红外感应测温仪

p　　两天前，一条与武汉疫情相关的科技新闻，并没有引起多少人注意——/pp　　“抗击新型肺炎 最新AI测温仪投入使用”。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/119ac85b-35bc-44b9-9726-9eae972cd838.jpg" title="微信图片_20200127210608.jpg" alt="微信图片_20200127210608.jpg"//pp　　大概是此前与人工智能相关的噱头性报道太多，我们当时看到这条新闻时的第一感受，更多的是质疑——/pp　　红外测温能为这次疫情防控提供多大帮助?AI技术又能给“测温”帮上什么忙?/pp　　但在26日早上，素有“中国硅谷”之称的北京市中关村下发了“江湖召集令”，向海淀区科技公司征集与“红外测温产品”有关的人工智能技术方案，欲提高以“大规模人群”为基础的测温精度。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/186bbbfb-ed61-4bb4-adb1-b10b9f38ab1d.jpg" title="1_副本.jpg" alt="1_副本.jpg"//pp　　事实上，这份英雄贴，引发了我们新的思考——红外热成像技术势必有哪些局限性，需要新技术的引入和“提携”了。/pp　　我们认为，在疫情还在蔓延的当下关头，有必要把关于“AI红外测温”的一系列问题都弄明白，帮助各地在接下来不得不面对的返乡客流高峰，以及面对未来任何时间点都可能掀起的疾控保卫战时，提供一些有备无患的建议。/pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(192, 0, 0) "红外测温的必要性/span/strong/pp　　事实上，“AI红外测温”的关键，仍然在于“红外”二字，也就是生产红外测量仪器必然要使用的“红外热成像技术”。/pp　　知乎网友“普雅花郎”给出的解释非常通俗易懂——/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　大自然中，一切高于绝对零度(零下273摄氏度)的物体都会辐射出电磁波，也就是“热红外线”。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　虽然人眼看不到，但几乎所有生物体都会时时刻刻发射出这种红外线。这个时候，我们如果用特制的红外探测器，就能捕捉到这种电波，并转化成人眼可见的红外热图像。/span/pp　　很明显，我们人体不同的部位都有不同的温度。譬如在冬天，你的手脚可能相对会更冰凉一些，而头部温度也相对高于四肢与腰部。/pp　　因此，在红外线的照射下，由于不同位置辐射的强度不一样，人体各个部位的轮廓、人与人之间相同部位的温度差异，也能清晰地呈现在画面上。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/94bf89d9-5acb-4439-9859-4ab3fa7d6aaf.jpg" title="2_副本.jpg" alt="2_副本.jpg"//pp style="text-align: center "图片来自王华伟博士的论文《基于红外热成像的温度场测量关键技术研究》/pp　　strong与其他测温方式相比，用热红外线进行测温的好处就是“直观”、“非接触”以及“24小时不间断工作”。/strong/pp　　你可以通过一张画面上呈现出的不同颜色，直接判断究竟谁才是“发热点”，还能计算出处于同一区域的两个相同“发热点”之间的温差大概是多少。/pp　　一位做热红外成像仪器的行业人士向我们做了非常形象的解释——比起市面上的“额温枪”“耳温枪”，热成像测温就像是“在人群中多看了你一眼，然后你的体温就被记录下来了”，既不用机器接触，也没有人工干预。/pp　　strong换句话说，这种“非接触式”检测能够在很大程度上降低接触性传染的概率，因此在医疗领域，特别是对疾病的分析诊断具有重要意义。/strong/pp　　此外，由于“可见光”完全影响不了红外线的发射，雾霾也不会对红外波长产生影响，所以理论上，这类仪器既可以白天黑夜不停歇作业，也可以进行远距离探测。/pp　　也就是说，一套红外测试仪能够在一定范围内，迅速找到温度异常人士，这也是国内很多大型机场与火车站在近年来陆续部署上相关的热成像摄像头的最主要原因。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/70a74c94-6f84-4745-b7ac-6ae6bc1201b0.jpg" title="3_副本.jpg" alt="3_副本.jpg"//pp style="text-align: center "图片来自高德红外/pp　　纵观全球红外热成像技术市场，最好的技术公司应该是成立于1978年，世strong界最大的红外热成像产品供应商FLIR/strong。