导读:本篇文章首席CTO笔记来给大家介绍有关人工智能测温仪原理是什么的相关内容,希望对大家有所帮助,一起来看看吧。
测温巡逻机器人原理?
测温巡逻机器人,它的原理就是它装载了温度感应器,另外的话它可以设置了自动与移动寻找目标。
测温仪是什么原理,为何一下就能测出体温呢?
大街上最威风的就是公共场所的安保人员和各小区的工作人员了。不管你平时多大派头,也不管你哪个星球来的,遇见他们咱都得乖乖过去,要么举起手来、要么头伸过去,挨上一枪。
测温现场1
测温现场2(图中是测温枪,谢谢)
虽然这几天大家 挨的枪子不少 被检测的次数不少,但对很多朋友来说,这玩意在之前的生活中还相对比较少见。因为对它的陌生,进而就衍生出了一个个萦绕在脑边问题。
测温枪是为何在你脑袋上“打一枪”就知道温度的;它测得到底准不准;以及亲戚群里最关心的,被这玩意打多了会不会影响健康?
这些问题,其实只要搞懂测温枪的原理,就会一一迎刃而解。原理虽然复杂,但不用担心,看了小编的讲解,保准咱二舅姥爷瞅了都能理解得明明白白儿的。
被测温枪打多了会不会有损健康
被测温枪打多了会不会有损健康?——这个问题很经典。
测温枪,学名是“红外线测温仪”或者“红外线辐射测温仪”。很多人一听到“红外”“辐射”这类的词就一哆嗦。
测温枪这玩意虽然名头上冠着“辐射”和“红外”,但不会对你的身体施加任何哪怕一丁点的影响。
因为它是个接收器,不是发射器。
笼统的说,红外测温仪的原理是:被动吸收目标的红外辐射能量,从而获得物体温度数值。
意思就是,你的身体无时无刻在向外扩散辐射能量,而测温枪的作用,是接收你身体某区域的辐射能量。如果真的说这个过程有什么危害的话,那么应该担心被辐射的也是测温枪,没准万一哪天测到个1000℃的脑门自己就坏了。
所以这玩意虽然长着一副枪的样子,但只有被动挨打的份。
好了,说明白这个问题,也许有些小伙伴就想抢答了——是不是这就意味着,测温枪的工作过程就是像温度计一样,直接隔空感受你散发的“温度信号”呢?——这样的说法其实也不太对。
红外测温枪能接收到的,只是各种波段的电磁波,绝不是直接的温度传导。而其中最关键的,从“电磁波信息”到“温度信息”的这一转换过程,就要提到今天要说的真正的重点了——黑体辐射定律。
黑体辐射定律
这次的“测温枪原理”就是——黑体辐射定律:自然界中一切高于绝对零度(-273.15℃)的物体都在不停向外辐射能量,物体的向外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的联系,物体的温度越高,所发出的红外辐射能力越强。
诚然,这句话是一切的基础,但是我相信如果不对里面的句子进行拆解,不解释黑体辐射的理论,几乎没有人能沉下心来去理解这话到底说了个什么意思。
哎,这事其实很简单。
这个黑体辐射定律是干啥用的呢,说白了就是物理学家想搞懂“电磁波信息”到“温度(能量)信息”的转换关系。
于是他们假想出了“黑体”这个东西。
这个时候我们派出小编的好朋友 卡比 出场。假设“黑卡比”就是一个标准的“黑体”,它的特性是:入射的电磁波全部被吸收,既没有反射,也没有透射。
体现到卡比身上就是,吃掉的食物从来不吐出去,没有浪费地全部自己消化掉。
那么,消化掉的东西,最后就变成了卡比体内的热量,也就是热辐射(我们可以把它通俗地理解为温度)
于是这个从“电磁辐射”(光)到“热辐射”(热)的过程,就叫黑体辐射。
好了,知道了这个原理,现在新的问题来了——我们该怎么知道黑体吸进去的“光”到底转化成了多少“热”呢?
