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雙光譜熱像測溫系統簡介

2020-03-26 17:18瀏覽數:27

微信圖片_20200326162130.jpg雙光譜熱像測溫系統簡介


2020年2月


1. 紅外熱像成像測溫原理3

2. 人體測溫報警工作原理3

3. 測溫場景應用4

3.1. 密集型人流的發熱可疑性篩查4

3.2. 出入卡口的精確性測溫5

4. 測溫及報警的工作展現6

5. 平臺對測溫數據分析和存儲6

6. 系統核心構成及技術特征6

6.1. 雙光譜測溫攝像機8

6.2. 圖像測溫綜合智能管理平臺10

6.3. 多光譜測溫攝像機技術規格說明10

6.4. 圖像測溫綜合智能管理平臺功能說明表14

6.5. 軟件平臺操作界面展示14

6.6. 平臺服務器工作站配置技術要求15

7. 系統配置表15

8. 系統應用的最大優勢16

9. 系統結構拓撲圖16


1. 紅外熱像成像測溫原理

自然界中除了人眼看得見的光(通常稱為可見光),還有紫外線、紅外線等非可見光。自然界中溫度高于絕對零度(-273℃)的任何物體,隨時都向外輻射出電磁波(紅外線),因此紅外線是自然界中存在最廣泛的電磁波,并且熱紅外線不會被大氣煙云所吸收。隨著科技的日新月異,利用紅外線這一特性,采用應用電子技術和計算機軟件與紅外線技術的結合,用來檢測和測量熱輻射。物體表面對外輻射熱量的大小,熱敏感傳感器獲取不同熱量差,通過電子技術和軟件技術的處理,呈現出明暗或色差各不相同的圖像,也就是我們通常說的紅外線熱成像;將輻射源表面熱量通過熱輻射算法運算轉換后,實現了熱像與溫度之間的換算。

2. 人體測溫報警工作原理

人體測溫攝像機技術核心是紅外熱像加可見光圖像的雙光譜成像攝像機,將雙光譜成像攝像機安裝在進出通道,讓鏡頭直視通道的卡口位置(注明:精確測溫必須在被檢測點位配置一個黑體儀,做被檢人員的溫度參考校正);測溫攝像機對迎面過卡口人流的面部、額頭等身體外露部分進行在線實時測溫。當檢測到的溫度大于設定溫度時(如37.3℃),即出現疑似發熱人員,系統將馬上鎖定最高溫的人員并報警提醒值守人員,按預案進行處置。

圖示說明:使用場景實際拍攝圖

3. 測溫場景應用

1.

2.

3.

3.1. 密集型人流的發熱可疑性篩查

在人流量大、密集型區域,如學校、商場、銀行、證券交易所、影院、集市等公共場所;采用篩查型測溫方式,快速實現對發熱人員篩查,避免手工篩查造成的人員擁擠和聚集。在接近人流通過的出入口區域,設置雙光譜測溫攝像機,鏡頭對準出入通道,測溫攝像機設置一個接近發熱(譬如:3.3℃)的報警閥值,當人流中有達到或超過這個閥值,后端平臺報警提醒工作人員,可以對發熱可疑人員進行二次測溫,即能快速篩查,也可避免工作人員一對一近距離接觸式測溫工作,形成交叉感染的風險。

如下圖所示,紅外熱像可以根據不同的場景,支持多種熱圖顯示,包括多種偽彩色和熱黑、熱白模式,在全畫幅上可以實時的顯示最高溫、最低溫、平均溫;也可以按通道等劃分多個區域,在每個區域內實時的顯示最高溫、最低溫、平均溫,每個溫度點均可以加載光標,并將溫度以字符疊加的方式在圖像上顯現。為了顯示更加直觀,每個區域可以設定超溫報警線,當每個區域有超過預設的報警閥值時,最高溫度可以自動顯示為紅色外,還可以輸出報警信息,讓值守人員準確、直觀的鎖定體溫異樣的人員。

圖示:全屏測溫模式

同時,紅外熱像因為分辨率較低,色彩為偽彩,視覺感官比較差,因此,人體溫度在可見光畫面中疊加顯示,更加直觀、有效。同理,當每個區域有超過預設的報警閥值時,最高溫度可以自動顯示為紅色外,還可以輸出報警信息,讓值守人員準確、直觀鎖定體溫異樣的人員。

