一种基于国产化单片机的疫情防控实时测温系统

摘要

本发明公开一种基于国产化单片机的疫情防控实时测温系统，涉及电子控制测量技术领域；国产单片机主控模块下发相应指令及管理控制其他模块，信息录入模块录入进行温度测温者的信息，温度监测模块包括测量环境温度模块和测量人体温度模块，通过测量环境温度模块获取环境温度数据，通过测量人体温度模块分别获取温度传感器封装周围的温度数据和测温者人体温度数据，温度监测模块根据环境温度数据和温度传感器封装周围的温度数据纠正测温者人体温度数据的误差，获得校准的测温者人体温度数据，语音播报模块根据校准的测温者人体温度数据进行播报，人脸识别模块采集测温者图像进行人脸识别，VGA显示模块获取人脸识别后的测温者信息进行显示。

说明书

技术领域

本发明公开一种系统，涉及电子控制测量技术领域，具体地说是一种基于国产化单片机的疫情防控实时测温系统。

背景技术

疫情是人类面临的巨大挑战，公共卫生危机呈现在人类的面前。面对像这种大型突发公共卫生危机，疾病初期的防护措施极其重要，切断来源才能进行疫情防控，人迹追踪、温度监测便是最为基本的手段。但人为测温，加大了疾病的感染风险，效率极低，使得本来安全的区域存在潜在风险。

发明内容

本发明针对现有技术的问题，提供一种基于国产化单片机的疫情防控实时测温系统，本发明提出的具体方案是：

一种基于国产化单片机的疫情防控实时测温系统，国产单片机主控模块、人脸识别模块、温度监测模块、语音播报模块、信息录入模块和VGA显示模块，

国产单片机主控模块下发相应指令及管理控制其他模块，

信息录入模块录入进行温度测温者的信息，

温度监测模块包括测量环境温度模块和测量人体温度模块，通过测量环境温度模块获取环境温度数据，通过测量人体温度模块分别获取温度传感器封装周围的温度数据和测温者人体温度数据，温度监测模块根据环境温度数据和温度传感器封装周围的温度数据纠正测温者人体温度数据的误差，获得校准的测温者人体温度数据，

语音播报模块根据校准的测温者人体温度数据进行播报，

人脸识别模块采集测温者图像进行人脸识别，

VGA显示模块获取人脸识别后的测温者信息进行显示。本发明中温度传感器封装周围的温度数据是指测量人体温度模块通过温度传感器能探测到的除人体温度数据外的温度传感器周围的温度数据。

优选地，所述的系统中温度监测模块纠正测温者人体温度数据的误差的过程：

将环境温度数据T

获得测温者人体温度数据T

获得测温者人体温度数据T

利用第一差值与第二差值的协方差确定第一差值与第二差值所占比重K，其中：

通过公式：

T＝T

获得校准的测温者人体温度数据。

优选地，所述的系统中人脸识别模块采集测温者人脸图像，标定人脸图像中显著特征点的位置，获得人脸特征信息，与录入的温度测温者的信息相对应的数据信息进行比对匹配，获取匹配成功的测温者信息。

优选地，所述的系统中语音播报模块根据校准的测温者人体温度数据与温度警戒阈值的比对情况，校准的测温者人体温度数据超出温度警戒阈值则触发警报播报。

一种基于国产化单片机的疫情防控实时测温方法，基于国产单片机主控模块下发的相应指令，录入进行温度测温者的信息，

分别测量环境温度数据、温度传感器封装周围的温度数据和测温者人体温度数据，根据环境温度数据和温度传感器封装周围的温度数据纠正测温者人体温度数据的误差，获得校准的测温者人体温度数据，

根据校准的测温者人体温度数据进行播报，采集测温者图像进行人脸识别，获取人脸识别后的测温者信息进行显示。

优选地，所述的方法中温度监测模块纠正测温者人体温度数据的误差的过程：

将环境温度数据T

获得测温者人体温度数据T

获得测温者人体温度数据T

利用第一差值与第二差值的协方差确定第一差值与第二差值所占比重K，其中：

通过公式：

T＝T

获得校准的测温者人体温度数据。

优选地，所述的方法中人脸识别模块采集测温者人脸图像，标定人脸图像中显著特征点的位置，获得人脸特征信息，与录入的温度测温者的信息相对应的数据信息进行比对匹配，获取匹配成功的测温者信息。

优选地，所述的方法中根据校准的测温者人体温度数据与温度警戒阈值的比对情况，校准的测温者人体温度数据超出温度警戒阈值则触发警报播报。

本发明的有益之处是：

本发明提供一种基于国产化单片机的疫情防控实时测温系统，通过温度校准方法对采集到的人体温度进行校准，具有快速实时测温的特点，同时提高了温度值的准确性，降低了工作人员对目标人物进行测量温度时被感染的风险，还将人脸识别引入，进行信息显示，同时通过语音播报在温度异常情况下，通过外界机器来提醒周围的人群，也能意识到周围的危险存在，节省了人力物力，提高了工作的效率。

附图说明

图1是本发明系统框架示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明还提供一种基于国产化单片机的疫情防控实时测温系统，国产单片机主控模块、人脸识别模块、温度监测模块、语音播报模块、信息录入模块和VGA显示模块，