而我国在这方面的研究工作起步较晚，直到2001 年，华中光电研究所才研制成功了我国第一台非致冷红外热像仪，被誉为“中国红外探测技术划时代的突破”。/pp　　不过，就在此后十年里，国内一批研制生产红外热像仪的技术公司异军突起，strong武汉高德红外、浙江大立科技、广州飒特等公司，都是目前国内红外热成像监控领域最好的企业之一/strong。/pp　　而安防监控巨头海康威视与大华，也在2014年左右推出了相关的工业级热成像产品。/pp　　从当前武汉疫情的各项症状来看，虽然“发热”并不是判断感染武汉肺炎的最关键指标，甚至有病例没有发烧，但“发热”这一症状，仍然是各基层医院和特殊公共场所出入口(特别是缺少试剂盒情况下)用于初步判断是否感染病毒的重要参考。/pp　　“体温测试只是一个初步排查手段，可以把体温异常的人员找出来做更进一步检查，而不是作为确诊的唯一手段。” 一位不具姓名的安防行业人士告诉虎嗅，公共场所的筛查需求，是“迅速”与“排除大多数”。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/c357706f-386a-4e09-90e6-d3cd54b95343.jpg" title="4_副本.jpg" alt="4_副本.jpg"//pp style="text-align: center "图片来自杭州大立科技官网/pp　　因此，全国各城市人流最为密集的区域，包括机场、火车站以及客运站，对测温产品的需求正在逐渐扩大，你会在很多城市的高速公路以及地铁出入口看到各类测温产品。/pp　　高德红外在接受虎嗅采访后表示，目前他们的红外测温仪器已经部署在了武汉各个重要的交通出入口，包括武汉天河机场、武汉站、武昌站、汉口站，主要用来筛查人群中的个别“发热点”，/pp　　“在人流量密集的地方部署红外测温仪器的明显好处，是能够进行大面积筛查。/pp　　这不是测量每个人的温度，而是在一大群移动的人群中把那些体温高的人找出来。像春运期间，由于天河机场与火车站客流量巨大，所以每个进站口都部署了一台设备。”/pp　　与此同时，武汉疫情也让高德红外感到了前所未有的压力。/pp　　从12月到现在，高德红外的生产工厂一直处于24小时轮班上岗状态，因为“订单已经排到正月十五以后了，处于爆仓状态”。/pp　　“因为是短时间内大爆发，所以我们产能吃紧，全国的学校、医院、火车站等等可能都需要这类仪器。现在每天能出货100~200台，但从全国的需求来看，这肯定是远远不够的。”/pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(192, 0, 0) "AI入场/span/strong/pp　　虽然利用热红外成像技术可以让我们轻松“检测”出发热点，但是它有一个非常明显的缺陷——在热红外线“眼”中，同样温度的物体是归为一类的。/pp　　简单一点儿解释，假如小明与同伴小李手里的保温杯都被检测为38° ，那么小明与拿着保温杯的小李都得被扣下来。/pp　　strong如果追究更加深层次的原因，首先便在于“不同物体的发射率”对温度测量精度会产生很大的影响。/strong/pp　　这里的“发射率”，是由波长、温度、物体材料以及物体表面条件综合决定的，要想获得可靠的数据非常困难。/pp　　举个例子，金属的发射率通常较低，而且随外部环境温度的增加而增加，甚至当表面形成氧化层时，还能成10倍增加 而非金属的发射率则相对较高，受环境的影响相对较小。/pp　　这也就能解释，为何此前市面上很多红外摄像头对某一块区域做温度最高点的检测，很容易受到物体发射率以及外界环境影响而出现误报。/pp　　“环境因素是绝对不能忽视的。”一家安防监控头部企业告诉虎嗅，测量体温有一套严格机制，要结合湿度、环境温度以及距离才能保证准确。strong环境温度越接近甚至高于目标温度，不确定性就会越大。/strong/pp　　“一般火车站和汽车站都闹哄哄的，而且温度比较高，所以很多公司的测温仪精度并没有很准，一定有人数检测上限。”/pp　　但是，仅从物体发射率来看，相对于金属，人脸(或者说人的皮肤)，在中波红外与长波红外的两个波段范围能够吸收大量的入射能量，简单说，就是发射率较高，受环境的影响相对较小。/pp　　“人体发出的热辐射比较稳定，在特定范围内，能够与周围环境进行‘分割’。”/pp　　因此，对于市面上大部分热红外测温仪生产商来说，即使不特别提到“人工智能”，也不得不开始在系统中尝试使用与AI相关的脸部识别算法。/pp　　“首先，我们可以通过人脸识别摄像头找到测试区域，把其映射到热成像摄像头中 接下来，要取出这片区域的温度，通过一定补偿算法来给出实际的体表温度。”/pp　　基于这样一套检测流程，刚刚推出AI热红外测温仪的某技术创业公司向虎嗅指出，将人脸识别技术与红外热成像技术相结合是很有必要的，但难点在于：/pp　　strong一方面，是如何保证红外摄像头与人脸识别摄像头之间的数据同步 另一方面，是如何保证双方的检测区域同步。