圖示:可見光圖像顯示疊加人體溫度值

3.2. 出入卡口的精確性測溫

      在人流特別大需要特別控制的區域,如:醫院、車站、機場、軌道交通等,需要準確對、快速篩查出疑似人員的,可在通道口與被檢人員同一水平線位置處設置一個黑體儀,進行實時較準,使實時測溫的誤差小于0.2℃,可快速、準確鎖定疑似發熱人員,誤報率和漏報率大大降低,也可有效減少工作人員的工作量,減少交叉感染的風險。

圖示:通道卡口體溫監測

    為了讓測溫系統更加智能化,也可以增加人工智能算法,配合后端的分析、處理,做更多直接有效的場景、功能應用。如:戴帽子人員提醒、疑似人員人臉抓拍,通過疑似人員人臉快速尋找周圍密切接觸者等。

4. 測溫及報警的工作展現

當前端雙光譜測溫攝像機在確認可疑人員目標后,在后端平臺上可以實現如下功能:

1、監控臺彈出大畫面顯示

2、報警聲音提醒現場工作人員

3、在可見光圖像上疊加顯示體溫值

4、被報警人員的可見光圖像抓圖并保存

5、配合平臺其它功能的聯動觸發

6、其他客戶需要定制的功能

5. 平臺對測溫數據分析和存儲

前端雙光譜測溫攝像機支持7*24小時不間斷工作,后端圖像測溫綜合智能管理平臺軟件將前端采集到的溫度與圖像數據實時顯示、分析,并預警響應,根據防控需要,可以對視頻圖像和測溫數據分別存儲;測溫綜合智能管理平臺系統也可對溫度數據進行智能分析,將溫度數據圖表化,形成溫度數據變化表。在后期調用回放錄像時,可調取出每一個監測設備對每一個受控對象的圖像和溫度值;在歷史圖像回放過程中,即使沒有疊加溫度信息顯示的圖像,也可以在錄像文件中二次查詢溫度值。

6. 系統核心構成及技術特征

    紅外熱成像技術成熟,采用此技術的雙光譜測溫攝像機是非常有效的測溫設備之一,配備以熱像測溫平臺,就可以快速構建一個簡單、適用、可靠、智能、便捷的測溫系統;其系統核心技術及應用說明如下:

4.

5.

6.

6.1. 雙光譜測溫攝像機

l 雙光譜測溫攝像機支持1-30米距離測溫,7*24H 不間斷運行,永遠在線對目標進行監測、測溫、預警。

l 每個雙光譜測溫攝像機所檢測區域,單屏圖像可以再劃分為32個不同檢測區域(可以多通道同時篩查、測溫),每個區域可以單獨命名,每個區域的最高溫、最低溫、平均溫可同屏顯示,可以單獨定義每個區域報警閥值。

l 對目標監測及時,溫度顯示、超溫報警,雙光譜測溫攝像機內置智能芯片和算法,設備可靠性高。

l 雙光譜測溫攝像機監測的數據與手持槍測溫數據基本吻合,并采用AI 智能運算,因不同監測距離、不同環境溫度下測溫數據,可實時的補償或校正。

l 雙光譜測溫攝像機全硬件化設計,集成度高、性能穩定可靠,功能完備、系統功耗小,環保易用,系統部署簡單,與監控通用攝像機工作類似,可實施性強。

l 雙光譜測溫攝像機支持ONVIFGB28181等標準協議,可輕松接入到傳統安防系統,兼容性、易用性和擴展性強,可進行多系統協同工作。

6.2. 圖像測溫綜合智能管理平臺

l 專注于對目標測溫的需求而開發,可結合檢疫布防、電力測溫、安全監測、出入口控制等行業的業務應用。

l 在平臺中展現被檢測人員的體溫,超溫報警提示、抓圖并保存,確保現場及時有效發現問題,后期排查直觀、簡單。

l 溫度數據與視頻圖像同步存儲,圖像回放中顯示溫度數據,在非檢測區域內的圖像,回放歷史數據時也可以展現溫度數據。

l 系統使用簡單、直觀;已經具備測溫預警、報警、聯動控制、大數據分享等智能化的應用,并有進一步的提升空間,如人臉識別加測溫。

l 平臺圖像傳輸支持Onvif / GB.T28181 標準協議多級聯網、可與現有醫療、安監、遠程應急指揮中心實現數據互通、共享。

l 系統具有全自主知識產權,可根據用戶的實際需求訂制開發。

6.3. 多光譜測溫攝像機技術規格說明

產   品

名稱

雙光譜測溫攝像機

型號

NVT-2202-L

NVT-2201-L

分辨率

640*512

336*256

探測器類型

非制冷氧化釩焦平面陣列

像元間距

17μm

工作波段

7.5~ 13.5μm

輸入電壓

4.4V6V DC

功率

< 1.2 W

噪聲等效溫差

< 50mK @ 25℃,F#1.0

啟動時間

< 3.5秒

FFC持續時間

<0.5秒

焦距

9mm

13mm

19mm

變焦方式

定焦

定焦

定焦

鏡頭光圈

1.25(336)/1.4(640)

