人脸距离。

本申请第二方面提供了一种终端设备，包括相互耦接的存储器和处理器，处理器用于执行存储器中存储的程序指令，以实现上述第一方面中的人体测温方法。

本申请第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，程序指令被处理器执行时实现上述第一方面中的人体测温方法。

本申请中，终端设备采集待测温区域的可见光图像以及热成像图像；获取可见光图像中的人脸包围框以及人脸距离，其中，人脸距离为人脸对应人体与采集图像装置的实际距离；获取人脸包围框在热成像图像的坐标位置，并根据坐标位置获取人脸包围框中人脸的热成像图像灰度值；由热成像图像灰度值以及实际距离得到人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值。上述方案，通过人体与采集图像装置的实际距离，对热成像温度值进行补偿，提高人体测温的准确性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。

图1是本申请提供的人体测温方法第一实施例的流程示意图；

图2是本申请提供的人体测温方法第二实施例的流程示意图；

图3是本申请提供的人体测温方法第三实施例的流程示意图；

图4是本申请提供的人体测温装置一实施例的框架示意图；

图5是本申请提供的终端设备一实施例的框架示意图；

图6是本申请提供的计算机可读存储介质一实施例的框架示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本申请实施例的方案进行详细说明。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，本文中的“多”表示两个或者多于两个。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。

请参阅图1，图1是本申请提供的人体测温方法第一实施例的流程示意图。

本申请提供的人体测温方法应用于一种人体测温装置，其中，本申请的人体测温装置可以为服务器，也可以为终端设备，还可以为由服务器和终端设备相互配合的系统。相应地，人体测温装置包括的各个部分，例如各个单元、子单元、模块、子模块可以全部设置于服务器中，也可以全部设置于终端设备中，还可以分别设置于服务器和终端设备中。

进一步地，上述服务器可以是硬件，也可以是软件。当服务器为硬件时，可以实现成多个服务器组成的分布式服务器集群，也可以实现成单个服务器。当服务器为软件时，可以实现成多个软件或软件模块，例如用来提供分布式服务器的软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块，在此不做具体限定。

具体而言，本公开实施例的人体测温方法包括以下步骤：

步骤S11：采集待测温区域的可见光图像以及热成像图像。

其中，人体测温装置通过可见光和热成像双目摄像头采集待测温区域的可见光图像以及热成像图像。

步骤S12：获取可见光图像中的人脸包围框以及人脸距离，其中，人脸距离为人脸对应人体与采集图像装置的实际距离。

其中，人体测温装置通过人脸识别模型智能识别得到可见光图像中的人脸信息，并根据人脸信息生成对应的人脸包围框。进一步地，人体测温装置根据人脸信息中的瞳距信息，并利用人脸瞳距在可见光图像中的长度估计人体与镜头的距离。

经统计，不同性别、身高、体重的成年人的瞳距基本相同，而儿童的瞳距相对成人较短，换算得到的人体与镜头的实际距离偏大，因此人体测温装置需要对不同年龄段的用户对应的实际距离进行修正。

具体地，本公开实施例的人脸识别模型进一步输出每个人脸的年龄信息，人体测温装置根据每个人脸的年龄信息获取每个人脸距离修正系数。同时，人体测温装置获取采集图像装置，即双目摄像头的镜头对应的距离转换系数。

人体测温装置根据上述获取的瞳距信息、距离修正系数以及距离转换系数计算人体与镜头的人脸距离，具体换算公式如下所示：

d＝K

其中，d表示人体与镜头的人脸距离，K

步骤S13：获取人脸包围框在热成像图像的坐标位置，并根据坐标位置获取人脸包围框中人脸的热成像图像灰度值。

其中，人体测温装置将步骤S12得到的人脸包围框以及人脸距离输入双目标定模块，进而获取可见光图像中的人脸包围框在热成像图像中所对应的坐标位置，其中，该坐标位置为三维坐标。

