(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211148935.5 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 山东商业职业 技术学院 地址 250103 山东省济南市旅游路4516号 (72)发明人 李卫成　 (74)专利代理 机构 北京中索 知识产权代理有限 公司 11640 专利代理师 邹长斌 (51)Int.Cl. G01J 5/00(2022.01) G06V 40/16(2022.01) G06F 17/12(2006.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06F 30/27(2020.01) (54)发明名称 一种智能防疫用数字测温机 器人测控系统 (57)摘要 本发明公开一种智能防疫用数字测温机器 人测控系统， 应用于数字测温机器人测控领域或 信息处理领域； 解决的技术问题是数字测温机器 人测控， 采用的技术方案是数字测温机器人测控 方法包括(S1)通过数字测温机器人搜索目标人 体并进行人脸识别； (S2)通过红外辐射技术测量 人体皮肤表面温度和环境空气温度； (S3)基于 人 体皮肤表面温度与环境空气温度生成体温计算 模型， 确定测量体温； (S4)通过中央处理器采用 改进的LS ‑SVM算法进行信息处理， 之后通过扬声 器语音播报和显示器显示测量的体温； 本发明能 够显示防疫测温信息和人体体温数字信息， 大大 提高了提高防疫用信息处 理效率。 权利要求书3页 说明书10页 附图4页 CN 115507954 A 2022.12.23 CN 115507954 A 1.一种智能防疫用数字测温机器人测控系统， 其特征在于： 所述数字测温机器人测控 系统包括： 人脸识别 模块， 用于采集与识别测温人体ID信息； 所述人脸识别 模块通过CCD摄像头的 摄影摄像技术进 行人脸拍摄， 采用图像识别器的TCN方法对采集的人脸图像进 行特征提取， 调取ID数据库对应识别测温人体ID信息； 通信模块， 用于传输信息到局域网； 所述通信 模块包括WEB服务器、 CPRI接口和局域网， 通信模块采用WEB服务器的数据缓存技术将人脸识别信息与体温信息进 行缓存， WEB服务器 通过CPRI接口输出人脸识别信息与体温信息， 通过Zigbee无线通信技术传输到局域网并进 行信息交 互； 测温模块， 用于测量人体 体温信息； 所述测温模块包括： 孔径， 提供红外辐射在人体和数字测温机器人测控系统之间传播的路径； 光源， 用于产生红外光的光发射器； 光检测模块， 用于检测反射红外光的强度； 闭合盖， 用于测温模块中孔径的闭合机构； 测温模块中， 光源、 光检测模块和闭合盖耦合在孔径内， 孔径具有抛物线的横截面形 状， 所述横截面形状将入射红外光聚焦到光检测模块， 光检测模块检测人体反射红外光的 强度， 计算人体体温和人体的皮肤温度之间的传导热传递q1， 计算人体皮肤温度和人体环 境空气之间的对流热传递q2， 计算人体皮肤温度和人体环境空气之间的红外辐射热传递 q3： 式(1)中， Tb表示人体体温， Ts表示人体的皮肤温度， Ta表示人体环境温度， k表示人体皮 肤的导热系数， S表示人体皮肤的厚度， h表示环境空气的对流传热系数， e表示人体皮肤发 射率系数； 在 身体、 皮肤和皮肤之 间的热平衡下， 人体体内和皮肤之 间的任何热传递可以等 于皮肤和环境空气之间的热传递， 在热平衡条件下q1＝q2+q3， 则计算人体 体温Tb： 测温模块 通过公式(2)计算出 人体体温， 之后输出体温信号到温度转换器中； 温度转换器， 用于将输入的人体体温信号转换成稳定的五种体系下的体温信号； 所述 温度转换器耦合在测温模块上， 将 体温信号在线转换成摄氏度华氏度、 开氏度、 兰氏度和列 氏度五种体系下的体温信号， 将体温信号输入到中央处 理器中； 中央处理器， 用于控制数字测温机器人的操作； 所述 中央控制器采用CKS32F103C8T6芯 片， 支持中断尾部链接功 能， 能自动保存处理器状态并且中断状况下信息返回时可以自动 恢复， 无需额外指令开销块； 温度存储器， 用于存储从中央处理器定期存储的体温信息； 所述温度存储器基于SQL  权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115507954 A 2Server分区设置体温信息时间分段 形成分区信息集； 显示模块， 用于展示测量人体体温结果； 所述显示模块包括语音播报和数字显示两种 方式， 中央处理器输出体温信息通过体温语音处理得到语音信号， 语音信号通过扬声器输 出实现体温语音播报； 中央处理器输出体温信息通过体温信息处理得到数字信号， 数字信 号通过显示器输出实现体温数字 显示； 其中， 测温模块连接温度转换器， 温度转换器、 人脸识别模块、 显示模块、 通信模块、 温 度存储器、 温度转换器与中央处 理器相连， 通过中央处 理器控制各模块工作。 2.根据权利要求1所述一种智能防疫用数字测温机器人测控系统， 其特征在于： 所述测 温模块包括第一光检测模块和第二光检测模块， 第一光检测模块采集人体的皮肤表面温 度， 第二光检测模块采集人体环境温度。 3.根据权利要求1所述一种智能防疫用数字测温机器人测控系统， 其特征在于： 所述测 温模块设置为检测红外反射光的特征， 根据光学测距原理计算人体与数字测温机器人之间 的测温距离 。 4.根据权利要求1所述一种智能防疫用数字测温机器人测控系统， 其特征在于： 所述显 示模块中显示器通过单片机控制控制进而显示红色和蓝色， 当人体体温高于正常范围时， 显示器显示 为红色， 当人体 体温处于或者低于正常范围时， 显示器显示 为蓝色。 5.根据权利要求1所述一种智能防疫用数字测温机器人测控系统， 其特征在于： 测控系 统的工作方法包括以下步骤： (S1)通过 数字测温机器人搜索目标 人体并进行 人脸识别； (S2)通过红外辐射 技术测量人体皮肤表面温度和环境空气温度； (S3)基于人体皮肤表面温度与环境空气温度生成体温计算模型， 确定测量体温； (S4)通过中央处理器采用改进的LS ‑SVM算法进行信息处理， 之后通过扬声器语音播报 和显示器显示测量的体温。 6.根据权利要求5所述一种智能防疫用数字测温机器人测控系统， 其特征在于： 采用改 进的LS‑SVM算法进行信息处 理， 改进的LS ‑SVM算法通过以下 方法进行： 假设人体体温信息集合M＝{(x1,y1)···(xi,yi)}， 其中i＝1,2 …N， N表示人体体温信 息样本数， xi和yi分别是指人体体温信息的输入向量与输出向量， 通 过非线性映射函 数将输 入数据映射到高维特 征空间 建立了回归 模型g(x)如式(3)所示： 式(3)中， w表示人体体温信息权重向量， b表示人体体温信息偏差参数； 根据结构风 险 最小化原则， 人体 体温信息回归 模型可以转化为约束二次优化模型： 式(4)中， γ是正则化参数， E是松弛系数； 为了解决上述优化模型， 引 入拉格朗日乘子 来获得人体体温信息处 理目标函数： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115507954 A 3