/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/af80906e-dd4b-4f7a-80e7-2023579aa047.jpg" title="5_副本.jpg" alt="5_副本.jpg"//pp style="text-align: center "一家创业公司研发的AI红外测温产品/pp　　事实上，即便利用人脸识别技术将温度仪“对准”了你的脸，也保证了数据同步，但从实际操作环境来看，提高体温检测精度也绝非易事。/pp　　譬如，红外图像处理技术由于结合了“温度”“湿度”等特殊指标，这可能意味着目前不存在与之相匹配的AI通用算法，而任何识别与检测算法，都会面临没有数据基础的困难。/pp　　另外，用于人脸识别的可见光摄像头受光线影响较大，在人流密集、光线变化莫测的公共场所“自保”尚且不行，更不用说“协助”热红外检测仪。/pp　　当然，还不能忘了一个重要事实——在处于疫情高发期的当下，防毒面具和口罩已经成为标配，爹妈可能都认不住，机器能认出?/pp　　“防毒面具… 这种可能不行，” 高德红外对于这类装备有些无力，“特殊时期需要特殊处理，虽然针对口罩佩戴者的温度检测应该没问题，不过也要看检测距离和具体操作”。/pp　　他们还指出，“戴眼镜人士”的热红外温度检测也是一个大问题。因为热红外线对玻璃制品的透视性也比较差劲，这个时候，检测结果可能会受到人脸区域不同物体发射率的影响。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/6ae80d66-20d8-47e0-a750-2ba6ca7f97b1.jpg" title="6_副本.jpg" alt="6_副本.jpg"//pp style="text-align: center "已经部署在火车站的红外检测设备/pp　　在收到海淀区的“英雄贴”后，商汤、旷视等AI独角兽公司告诉虎嗅，他们已经“响应号召”，主动参与到了这个项目中。/pp　　其中，旷视研究院在今天下午就展开了相关讨论，但暂时还不能透露更多信息，仅表示“目前市面上的非近距离红外体温仪的精度大多都不太行”。/pp　　而杭州大立科技也承认，远距离大范围检测的精度仍然是一个难点，建议“热红外测温仪最好在室内使用，尽量用于单通道检测，最多应用于双通道”。/pp　　“正常情况下，每分钟能够检测10~20人。所以规模较大的火车站，只能根据进站口和出站口来部署多台机器。”/pp　　strong当然，目前谁都不知道，AI技术究竟能在热成像测温中起到多大的作用，但这张“英雄帖”，已经足够能引起红外成像技术公司的警惕。/strong/pp　　“其实1年前，我们就跟商汤、蚂蚁金服等技术公司有过接触，海淀区的通告我们一早也看到了，这是一个很重要的信号。”/pp　　高德红外显然已经意识到，他们将不得不参与到这场虽然处于早期研发阶段，但有可能孕育着巨大市场的技术创新浪潮中。/pp　　“这几年我们已经看到很多AI技术公司‘逆向’进入了红外成像监控市场，这让我们与海康大华一样，都对这类公司很警惕，也让我们对新技术的应用更加迫切。”/pp　　一位AI红外测温仪企业的投资人则认为，这次武汉疫情，既让很多科技企业看到了医疗与安防市场对这类技术应用的巨大需求，也暴露了中国在热成像检测仪器生产制造方面的一些弱点。/pp　　“对于热成像视频监控领域来说，中国仍然是相对落后的，最好的企业仍然在国外。但所有相关企业，包括红外热成像仪器制造商，AI技术公司以及不少医疗器械公司，都在面临着一个技术升级的转折点。”/pp style="text-align: right "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "撰文：宇多田/span/p

防控甲型流感如何选用红外测温仪 德图专家解说要点世界卫生组织负责卫生安全的代理助理总干事福田敬二11日重申，甲型Ｈ1Ｎ1流感疫情的发展趋势不可预测，各国须做好防控流感大流行的充分准备。 我国内地首例甲型H1N1流感病例确诊后，防控工作再次成为关注的焦点。目前，我国机场、口岸进一步加强出入境发热旅客的体温监测，层层检疫，严防死守。如何确保检验检疫局、各口岸人体红外测温准确有效，德图专家解说要点。 国家规定：只有精度在±0.4 ℃以内的红外测温仪可用于防控甲型流感的体温排查。 传统的体温计测量耗时较多，不适宜进行大规模人群的体温排查。红外成像技术以其快速、方便的温度显示模式成为防控此类疫情的最普遍手段。但只有在确保精度的前提下，体温排查才是有效的。 针对目前市场上红外测温仪良莠不齐的情况，国家已出规定：用于防控甲型流感体温排查的每一台红外测温仪都必须经过中国计量院测量、获得精度证书，只有精度在±0.4 ℃以内的红外测温仪可投入使用。 有的放矢：红外测温仪使用前先调节发射率，测量更精确 所有物体会反射、透过和发射能量，用红外测温仪测温时，被测物体发射出的红外能量，通过红外测温仪的光学系统在探测器上转换为电信号，显示温度读数。而每一种物体的发射率是不同的。