同时，人体测温装置提取人脸包围框中的部分热成像图像的图像灰度值。具体地，双目摄像头的热成像通道能够接收待测温区域中的热辐射，并将待测温区域中的热辐射转换为灰度值在热成像图像中进行显示，每个像素点的灰度值都能够换算为对应的温度值。

从而，人体测温装置利用可见光人脸包围框以及人脸距离信息，将人脸包围框映射到热成像画面中，并利用可见光通道得到的人脸距离信息以及热成像图像中的映射区域的图像灰度值，转换补偿得到人体表面温度。

步骤S14：由热成像图像灰度值以及实际距离得到人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值。

其中，人体测温装置将热成像图像人脸包围框对应人体的每一像素点的灰度值转化为温度值，从而得到人体补偿前的人体表面温度值。然后，人体测温装置将人脸距离以及补偿前的人体表面温度值输入模型hθ(d，T)，得到模型输出的补偿后的人体表面温度。其中，hθ(d，T)是根据实测数据拟合得到的高阶多元回归模型，该模型适用于所有镜头参数情况下的人体表面温度补偿。

在本公开实施例中，人体测温装置采集待测温区域的可见光图像以及热成像图像；通过人脸识别技术获取可见光图像中的人脸包围框以及人脸距离，其中，人脸距离为人脸对应人体与采集图像装置的实际距离；获取人脸包围框在热成像图像的坐标位置，并根据坐标位置获取人脸包围框中人脸的热成像图像灰度值；由热成像图像灰度值以及实际距离得到人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值。上述方案，通过人体与采集图像装置的实际距离，对热成像温度值进行补偿，提高人体测温的准确性。

请继续参阅图2，图2是本申请提供的人体测温方法第二实施例的流程示意图。具体而言，在上述公开实施例的人体测温方法的基础上，本公开实施例的人体测温方法还包括以下步骤：

步骤S21：获取采集图像装置所处环境的当前环境温度。

其中，人体测温装置进一步获取采集图像装置，即双目摄像头所处环境的当前环境温度。

上述公开实施例中热成像摄像头采集并进行距离补偿的是人体表面温度，由于环境温度的影响，真实的人体体内温度与人体表面温度存在差异。因此，需要利用环境温度查找体表-体内温度转换表得到体内温度。具体请参阅以下步骤：

步骤S22：查找人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值在体表-体内温度转换表对应不同环境温度的体内温度。

其中，人体测温装置查找上述公开实施例计算的人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值在体表-体内温度转换表中的位置，以获取该人体表面温度值对应不同环境温度的体内温度。体表-体内温度转换表事先通过测温枪等测温仪器在不同体表温度情况以及不同环境温度情况下，对人体体内温度进行测量的结果形成，以一定温度步长记录不同环境温度下人体体表温度和体内温度。下面，列举其中一种情况的体表-体内温度转换表，如下表所示：

例如，当体表温度，即人体表面温度的测量值为34℃，且环境温度为18℃时，人体测温装置获取上述温度转换表中与当前环境温度最接近的第一环境温度和第二环境温度，即15℃和20℃；以及与当前体表温度最接近的第一体表温度和第二体表温度，即30℃和35℃。

步骤S23：基于当前环境温度与温度转换表中环境温度的大小关系，对温度转换表中的体内温度进行补偿，从而得到人脸包围框中人脸对应的当前体内温度。

其中，人体测温装置基于当前环境温度与温度转换表中环境温度的大小关系，对温度转换表中的体内温度进行补偿，从而得到人脸包围框中人脸对应的当前体内温度。

具体地，人体测温装置计算当前环境温度与第一环境温度的差值占第一环境温度与第二环境温度的差值的环境温度的第一权重；并计算当前环境温度与第二环境温度的差值占第一环境温度与第二环境温度的差值的环境温度的第二权重。进一步地，人体测温装置根据环境温度的第一权重和第二权重计算第一体表温度和第二体表温度在当前环境温度下的第一体内温度和第二体内温度估计值。然后，人体测温装置计算当前体表温度与第一体表温度的差值占第一体表温度和第二体表温度的差值的体表温度的第一权重；并计算当前体表温度与第二体表温度的差值占第一体表温度与第二体表温度的差值的体表温度的第二权重。最后，人体测温装置根据体表温度的第一权重和第二权重以及第一体内温度和第二体内温度估计值计算当前体表温度对应的体内温度估计值。

