以上這些設(shè)定似乎使人們能夠在動態(tài)下從遠(yuǎn)處快速測量一組人的體溫。但這真的足夠嗎？顯然不是。首先，探測器只能感應(yīng)皮膚表面的溫度。與前額溫度計類似，人體體溫必須根據(jù)人體的某些生物物理模型進(jìn)行計算。但這里出現(xiàn)了一個問題——哪個像素代表真正的體溫？這是一個非常重要的問題，因為熱成像儀只能在多個像素中解析人臉，溫度讀數(shù)可以變化超過一度。此外，鏡頭的缺陷、相機(jī)和被攝對象之間的視角、是否佩戴口罩、發(fā)型是否遮住面部、是否佩戴眼鏡等都會影響溫度讀數(shù)的準(zhǔn)確性，在這些情況下，如何解讀體溫比簡單的前額或耳內(nèi)紅外溫度計復(fù)雜得多。這種情況下，熱圖像處理和分析就發(fā)揮了關(guān)鍵作用?？紤]到熱圖像中可用的“過多”信息，各種不準(zhǔn)確度大多具有系統(tǒng)性特征，可以進(jìn)行補(bǔ)償。

然而，這使得用于發(fā)燒檢測的熱成像相機(jī)的設(shè)計成為一項相當(dāng)復(fù)雜的工作，需要詳細(xì)了解熱成像傳感器的特性、良好的熱成像和一些生物物理學(xué)知識，當(dāng)然還需要精通圖像和數(shù)據(jù) 分析——當(dāng)由于隱私問題而無法使用視覺成像流時，對視野中對象的可靠檢測也是一個相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。

圖 5： Meridian Innovation 多人發(fā)燒檢測攝像頭解決方案（來源：Meridian Innovation）

有關(guān)其工作原理的更多詳細(xì)信息，請參見《發(fā)熱檢測研究報告》Stanislav Markov of Meridian Innovation Ltd

參考設(shè)計

如上所述，及時交付用于檢測高溫的紅外熱像儀的必要性以及構(gòu)建良好解決方案的復(fù)雜性，促使各企業(yè)共同努力為 OEM 和 ODM 提供大量參考設(shè)計。 Arrow Electronics 提供了此類參考設(shè)計的一個示例，并進(jìn)行了更詳細(xì)的介紹。

其核心是Meridian Innovation的新型熱像儀，采用CMOS/MEMS技術(shù)量產(chǎn)，在像素設(shè)計上使用了傳統(tǒng)微測輻射熱計和熱電堆的結(jié)合技術(shù)。除熱像儀外，參考設(shè)計還包括了環(huán)境傳感器、用于估計與對象距離的飛行時間傳感器，并受益于人工智能增強(qiáng)的應(yīng)用軟件，提高了熱讀數(shù)和核心體溫計算的準(zhǔn)確性，以及用于可視化的熱圖像質(zhì)量。選擇具有成本效益的組件和 SDK，有助于解決最重要的障礙——人體體溫的計算，這降低了設(shè)計和研發(fā)成本，并有助于滿足熱像儀用于檢測人體體溫的應(yīng)用。

結(jié)論

熱成像傳感器現(xiàn)在以實惠的價格在大眾市場產(chǎn)品中隨處可見。無障礙參考硬件設(shè)計和軟件解決方案極大地促進(jìn)了該技術(shù)的應(yīng)用，并實現(xiàn)了熱像儀的快速開發(fā)，包括用于自動檢測人體體溫的攝像機(jī)。這類產(chǎn)品有助于管控當(dāng)前的疫情，并描述了一個令人信服的理念：“創(chuàng)新技術(shù)促進(jìn)更安全和更好的生活”。