这个问题自从17世纪牛顿发现三棱镜光色散现象的时候就开始研究了,科学家们一直钻研了数百年,终于在1900年的时候,马克思·普朗克在德国物理学会上公布了靠谱的“黑体辐射定律公式”。
黑体辐射定律公式
其中为了证明这一公式而引出的衍生品“量子力学”概念,顺道成为了现代物理学的两大基本支柱之一。
人类得到这个公式多不容易,看看它是用多少颜值换来的就知道了:
所以,为了让这消耗掉的颜值不被辜负,我们现在就了解一下这个公式,别看写起来复杂,其实都是纸老虎,它所揭示的无非是光与温度的关系——
你看如果把它画成图,是不是就好懂一些了!(并没有)
怎么理解这个图呢,这几条线的走势反映的是某个固定温度(单位K/国际标准温度单位)下,不同波长的热辐射强度。
比如里面的6000K,这是太阳光球层的温度——于是根据黑体辐射定律公式,我们就能分别算出太阳光中不同波长(比如红色、绿色、蓝色、某段红外线、某段紫外线……)的热辐射能量(强度/I)是多少。
同理,如果我们知道某段光的热辐射强度和光线波长,也可以算出其代表的“温度”是多少了。
好的,我知道说到这很多同学还是想说“依然看不懂”,没关系,这会儿看睡着的同学可以醒醒了,咱把理解难度继续降维,下面才是重点。
我们只要看懂一点,就是——高温度下的黑体辐射强度,在任何一个波长范围内,都高于低温度下的黑体辐射。
反映到图里就是,1500℃的红色高温曲线,在每段波长上强度都比1200℃的黄色曲线高:
红外测温仪就是根据这一特性设计出来的。
在这个理论基础下,根据工程应用所需的测量精度不同,红外测温仪有三种主要的设计方向。
其一,单色测温法:利用单一波长下的单色辐射强度比值来判断温度;
其二,双色测温法:测量被测物体在两个波长下的辐射强度比值的强度变化来判断,这种方法比前者受外界影响更小,误差也更小;
前面这两种能不能理解看个人造化,我们详细说一下第三种——
其三,全辐射测温法。
全辐射测温法名字听起来最牛,但其实是三种方法里精度相对最差的一种,不过优势就在于结构简单,成本较低。
原因就在于其“大力出奇迹”式的设计思路——全辐射测温法,是通过测量辐射物体的全波长的热辐射总强度,来确定物体的辐射温度的。
我们怎么理解这个概念呢,就是好比把一个温度下的全波段辐射强度图比做一个米山,现在让卡比把整个米山全部吃掉,我们来测它吃掉后转化的热辐射能量总共有多少,最终推导出当时的温度值。
全辐射测温法过程
现在小区门口给你测体温的红外线测温枪,基本都是这一思路设计的。
所以思路缕清后,我们只需把一个这样的卡比放在测温枪中,测量出它吸收辐射后释放的热辐射量,就能换算出被测物对应的温度了。
这个能将接收到的“红外电磁波辐射”转换为“热辐射”(黑体辐射过程),进而把“热辐射”转化为电信号(热电转化过程)的东西就是:热释电红外传感器(简称:PIR)
测温仪什么原理?
体温异常会导致人体热量辐射的差异,体温测量仪能捕捉这些差异,形成颜色不同图像以区别体温,而冬天在外形走时间长的确可能造成体温降低,掩盖发热等疾病状态。
人体在活动乃至于安静状态下都有各类生理活动,活动的供能靠细胞氧化糖类等物质,这个过程中不能能量成为人体活动的动力,剩下一部分则以热量的形式损失。人体散热靠的是辐射、对流、蒸发等形式,辐射、对流都需要人体和外界有较为明显的温度差异,相对而言冬季人体体温比外界高得多,辐射和对流的散热方式更为迅速,如果能捕捉辐射散热则能区别不同人的体温。
幸好这个世界的确有这种规律,当物体的温度较低的时候物体会向外辐射红外线等波长较长的光,而在温度较高的时候辐射的电磁波波长则短一些,向白色甚至紫色迈进。人体温度测量仪是通过接收人体辐射的红外线,红外线传感器可以将辐射信号转为电信号,然后再经过内置测量芯片,测定信号的强弱,计算芯片再将数据转换为温度度数,就有了体温。
这类体温测量仪器相较于传统的体温测量方法有很多优点,体积小重量轻便于携带,内置的材料也不像传统体温计中的水银那样有害,而且不需要接触人体皮肤,也省去了一些传播病原的机会,但是也有着天然的缺陷。人体的温度分布本身也不是很均匀,尤其是在冬季,手脚脸等外露的皮肤由于低温血管收缩,热量辐射会减少,用非接触式的体温测量仪就存在一定的误差,人体的核心温度也会因为较长时间缺少食物摄入和寒冷而降低。
不过这两种情况下人体的温度也不会降太多,因为人体低温是会导致晕厥等不良反应的,如果非接触式测量仪测得体温远超出正常体温,那即便是冬季在外行走较长时间,体温也很可能是不正常的,在夏季却可能更不准确,夏季天气本来就热,人走动的体温还会升高,导致测量到的体温异常。
冬季也可以和正常人体温做一个大概的对比,或者测衣服盖着的腿脚等处的温度,对疑似发热的人也可能需要加强监测。现在各地的火车站等处设置有更高效的体温筛查仪,就像一台摄像机一样架在那里,可以显示实时通过筛查仪的人的红外图像,针对疑似发热的病人就迅速采取措施。
人脸测温设备的工作原理是什么?
人脸识别测温系统的工作原理:是通过前端的脸部识别热像仪快速读取图像中的脸部信息对应的地域的温度信息,计算人体的体温识别读取的脸部后直接显示在终端的显示画面的工作过程。
在脸部识别热像仪检测出异常体温值的情况下,发出警报音,并且将异常信息上传到管理背景,统计数据, 学校其他相关管理人员可以通过报告书查看管辖区内人员的发热情况,防止交叉感染,变被动为主动。
总之就是通过双目摄像头识别人脸,识别到人脸之后上方的黑体测温模块开始工作,测出温度后屏幕上将会显示当前人体的温度。
体温监测与人脸识别系统的结合可以有效地降低了对于监控的投入成本,机构可以通过人脸识别动态采集体温数据,建立针对温度监测相关的数据信息,从而为监管部门、学校等提供基于大数据应用模式的健康预警、健康评估等服务。
智能红外体温计有什么工作原理?
温度绝对零度以上物体都会发射红外线,体温计将红外辐射大小转化为电信号大小,从而检测温度
结语:以上就是首席CTO笔记为大家介绍的关于人工智能测温仪原理是什么的全部内容了,希望对大家有所帮助,如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。