[发明专利]一种基于热成像仪测量人体脸部温度校准方法

说明书

本发明公开的一种基于热成像仪测量人体脸部温度校准方法，包含以下顺序的步骤：红外热像仪每次采集的温度像素点阵是二维数组pixel，并计算基准温度；计算出表征人脸温度轮廓的二维数组face；由二维数组face得出额头表面温度，最终拟合成体内温度。本发明可实现快速、精确找出人体头部的额头部位的像素温度，实现人体头部被遮挡也能够准确测量人体温度。

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，特别涉及一种基于热成像仪测量人体脸部温度校准方法。

背景技术

红外热像仪既可以得到目标的红外图像，同时也能测量目标的温度。红外热像仪测温具有非接触、远距离、速度快、灵敏度高、测温范围广，以及可以在图像中选取被测目标等优点。红外热像仪相对于传统的测温技术有很多优点，但是红外热像仪会受测量距离、被测量物体反射率、被测量物体受其它物体遮挡、环境温度、环境湿度、环境辐射等因素影响精度。

红外热像仪在医学中需要比较精确地测量人体部位温度分布。目前研究方向比较多的是目标距离和视场角变化对红外热像仪测温精度影响，推导出了红外热像仪测温精度与目标距离和视场角之间的关系式，提出了采用误差补偿的方法对热像仪测温进行校正的方法。

由于目前热像仪测量人体头部体温时一般都是测量整个脸部温度，一旦脸部被遮挡物遮挡的面积比较大而影响测量温度准确度。于是研发一种可实现快速、精确找出人体头部的额头部位的像素温度，从而实现人体头部被遮挡也能够准确测量人体温度的方法，是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于热成像仪测量人体脸部温度校准方法，该方法能够快速寻找人体脸部额头部位的温度像素，从红外热像仪采集到温度像素数据中寻找人体脸部额头部位的温度像素点。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于热成像仪测量人体脸部温度校准方法，包含以下顺序的步骤：

S1、红外热像仪每次采集的温度像素点阵是温度像素数组pixel，所述温度像素数组pixel为二维数组；

S2、遍历温度像素数组pixel，寻找温度像素数组pixel中包含32℃-45℃范围的所有数据赋值给一维数组filter；常用体温计量程为35℃-42℃，由于pixel是原始数据没有经过修正，避免漏掉人体的像素点于是选择32℃-45℃范围的数据。

S3、按递增顺序排序一维数组filter，得到排序后的filter_t；

S4、从排序后的filter_t中取3/4分位点的数据做为基准，从一维数组filter中取第Q3个元素作为基准数,得到基准温度s＝filter[Q3]；

其中，

S5、从温度像素数组pixel中寻找所有符合s±diff的像素位置标1，不符合s±diff的像素位置标0，赋值给二维数组pixel_bin，并且从二维数组pixel_bin中找出包含全部1的最小的矩阵，然后根据该矩阵的中间元素位置，通过该矩阵的最大边长，将所述最小的矩阵扩展成正方形矩阵并赋值给二维数组face；所述正方形矩阵的边长为所述最小的矩阵的最大边长；

其中，diff是指基准温度误差范围，二维数组pixel_bin的宽高与温度像素数组pixel相同，二维数组face的宽高不会超过温度像素数组pixel的宽高；

S6、二维数组face为人脸温度的轮廓，二维数组face的顶部数据为额头部位数据，额头部位数据中所有元素为1对应的温度像素数组pixel元素的值的平均值是额头表面温度temperature；

S7、额头表面温度拟合成体内温度，经过实验得出拟合函数：

body_temperature＝0.7797×temperature+9.7271；