本實用新型涉及溫度探測,更具體地涉及一種基于毫米波的溫度探測頭和溫度探測設(shè)備。
背景技術(shù):
近年來,隨著國際交流合作的發(fā)展,國際間旅客往來越發(fā)頻繁。這在帶來機會的同時也給國家公共安全、生態(tài)環(huán)境帶來挑戰(zhàn)。由于人類危險性傳染疫病常伴有發(fā)熱體征(如SARS、H5N1、H1N1等),通過快速篩查偵測具有發(fā)熱體征的出入境旅客以切斷傳染源是重要措施之一?,F(xiàn)階段檢驗檢疫口岸上常用解決方案是借助手持式測溫槍對旅客逐個進行體溫檢測或借助紅外熱成像儀對視場內(nèi)所有旅客進行熱像掃描,但兩種解決方案不盡完美,存在各自缺點。
手持式測溫槍主要有以下缺點。首先,手持式設(shè)備工作時需靠近出入境旅客,重復(fù)性勞動在高通量情況下容易使口岸人員工作枯燥,情緒波動大,難免出錯。而且,手持式設(shè)備與手槍相似,常導(dǎo)致被檢測旅客出現(xiàn)情緒激動或各類不配合的情況出現(xiàn)。此外,設(shè)備只能點對點檢測,檢查效率較低,不能滿足當(dāng)下各檢驗檢疫口岸高通量人員流通下對快速監(jiān)測篩查和快速通關(guān)的需要。
紅外熱成像儀的主要缺點是測量誤差大。熱像儀通過在透鏡焦平面紅外敏感元件接收信號經(jīng)計算機軟件處理成為特殊的紅外圖像,在處理后給出某一范圍的平均溫度。這種熱像儀是作為監(jiān)測儀器使用而非溫度測量儀器,因此雖然熱像儀對檢測范圍內(nèi)溫度變化非常敏感,但并不能直接輸出各點相應(yīng)的精確溫度值。因此,在人體體溫監(jiān)測應(yīng)用上,測量結(jié)果誤差較大,將對旅客體溫快速準(zhǔn)確篩查和檢驗檢疫口岸通關(guān)效率產(chǎn)生不利影響,進而影響到國境檢驗檢疫機關(guān)的形象及執(zhí)法的公信力。
因此,需要一套可靠的解決方案來輔助工作人員進行快速檢查,能夠有效地避免國外疫情擴散蔓延到我國,并防止旅客入境時在隨身物品中夾帶高檢疫風(fēng)險物種。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于上述問題,本公開的目的至少部分地在于提供一種基于毫米波的溫度探測頭和溫度探測設(shè)備,能夠快速、準(zhǔn)確地探測對象例如人體的溫度。
根據(jù)本公開的一個方面,提供了一種溫度探測頭,包括:毫米波輻射計;毫米波透鏡系統(tǒng),用于會聚入射毫米波;參考體,用于輻射參考毫米波或者實質(zhì)上不輻射毫米波;以及毫米波通路切換裝置,用于將毫米波透鏡系統(tǒng)耦接到毫米波輻射計以便毫米波輻射計能夠探測入射毫米波,或者將參考體耦接到毫米波輻射計以便毫米波輻射計能夠探測參考體。
根據(jù)本公開的實施例,毫米波通路切換裝置可以周期性地將毫米波透鏡系統(tǒng)以及參考體輻射交替耦接到毫米波輻射計上。
例如,毫米波通路切換裝置可以包括轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的至少一個區(qū)域中可以設(shè)有測量窗,且至少另一個區(qū)域中可以設(shè)有所述參考體。該溫度探測頭還可以包括電機,用于轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤。轉(zhuǎn)盤的位置可以被設(shè)置為在轉(zhuǎn)動過程中測量窗和參考體交替面向毫米波輻射計,其中測量窗透射毫米波透鏡系統(tǒng)會聚的入射毫米波。在一示例中,在轉(zhuǎn)盤上可以設(shè)有沿直徑方向?qū)χ玫膬蓚€測量窗。
又如,毫米波通路切換裝置可以包括遮擋板,所述參考體可以設(shè)于所述遮擋板上。該溫度探測頭還可以包括電機,用于往復(fù)移動遮擋板,使得遮擋板在遮擋毫米波透鏡系統(tǒng)與毫米波輻射計之間毫米波路徑的狀態(tài)以及移離該毫米波路徑的狀態(tài)之間切換,其中當(dāng)處于遮擋該毫米波路徑的狀態(tài)時,設(shè)于遮擋板上的參考體面向毫米波輻射計。
參考體可以是在轉(zhuǎn)盤或遮擋板上涂覆的毫米波輻射材料層。參考體的毫米波輻射強度可以具有已知的溫度特性,或者實質(zhì)上不受溫度變化影響。
