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一种基于红外传感器和UWB的双精准测温校正方法


技术摘要:
本发明公开了一种基于红外传感器和UWB的双精准测温校正方法,包括下述步骤:以传感器位置为空间零点,A1、A2、A3三个UWB基站所构成的UWB系统为轴,建立完整的空间坐标系;利用UWB系统测量出目标B的准确空间位置(x0,y0,z0),同时计算出目标B与传感器的直线距离d;设定待  全部
背景技术:
普通的基于红外传感器测温的技术实际使用起来局限性比较大,比如红外传感器 用来测温虽然可以进行非接触时测量,能减少人工的参与,降低工作人员感染病毒的风险, 但是由于红外传感器的测量易受环境因素影响,比如环境温度、空气中的灰尘、空气湿度以 及测量时的距离等,不可避免地对测量结果造成不同程度的影响,导致测量结果误差较大, 所以测量时对环境的要求比较高,适用性较差,由于红外传感器测温装置的测量值与真实 值存在偏差,使用黑体校准器进行温度校正格昂贵且难以操作。 相似专利CN1821732A提供了一种利用黑体恒温源进行红外传感器温度校正的方 法,只是用黑体源中心温度值和黑体源中心热像温度值的偏移量进行校正,并并没有对红 外传感器的测温距离进行校正,黑体源的温度波动会对最终的测量温度值造成极大的影 响,对黑体源的稳定性要求较高,加上没有进行距离补偿,因此实用性和通用性较低。 同时单独的红外传感器测温不能实现定位目标的功能,也不能检测运动目标的温 度,只能针对固定方向、固定距离进行测温,测量效率较低。当下疫情检测需求较大,无法满 足在人流量较大的出入口进行大规模快速检测的需求。 而使用UWB技术可在非常宽的带宽上传输信号,尽管使用无线通信,但其数据传输 速率可以达到几百兆比特每秒以上,尤其适用于室内应用。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种基于红外传感器和UWB的双精准测温校正方法,将红 外测温与UWB技术相结合,实现了对多目标精准定位及远距离测温的功能,并且还能对运动 目标进行温度测量。 本发明通过下述技术方案实现: 一种基于红外传感器和UWB的双精准测温校正方法,包括下述步骤: 1)以传感器位置为空间零点,A1、A2、A3三个UWB基站所构成的UWB系统为轴,建立 完整的空间坐标系,应用时,摄像头检测到人脸后,利用UWB系统获取准确位置; 2)利用UWB系统测量出目标B的准确空间位置(x0,y0,z0),同时计算出目标B与传 感器的直线距离d; 3)设定待拟合的公式: 并利用matlab软件,基于最小二乘法,当均方误差最小时,确定多项式的系数的 值; 4)通过下述公式进行距离补偿: 3 CN 111579088 A 说 明 书 2/5 页 T4=a*(-1*d2) b, 并用matlab软件基于最小二乘法确定多项式系数a、b的值; 5)将所求得的A0、A1、a、b的值代入到步骤3)中的待拟合的公式中,进行温度校正。 进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置方式:所述A1、A2、A3三个UWB基 站在空间坐标系的轴上等距分布。 进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置方式:所述待拟合的公式中, A0,A1为多项式的系数,ε,α分别为目标(被测物体)B的发射率和吸收率。 进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置方式:所述步骤4)的公式中,a、 b是多项式系数,d是待测目标与红外传感器之间的直线距离。 本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果: (1)本发明采用高精度激光测距离传感器,避免了因使用普通距离传感器而产生 的的二次误差;由于红外传感器在超出一定距离范围后,温度衰减值大幅增加,温度特性曲 线为非线性,所以为了提高拟合的精确度,使用分段多项式拟合去拟合温度随距离衰减的 非线性曲线,确定测量温度与待测目标实际温度值的关系,达到对距离变化的温度补偿目 的。 (2)本发明采用多项式拟合的方法对结果进行校正,有效地减小了误差,能得到较 为精确的结果,能够满足当下疫情的需求。 (3)本发明提供的红外传感器与UWB技术协同测温方法,不仅检测快速,而且具有 较高的检测精度。 (4)本发明所提供的红外传感器与UWB双精准校正方法简单实用,对机器的计算性 能要求较低; (5)本发明能有效应对复杂场景下的运动目标检测,快速、准确地检测出运动物体 的温度;结合人脸检测算法,可以实时测量运动物体的温度;响应时间短,多个传感器协同, 能同时快速地测量多个目标的温度。 (6)本发明在校正方法上进行了创新,用多项式拟合的校正公式,结合距离补偿, 具有较高的测温精度;采用UWB技术进行定位,定位精度准;定位加上摄像头实时检测,可以 在复杂场景下实时检测目标温度;采用红外传感器与UWB技术结合的方法,方法新颖,实用 性较高。 附图说明 图1为测温流程图。 图2为UWB布局图。
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