1.25

1.25

視場角

640*512

69°×56°

45°×37°

32°×26°

336*256

37°×25°

25°×19°

17°×13°

數字視頻

Parallel Channel:COMS(8/14 bit),BT656(8bit)

電子放大

×2、×4、×8

圖像增強

自動增益控制,數字數據增強

圖像控制

連續數字變焦、動態變焦&轉動變焦、圖像優化

亮度對比度

自動/手動

極性偽彩色

14種偽彩色可調節

OSD

多區OSD:支持時間日期,場景名稱和自定義OSD(8行,每行多個字符)

圖像校正

自動/手動校正

測溫范圍

高增益: -40℃150℃;低增益: -40℃~550℃

測溫精度

可達±0.2℃(黑體校正)

測溫校正

自動/手動

測溫模式

全幀頻溫度記錄,最高溫、最低溫捕捉,超溫,低溫溫度報警,異常升溫等差溫報警

熱成像視頻圖像支持點、線、區域測溫規則,最多可設置16個點、16個區域及16條線,支持溫度場曲線記錄顯示

支持歷史溫度查詢功能,可通過客戶端軟件查詢熱成像畫面中任意點、線、區域的歷史溫度記錄,并以突變形式顯示

支持熱成像視頻區域入侵偵測、越界偵測、進入區域偵測、離開區域偵測功能

輻射率校正

0.01至1.0 輻射率可設,或預定義的物質輻射率表校正輻射率

背景溫度校正

自動

大氣透過率校正

根據輸入的環境溫度、距離、相對濕度

溫度異常報警

關/開

硬件特性

具有高穩定性,不小于7*24小時穩定運行

具有以太網接口,支持TCP/IP、SIP\RTSP\RTP\RTCP等網絡協議

可選1路音頻輸入/輸出接口

視音頻編解碼

能支持H.264,H265或MPEG-4編解碼協議

支持多種分辨率,336*256、640*512、720*576、1280*1024

能支持G.711u 音頻編解碼算法,支持靜音功能

支持視頻編碼參數可調節,分辨率,碼率,幀率,幀類型等參數調節,支持視頻亮度、對比度、色度、飽和度等參數調節

實況業務

全部視頻通道每通道均支持OSD

支持實時流傳輸模式,支持UDP/TCP可配

設備管理

支持本地升級、遠程升級、批量升級,支持升級的計劃管理

支持中心服務器對前端設備的業務和配置的集中管理

圖像傳感器

1/2.8 inch逐行掃描像素CMOS

最高分辨率

Full HD/1080P(1920x1080)

焦距

8/12mm

光圈

F1.4

最低照度

0.002Lux (F1.2,AGC ON,彩色)