毫米波透鏡系統(tǒng)可以包括天線裝置。
根據(jù)本公開的另一方面,還提供了一種溫度探測設(shè)備,包括:上述溫度探測頭;以及數(shù)據(jù)處理裝置,用于基于當(dāng)毫米波透鏡系統(tǒng)耦接到毫米波輻射計時毫米波輻射計的探測結(jié)果以及當(dāng)參考體耦接到毫米波輻射計時毫米波輻射計的探測結(jié)果,確定輻射出入射毫米波的對象的溫度。
該溫度探測設(shè)備還可以包括:溫度傳感器,用于感測溫度探測頭中參考體的溫度,其中,數(shù)據(jù)處理裝置還基于所感測的溫度,確定對象的溫度。
該溫度探測設(shè)備還可以包括:距離傳感器,用于探測輻射出入射毫米波的對象距溫度探測設(shè)備的距離,其中,數(shù)據(jù)處理裝置還基于所探測的距離,確定對象的溫度。
根據(jù)本公開的實施例,可以基于毫米波以非接觸式方式探測對象如人體的溫度。毫米波(例如,波長在約1-10mm范圍內(nèi))波段位于紅外與微波之間,具有紅外和微波的特征。毫米波滿足幾何光學(xué)的傳播方式,有透射、反射和折射的性能,不像紅外線易受氣象和周圍環(huán)境因素的影響。毫米波有一定的穿透性,可以穿透如大氣、煙霧和衣物等輕、薄質(zhì)物體。另外,毫米波不具備放射性,對人體無傷害等?;诤撩撞ǖ拇┩柑匦?,可以非接觸地測量人體不同部位的體溫,具有準(zhǔn)確度高,不易受環(huán)境因素影響等優(yōu)點。
附圖說明
通過以下參照附圖對本公開實施例的描述,本公開的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將更為清楚,在附圖中:
圖1是示出了根據(jù)本公開實施例的溫度探測頭的示意框圖;
圖2是示出了根據(jù)本公開實施例的毫米波通路切換裝置的示意圖,其中(a)示出了毫米波通路切換裝置的俯視圖,(b)示出了毫米波通路切換裝置在裝配示意圖;
圖3是示出了根據(jù)本公開另一實施例的毫米波通路切換裝置的示意圖;
圖4是示出了根據(jù)本公開另一實施例的毫米波通路切換裝置的示意圖,其中(a)示出了將入射毫米波引導(dǎo)到毫米波輻射計的狀態(tài),(b)示出了將參考毫米波引導(dǎo)到毫米波輻射計的狀態(tài);
圖5是示出了根據(jù)本公開實施例的溫度探測設(shè)備的示意框圖;
圖6是示出了根據(jù)本公開實施例的溫度探測設(shè)備的示例配置的圖;
圖7是示出了根據(jù)本公開實施例的溫度探測方法的流程圖。
貫穿附圖,相似的附圖標(biāo)記表示相似的部件。
具體實施方式
以下,將參照附圖來描述本公開的實施例。但是應(yīng)該理解,這些描述只是示例性的,而并非要限制本公開的范圍。此外,在以下說明中,省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述,以避免不必要地混淆本公開的概念。
在此使用的術(shù)語僅僅是為了描述具體實施例,而并非意在限制本公開。這里使用的詞語“一”、“一個(種)”和“該”等也應(yīng)包括“多個”、“多種”的意思,除非上下文另外明確指出。此外,在此使用的術(shù)語“包括”、“包含”等表明了所述特征、步驟、操作和/或部件的存在,但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、步驟、操作或部件。
在此使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有本領(lǐng)域技術(shù)人員通常所理解的含義,除非另外定義。應(yīng)注意,這里使用的術(shù)語應(yīng)解釋為具有與本說明書的上下文相一致的含義,而不應(yīng)以理想化或過于刻板的方式來解釋。
附圖中示出了一些方框圖和/或流程圖。應(yīng)理解,方框圖和/或流程圖中的一些方框或其組合可以由計算機程序指令來實現(xiàn)。這些計算機程序指令可以提供給通用計算機、專用計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器,從而這些指令在由該處理器執(zhí)行時可以創(chuàng)建用于實現(xiàn)這些方框圖和/或流程圖中所說明的功能/操作的裝置。