国产单片机主控模块下发相应指令及管理控制其他模块，

信息录入模块录入进行温度测温者的信息，

温度监测模块包括测量环境温度模块和测量人体温度模块，通过测量环境温度模块获取环境温度数据，通过测量人体温度模块分别获取温度传感器封装周围的温度数据和测温者人体温度数据，温度监测模块根据环境温度数据和温度传感器封装周围的温度数据纠正测温者人体温度数据的误差，获得校准的测温者人体温度数据，

语音播报模块根据校准的测温者人体温度数据进行播报，

人脸识别模块采集测温者图像进行人脸识别，

VGA显示模块获取人脸识别后的测温者信息进行显示。

本发明系统同样可以帮工作人员降低了这种感染风险。尤其在人口较为密集的地区，例如幼儿园、写字楼、工厂或者小区等等测量温度后，后台通过人脸识别，显示所有信息，包括个人以及家庭，如果出现温度异常，可以及时联系家属，进行测温以及相关的防护安全措施。某一时刻温度异常，也会发出警报，实时测温，防控才能更加高效。源于需求，力求实用，通过最简单的方法，来帮助人类抵抗病毒。

具有应用中，在本发明系统的一些实施例中，可采用GD32VF103VBT6的主控模块作为国产单片机主控模块，所述GD32VF103VBT6单片机是基于Nuclei Bumblebee处理器的32位通用微控制器，其中Bumblebee处理器是基于RSIC-V架构指令集开发而来，以下简称RISC-V处理器。RISC-V处理器包括三条AHB总线分别称为I-Code总线、D-Code总线和系统总线。RISC-V处理器的所有存储访问，根据不同的目的和目标存储空间，都会在AHB总线上执行。存储器的组织采用了哈佛结构，预先定义的存储器映射和高达4GB的存储空间，充分保证了系统的灵活性和可扩展性。人脸识别模块可采用OV7725摄像头模块实现摄像头功能采集人脸图像，OV7725是OV(OmniVision)公司生产的一颗1/4寸的CMOS VGA图像传感器。该传感器体积小、工作电压低(典型电压3.3V)，提供单片VGA摄像头和影像处理器的所有功能。通过SCCB总线控制，可以输出整帧、子采样、取窗口等方式的各种分辨率，10位或8位影像数据输出。温度监测模块可选用Melexis公司的红外温度传感器MLX90614作为测量人体温度模块，该温度传感器可同时监测传感器封装周围的温度T

本发明系统使用时，初次进行系统初始化，包括摄像头模块初始化，人脸数据库导入更新，温度异常阈值设定，如设定为37.2摄氏度，语音播报模块初始化，录入语音提示，①温度在36.1至37.2摄氏度，表示正常，请通过；②温度超过37.2摄氏度，温度异常，触发危险警告；

通过信息录入模块录入测温者的信息，温度监测模块中通过测量环境温度模块获取环境温度数据T

将环境温度数据T

T

T

获得测温者人体温度数据T

获得测温者人体温度数据T

利用第一差值与第二差值的协方差确定第一差值与第二差值所占比重K，其中：

通过公式：

T＝T

获得校准的测温者人体温度数据。

当摄像头模块检测到人脸进入时，中断触发温度检测模块；若温度正常，则播报正常，请通过；否则，播报温度异常，危险警告，提醒工作人员对其进行进一步处理，触发人脸识别模块，通过人脸特征点的检测与标定可以确定人脸图像中显著特征点的位置，如眼睛、眉毛、鼻子、嘴巴等器官，同时还可以得到这些器官及其面部轮廓的形状信息的描述。根据人脸特征检测与标定的结果，通过运算得到人脸特征的描述，这些特征描述包括：全局特征和局部特征，显式特征和统计特征等。将在各个范围内收集到的人脸数据以及个人信息与数据库库进行比对，比对成功后目标的个人信息，例如家庭地址以及联系方式将会第一时间通过VGA显示屏展现出来。

本发明还提供一种基于国产化单片机的疫情防控实时测温方法，基于国产单片机主控模块下发的相应指令，录入进行温度测温者的信息，

分别测量环境温度数据、温度传感器封装周围的温度数据和测温者人体温度数据，根据环境温度数据和温度传感器封装周围的温度数据纠正测温者人体温度数据的误差，获得校准的测温者人体温度数据，

根据校准的测温者人体温度数据进行播报，采集测温者图像进行人脸识别，获取人脸识别后的测温者信息进行显示。

本发明方法的实施过程与本发明系统出于同一构思，具体内容可参见本发明系统实施例中实施过程叙述，此处不再赘述。

同样利用本发明方法可以帮工作人员降低了这种感染风险。尤其在人口较为密集的地区，例如幼儿园、写字楼、工厂或者小区等等测量温度后，后台通过人脸识别，显示所有信息，包括个人以及家庭，如果出现温度异常，可以及时联系家属，进行测温以及相关的防护安全措施。某一时刻温度异常，也会发出警报，实时测温，防控才能更加高效。源于需求，力求实用，通过最简单的方法，来帮助人类抵抗病毒。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。