快門速度

1/6~1/8000s

寬動態范圍

120dB

日夜轉換

自動日夜型紅外濾光片切換機構

視頻壓縮

H.264 BP/MP/HP,H.265 main profile ,MJPEG

音頻壓縮

G.711 / AAC / MP2

水平解析度

>1000TVL

視頻碼率

32Kpbs~8Mpbs,在所有分辨率下以全幀率同時輸出多路視頻流幀速和帶寬可調整,支持VBR/CBR

曝光控制

自動,手動,優先(快門或Max AGC),亮度等

曝光模式

自動,中心曝光,全局平均曝光,手動指定區域

曝光補償

5級可調

白平衡

自動,場景(白熾燈、熒光燈、日光、閃光燈等),手動

增益

自動,閥值控制

背光補償

關/開

強光抑制

關/開

圖像特效

旋轉和鏡像、經緯度圖像模式、自定義圖像模式

降噪

3D-MCTF 數字降噪

日夜模式

自動/彩色/黑白

OSD

多區OSD:支持時間日期,場景名稱和自定義OSD(5行,每行多個字符),支持熱像報警溫度疊加顯示。

智能報警

移動偵測、區域入侵偵測

通訊接口

RS485/RS-422可選

通訊協議

IPv4, TCP/IP, UDP, HTTP, DHCP, RTP/RTCP/RTSP, FTP, DDNS, NTP

網絡接口

100M以太網,RJ45接口

支持協議

IPv4, TCP/IP, UDP, HTTP, DHCP,RTP/RTCP/RTSP, FTP, DDNS, NTP

兼容協議

ONVIF, GB/T 28181

安全

密碼保護,多用戶訪問權限控制

Web Service

內置WEB訪問頁面

工作溫度

-40℃~ +85℃

儲存溫度

-55℃ ~ +95℃

溫度沖擊

5℃/min

工作濕度

5% ~95%,非冷凝

沖擊

半正弦波,加速度30g,脈沖寬度6ms,安裝使用方向沖擊3次

振動

10HZ~40HZ,0.015g^2?HZ;40HZ~500HZ,

0.00015g^2?HZ,Rms:1.04291g,5min,X,Y,Z軸

防護等級

IP66

網絡輸出

紅外和可見光分共用一個IP,方便接入

工作電壓

DC12V

功率

<6W

靜電抗擾

靜電放電抗擾度符合GB/T 17626.2-2006中等級3要求,空氣放電15kV,接觸放電9kV

可維護性

具備一鍵恢復功能

支持遠程升級

具備運行狀態指示燈網口指示燈,及時反映設備運行狀態

多光譜測溫攝像機尺寸圖

     

6.4. 圖像測溫綜合智能管理平臺功能說明表

1

用戶管理

建立在多級管理角色上的用戶及權限管理,確保用戶數據的保密性

2

設備管理

管理接入平臺的物理及邏輯設備,設置設備的測溫通道、測溫區域(點、線)

3

事件管理

可以設置、查看及處理前端設備及服務器產生的各種事件

4

服務器管理

管理分布式系統中的管理、存儲及其它節點服務器

5

報警監控

監控系統中各個報警防區產生的基于視頻、溫度的報警事件以及網絡和設備本身的報警事件,并對事件進行報警聯動處理(包括聲音、視頻的報警聯動)

6

溫度監控

監控各個測溫區域的實時溫度數據及溫度曲線

7

視頻預覽

預覽各監控設備的可見光及熱成像視頻

8

視頻及溫度數據回放

回放錄制的可見光及熱成像視頻錄像,并可以隨時查看回放視頻上任意各點(線、區域)的溫度信息。

9

系統狀態

監控前端設備及系統中各服務器的運行狀態

10

系統日志

記錄及管理系統運行中產生的各個事件的日志

6.5. 軟件平臺操作界面展示

圖示說明:多光譜測溫平臺界面展示(可選藍色界面)

6.6. 平臺服務器工作站配置技術要求

處理器:英特爾? I7 或至強? E5 四核或以上處理器,主頻1.7G以上

內存:16GB, DDR4

硬盤空間:2T以上系統硬盤,6T數據硬盤容量(企業級SAS 3.5寸硬盤(7200轉))   

顯卡:2GB 以上

網絡適配卡:雙千兆網卡

鼠標及鍵盤:Windows兼容鼠標及標準Windows鍵盤

USB接口:   4個USB 3.0以上

預裝操作系統:Windows Server 2012   R2

預裝數據庫: Microsoft SQL Server2012 R2

7. 系統配置表

序號

產 品 名 稱

型號

技 術 規 格

單位

數量

備   注

1

多光譜測溫攝像機

NVT-2201L

美國福萊爾探測器,熱成像分辨率336*256,焦距13mm;可選19mm

可見光分辨率:1920*1080;

支持黑體溫度較準

1

含專用電源、標配安裝支架

2

黑體校正模塊


溫度1℃~40℃可調

1

與測溫攝像機配套,高精度測溫配置

3

熱像測溫綜合智能管理平臺軟件

NVS-inc1000

單機版、專業版

1

可根據具體需求選用單機版或專業版

4

平臺服務器


I7 CPU,8G 以上內存、1000M 網口,2G以上獨立顯存含6T 存儲硬盤

1

用戶可以自購,主要和實時顯示的路數有關

5

顯示終端



1

與實時顯示的路數有關,以能方便監控和觀察顯示圖像上疊加的數據為準

8. 系統應用的最大優勢

無需工作人員近距離檢查通關人員,遠距離測溫既尊重了彼此隱私,也減少了近距離接觸和人員聚集引起的交叉感染的風險;綜合智能測溫平臺系統實現了無人化操作,增加安全,可實時儲存也可及時智能報警,且可以滿足事后查證的需要。

系統建設為一次性投入,無論在任何時期,均可以實時、自動的工作;可以杜絕人為操作的疏忽、提升工作效率、減員增效。

9. 系統結構拓撲圖


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