因此,本公開的技術(shù)可以硬件和/或軟件(包括固件、微代碼等)的形式來實現(xiàn)。另外,本公開的技術(shù)可以采取存儲有指令的計算機可讀介質(zhì)上的計算機程序產(chǎn)品的形式,該計算機程序產(chǎn)品可供指令執(zhí)行系統(tǒng)使用或者結(jié)合指令執(zhí)行系統(tǒng)使用。在本公開的上下文中,計算機可讀介質(zhì)可以是能夠包含、存儲、傳送、傳播或傳輸指令的任意介質(zhì)。例如,計算機可讀介質(zhì)可以包括但不限于電、磁、光、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝置、器件或傳播介質(zhì)。計算機可讀介質(zhì)的具體示例包括:磁存儲裝置,如磁帶或硬盤(HDD);光存儲裝置,如光盤(CD-ROM);存儲器,如隨機存取存儲器(RAM)或閃存;和/或有線/無線通信鏈路。
圖1是示出了根據(jù)本公開實施例的溫度探測頭的示意框圖。
如圖1所示,根據(jù)該實施例的溫度探測頭100可以包括毫米波輻射計101、毫米波透鏡系統(tǒng)103、參考體105和毫米波通路切換裝置107。
毫米波輻射計101可以探測毫米波,例如其輻射強度。根據(jù)實施例,毫米波輻射計101可以把入射在其探測面上的毫米波段的輻射轉(zhuǎn)換成直流電壓信號或低頻信號,此信號攜帶的信息(如周期、幅值、相位等)與入射到其探測面上的毫米波輻射強度成一定關(guān)系。
毫米波透鏡系統(tǒng)103可以會聚從外部入射(例如,來自待檢測對象如人體)的毫米波。在人體體溫探測的情況下,由于人體發(fā)出毫米波的隨機性,且強度微弱,需要這樣的毫米波透鏡系統(tǒng)103來將空間中的微弱信號進行匯聚。毫米波透鏡系統(tǒng)103例如可以包括針對人體輻射出的毫米波而專門設(shè)計的天線裝置。
參考體105可以輻射參考毫米波。在此,提供該參考體105來抑制輻射計101的誤差,例如溫度漂移等。參考體105的毫米波輻射強度可以具有已知的溫度特性,或者實質(zhì)上不受溫度變化影響。備選地,參考體105的毫米波輻射強度可以非常低,或者實質(zhì)上不輻射毫米波。以下將進一步詳細(xì)描述基于參考體的誤差抑制。
毫米波通路切換裝置107可以將毫米波透鏡系統(tǒng)103和參考體105分別耦接到毫米波輻射計101。由于毫米波滿足幾何光學(xué)的傳播方式,因此可以將毫米波的行進路徑稱為“光路”。在此,所謂的“耦合”,是指光路耦合。即,當(dāng)毫米波通路切換裝置107將毫米波透鏡系統(tǒng)103耦接到毫米波輻射計101時,毫米波透鏡系統(tǒng)103與毫米波輻射計101通過光路或者說毫米波行進路徑而連通,從而毫米波透鏡系統(tǒng)103會聚的入射毫米波可以入射到毫米波輻射計101上,具體地,入射到其探測面上。另一方面,當(dāng)毫米波通路切換裝置107將參考體105分別耦接到毫米波輻射計101時,參考體105與毫米波輻射計101通過光路或者說毫米波行進路徑而連通,從而參考體105輻射的參考毫米波(可以實質(zhì)上為零)可以入射到毫米波輻射計101上,具體地,入射到其探測面上。
光學(xué)系統(tǒng)中用于將兩路光路擇一照射向特定方向的裝置均適用于此,只是需要根據(jù)毫米波的特性適當(dāng)修改相關(guān)部件的特性(例如,選擇對毫米波具有適當(dāng)反射率、透射率、折射率的材料來制造相關(guān)部件,以實現(xiàn)反射鏡、棱鏡、透鏡等功能)。以下,將進一步詳細(xì)描述毫米波通路切換裝置107的配置。
由于毫米波通路切換裝置107的光路切換,毫米波輻射計101可以分別探測到對象(或者說,其發(fā)射并經(jīng)由透鏡會聚的入射毫米波)和參考體(或者說,其發(fā)射的參考毫米波,如果存在的話)?;诤撩撞ㄝ椛溆?01對入射毫米波和參考體的探測結(jié)果之間的差異,可以確定輻射出入射毫米波的對象如人體的溫度。在一有利示例中,毫米波通路切換裝置107可以周期性地將毫米波透鏡系統(tǒng)103和參考體105交替地光路耦接到毫米波輻射計101上。
圖2是示出了根據(jù)本公開實施例的毫米波通路切換裝置的示意圖,其中(a)示出了毫米波通路切換裝置的俯視圖,(b)示出了毫米波通路切換裝置在裝配示意圖。