有些红外测温仪可改变发射率，多种材料的发射率值可从发射率表中找到。而其它发射率不可调的仪器测量时相对精确度没有那么高。 红外测温仪测量的一般是人体表面皮肤的温度，而非人体实际温度。使用前先用温度计准确测量人体温度，然后调节仪器发射率，使其一致。调节后的红外测温仪有的放矢，测量更精确。同时，为确保红外测温的稳定性，应定期及时进行校准比对。 抓中重点：将红外热像仪显示温度段调节为人体温度段，温度“显示”更细致 红外成像仪可以红外线转化为图像，从而使人可以看见“温度”。红外成像仪可以检测大范围面积的温度分布，并用不同颜色表示，因其直观、快速的特点，广泛应用于机场、各口岸等人流量较大的公共成所。 德图专家建议，用热像仪测温时，应将显示温度段调节为人体温度段，这样就先过滤掉周边不相关低温或高温物体，从而更精确显示被测人体的温度。从屏幕上看，颜色对比更强烈，更易帮助检疫检验人员，在人群中能快速、准确发现发热病人。 目前，各省市多家出入境检验检疫局选择了德图红外测温仪teato 845 和红外热像仪testo 880 经过中国计量院的测试，投入德图红外测温仪teato 845 和红外热像仪testo 880在人体温度段的精度均高于±0.4 ℃，完全胜任此次防控疫情体温排查的任务。德图每一台红外测量仪经过中国计量院的测试、获得精度证书后才被应用于防控疫情体温排查。目前，各省市多家出入境检验检疫局选择了德图红外测温仪teato 845 和红外热像仪testo 880。 德图红外测温仪testo 845可以调节光学分辨率，从而实现了远焦测量和近焦测量的合二为一。其中，远距离的光学分辨率高达75:1。对于检疫检疫人员来说，德图红外测温仪teato 845既可在远焦时测额头温度，也可在近焦时测耳道温度。该仪器具有十字激光瞄准功能，可以准确地定位测量人体，避免失误。 德图红外热像仪testo 880具有优良的红外成像测量技术，具有冷热点及中心点的自动定位功能，使人体的高温点无所遁形，一目了然。全红外、全可见、画中画三种图片显示模式可一键切换，更方便比对，以迅速定位温度异常人体。

红外检测技术是“九五”国家科技成果重点推广项目，红外检测是一种在线监测(不停电)式高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线(红外辐射)，将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，具有准确、实时、快速等优点。 红外测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。近20年来，非接触红外测温仪在技术上得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，品种不断增多，适用范围也不断扩大。 在电力、钢铁、石油等行业，红外测温仪都得到了广泛应用，并占据重要地位。该仪器测温原理是将物体发射的红外线具有的辐射能转变成电信号，红外线辐射能的大小与物体本身的温度相对应，根据转变成电信号大小，确定物体的温度。它由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成，当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量，然后由测温仪计算出被测目标的温度。 该仪器具有简单、轻巧、操作方便、安全等功能。随着技术不断发展，红外测温仪技术也更加成熟，各相关企业也积极研发了更多类型和多功能的仪器产品，扩大了用户的选择余地。目前，在钢铁工业、玻璃工业、塑料工业、化学工业、电力行业等行业内，均可以看到红外测温仪的“身影”。 钢铁工业使用温度计是因为产品都是处于运动状态，温度都非常高。普通的钢铁工业应用是温度是一个持续的状态熔化的钢铁开始转变成块。用同一的温度重新加热钢铁是防止它变形的关键，红外温度计被用来测量回热器的内部温度。在高温旋转轧碾机中，红外温度计被用来确认产品的温度是在旋转限度内。在冷却轧碾机，红外温度计在钢铁冷却的过程中来监控钢铁的温度。 在电系统和设备维修检查中，红外热成像测温仪证明是节约资金的诊断和预防工具。Raytek全线长红外线测温仪的精度是读数的1-4%，而且根据型号不同可以从180英尺的远处进行测量。这些仪器重量轻，表面有粗糙防滑纹，使用方便。 随着红外测温仪在这些行业的广泛应用，其市场逐渐打开并迎来巨大的发展空间。该领域的仪器商家，如北京乐氏联创科技有限公司、北京时代瑞资科技有限公司 、上海五相仪器仪表有限公司、常州无有实验仪器有限公司、常州市凯航仪器有限公司等仪器企业，也纷纷加大技术投入，致力于为用户提供更加精密的红外测温仪器。 展望未来。我国仪器行业现在正处于快速发展阶段，仪器产品的创新研发成为整个行业发展的方向。就红外测温仪行业来说，正如传感器等仪器产品的发展趋势一样，我国红外测温仪也必须顺应时代潮流和用户需求，走便携式、小型化、高精度的发展路线，为用户提供更加高质量的仪器产品。