同样以上述提供的数据为例，人体测温装置通过上述权重转换方法获取第一体内温度和第二体内温度估计值的计算公式如下：

30.5*(18-15)/(20-15)+30.8*(20-18)/(20-15)＝30.62℃

35.8*(18-15)/(20-15)+36.1*(20-15)/(20-15)＝35.92℃

人体测温装置获取最后的体内温度估计值的计算公式如下：

35.92*(34-30)/(35-30)+30.62*(35-34)/(35-30)＝34.86℃

请继续参阅图3，图3是本申请提供的人体测温方法第三实施例的流程示意图。具体而言，在上述公开实施例的人体测温方法的基础上，本公开实施例的人体测温方法还包括以下步骤：

步骤S31：获取采集图像装置的测温范围。

其中，人体测温装置获取采集图像装置的正常测温范围。

步骤S32：若人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值超出测温范围，则说明测温异常，不显示人脸包围框以及对应的人体表面温度值。

其中，由于采集图像装置只能在正常测温范围内输出测温数据，当人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值超出采集图像装置的正常测温范围，则说明温度异常，采集图像装置可能发生故障。人体测温装置无法使用该采集图像装置的测温数据，对应地，人体测温装置不在实时监控的视频画面中显示人脸包围框以及对应的温度信息。

步骤S33：若人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值在测温范围内，则将人脸包围框以及对应的人体表面温度值叠加显示。

其中，当人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值在采集图像装置的正常测温范围内，人体测温装置正常输出，将人脸包围框以及对应的人体表面温度值叠加显示。

进一步地，人体测温装置还可以获取人体正常温度范围。当人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值处于人体正常温度范围内，人体测温装置将绿色的人脸包围框以及对应的人体表面温度值在视频画面上叠加显示。当人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值超出人体正常温度范围，说明此人体温异常，人体测温装置将红色的人脸包围框以及对应的人体表面温度值在视频画面上叠加显示，同时产生报警事件，提升了人体测温结果的可视化效果。

进一步地，本公开实施例的人体测温方法能够同时检测多个移动的人脸温度，被测人体无需站在固定区域逐人通过测温，提高了测温人群的通过效率。

请继续参阅图4，图4是本申请提供的人体测温装置一实施例的框架示意图。具体而言，本公开实施例的人体测温装置40包括：

采集模块41，用于采集待测温区域的可见光图像以及热成像图像。

人脸识别模块42，用于通过人脸识别技术获取可见光图像中的人脸包围框以及人脸距离，其中，人脸距离为人脸对应人体与采集图像装置的实际距离。

热成像模块43，用于获取人脸包围框在热成像图像的坐标位置，并根据坐标位置获取人脸包围框中人脸的热成像图像灰度值。

测温模块44，用于由热成像图像灰度值以及实际距离得到人脸包围框中人脸对应的人体表面温度值。

请参阅图5，图5是本申请提供的终端设备一实施例的框架示意图。终端设备50包括相互耦接的存储器51和处理器52，处理器52用于执行存储器51中存储的程序指令，以实现上述任一人体测温方法实施例中的步骤。在一个具体的实施场景中，终端设备50可以包括但不限于：微型计算机、服务器，此外，终端设备50还可以包括笔记本电脑、平板电脑等移动设备，在此不做限定。

具体而言，处理器52用于控制其自身以及存储器51以实现上述任一人体测温方法实施例中的步骤。处理器52还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器52可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器52还可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。另外，处理器52可以由集成电路芯片共同实现。

请参阅图6，图6是本申请提供的计算机可读存储介质一实施例的框架示意图。计算机可读存储介质60存储有能够被处理器运行的程序指令601，程序指令601用于实现上述任一人体测温方法实施例中的步骤。

在一些实施例中，本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其具体实现可以参照上文方法实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述。

上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以互相参考，为了简洁，本文不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。