如圖2(a)所示,根據(jù)該實施例的毫米波通路切換裝置207實現(xiàn)為轉(zhuǎn)盤的形式,包括圓盤狀的基體2071?;w2071可以阻擋毫米波,其材料可以是金屬,例如厚度為約3mm厚的鋁板,或厚度為約2mm的304不銹鋼板。在基體2071的至少一個區(qū)域上,可以設(shè)有測量窗2073。這種測量窗2073可以是基體2071上的孔,或者孔中可以裝有透射毫米波的材料以增強轉(zhuǎn)盤207的機械強度。在該示例中,在基體2071上設(shè)有沿直徑方向?qū)χ玫膬蓚€測量窗,且這兩個測量窗形狀實質(zhì)上相同,且關(guān)于基體2071的圓心實質(zhì)上對稱。但是,本公開不限于此,可以設(shè)置更多或更少的測量窗,測量窗也不一定完全相同或?qū)ΨQ。
另外,在基體2071的至少另一個區(qū)域中可以設(shè)有參考體205。參考體205例如可以是在基體2017的表面上涂覆的一定厚度的毫米波輻射材料層,其材料(例如,碳纖維)可以輻射一定強度的毫米波,其輻射強度可以與溫度有關(guān)或者可以實質(zhì)上恒定。備選地,參考體205可以是基本上不輻射毫米波或者輻射強度非常低(與實際使用環(huán)境相比可忽略)的材料如金屬等。這種情況下,可以無需在基體2071(如果其不輻射毫米波的話)上另外設(shè)置參考體205,基體2071自身可以充當(dāng)參考體。在該示例中,參考體205設(shè)置在基體2071上除了測量窗2073之外的基本上所有區(qū)域中。但是,本公開不限于此。參考體205也可以設(shè)置在基體2071上的有限區(qū)域中。
在該示例中,轉(zhuǎn)盤207被示出為圓盤,但是本公開不限于此。轉(zhuǎn)盤207也可以制造為其他形狀。另外,測量窗2073的形狀也可以不同,例如圓形等。
如圖2(b)所示,轉(zhuǎn)盤207可以在其中心裝配到電機209的軸上,從而可以由電機209驅(qū)動轉(zhuǎn)盤207繞其中心旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)盤207插入在毫米波透鏡系統(tǒng)(例如,參見圖1所示的103)與毫米波輻射計201之間,使得當(dāng)轉(zhuǎn)盤207轉(zhuǎn)動時,測量窗2073可以轉(zhuǎn)動到毫米波透鏡系統(tǒng)與毫米波輻射計201之間的毫米波路徑上,這種狀態(tài)下,毫米波透鏡系統(tǒng)與毫米波輻射計201之間光路的光軸或者說毫米波路徑的軸線(參見圖2(b)中的點劃線)可以穿過測量窗2073,例如穿過測量窗2073的大致中心。
這樣,當(dāng)轉(zhuǎn)盤207轉(zhuǎn)動時,測量窗2073和參考體205可以交替面向毫米波輻射計201。當(dāng)測量窗2073轉(zhuǎn)動到面向毫米波輻射計201的位置時,可以將來自毫米波透鏡系統(tǒng)的毫米波透射到毫米波輻射計201上。當(dāng)測量窗2073轉(zhuǎn)離上述位置時,參考體205可以面向毫米波輻射計201,從而其輻射出的參考毫米波可以入射到毫米波輻射計201上。隨著轉(zhuǎn)盤207的轉(zhuǎn)動,輻射計201可以周期性地交替測量入射毫米波和參考毫米波。
電機209可以恒定速度轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤207。備選地,還可以由控制系統(tǒng)(未示出)控制對電機209進行調(diào)速。電機209可以直接帶動轉(zhuǎn)盤207轉(zhuǎn)動,也可以通過傳遞裝置如齒輪、皮帶等帶動轉(zhuǎn)盤207轉(zhuǎn)動。
圖3是示出了根據(jù)本公開另一實施例的毫米波通路切換裝置的示意圖。
如圖3所述,根據(jù)該實施例的毫米波通路切換裝置307實現(xiàn)為遮擋板的形式,該遮擋板可以設(shè)置在毫米波透鏡系統(tǒng)與毫米波輻射計301之間的光路或者說毫米波路徑上。另外,遮擋板307可以由電機驅(qū)動進行往復(fù)運動,從而在遮擋毫米波透鏡系統(tǒng)與毫米波輻射計301之間毫米波路徑的狀態(tài)以及移離該毫米波路徑的狀態(tài)之間切換。遮擋板307可以包括能夠阻擋毫米波的材料,而在其面向毫米波輻射301一側(cè)的表面上可以設(shè)置參考體(未示出),例如涂覆在其表面上的材料層。
當(dāng)遮擋板307移動到上述毫米波路徑上時,可以遮擋來自毫米波透鏡系統(tǒng)的入射毫米波,避免其入射到毫米波輻射計301上。此時,遮擋板307上設(shè)置的參考體可以面向毫米波輻射計301,從而其輻射出的參考輻射可以入射到毫米波輻射計301的探測面上。
當(dāng)遮擋板307移離上述毫米波路徑時,來自毫米波透鏡系統(tǒng)的入射毫米波可以沿該路徑入射到毫米波輻射計301上,從而可以被毫米波輻射計301探測。
當(dāng)遮擋板307如上所述往復(fù)運動時,輻射計201可以周期性地交替測量入射毫米波和參考毫米波。
圖4是示出了根據(jù)本公開另一實施例的毫米波通路切換裝置的示意圖,其中(a)示出了將入射毫米波引導(dǎo)到毫米波輻射計的狀態(tài),(b)示出了將參考毫米波引導(dǎo)到毫米波輻射計的狀態(tài)。
根據(jù)該實施例的毫米波通路切換裝置407實現(xiàn)為毫米波反射板的形式,例如金屬板,可以將入射到其反射面上的毫米波反射。反射板407可以繞軸旋轉(zhuǎn),從而可以反射不同入射方向上的毫米波。如圖4(a)所示,當(dāng)反射板407的反射面面向來自毫米波透鏡系統(tǒng)的入射毫米波時,其可以將入射毫米波反射到毫米波輻射計401的入射面上。另外,如圖4(b)所示,當(dāng)反射板407繞其軸轉(zhuǎn)動從而反射面面向參考體時,可以將參考毫米波反射到毫米波輻射計401上。這種反射光路配置對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是熟知的,在此不再詳細(xì)描述各部件之間的位置關(guān)系。
圖5是示出了根據(jù)本公開實施例的溫度探測設(shè)備的示意框圖。
如圖5所示,根據(jù)該實施例的溫度探測設(shè)備500可以包括探測頭(例如,以上結(jié)合圖1描述的探測頭100)和數(shù)據(jù)處理裝置511。
探測頭可以包括毫米波輻射計501(例如,上述毫米波輻射計101)。如上所述,毫米波輻射計501可以交替探測入射毫米波和參考體。毫米波輻射計501的探測結(jié)果可以轉(zhuǎn)換成電信號,以輸出到數(shù)據(jù)處理裝置511進行處理。
數(shù)據(jù)處理裝置511可以包括各種計算平臺,如處理器或微處理器,其可以通過運行相應(yīng)的程序來對數(shù)據(jù)進行處理,以基于毫米波輻射計501的探測結(jié)果,確定輻射出入射毫米波的對象如人體的溫度。
當(dāng)然,數(shù)據(jù)處理裝置511還可以發(fā)出指令以控制探測頭中的部件。例如,數(shù)據(jù)處理裝置511可以控制探測頭中的電機(例如,參見圖2所示的電機209)以實現(xiàn)一定速度的轉(zhuǎn)動。另外,數(shù)據(jù)處理裝置511還可以控制探測頭中各部件的供電,以便可以按需供電,從而實現(xiàn)節(jié)電。當(dāng)然,也可以設(shè)置另外的控制裝置來實現(xiàn)這些控制功能。
圖6是示出了根據(jù)本公開實施例的溫度探測設(shè)備的示例配置的圖。
該示例以圖2所示的毫米波通路切換裝置為基礎(chǔ)配置的溫度探測設(shè)備。如圖6所示,該溫度探測設(shè)備600可以包括毫米波輻射計201、毫米波透鏡系統(tǒng)603、參考體(參見圖2中的205)、毫米波通路切換裝置207(轉(zhuǎn)盤)。毫米波輻射計201的輸出可以連接到數(shù)據(jù)處理裝置(例如,參見圖5所示的數(shù)據(jù)處理裝置511)。
毫米波透鏡系統(tǒng)603和毫米波輻射計201可以相對設(shè)置,從而毫米波透鏡系統(tǒng)603可以將入射毫米波匯聚到毫米波輻射計201的探測面上。另外,如上所述,轉(zhuǎn)盤207可以插入毫米波透鏡系統(tǒng)603和毫米波輻射計201之間。當(dāng)轉(zhuǎn)盤207由電機209轉(zhuǎn)動時,測量窗2073和參考體205可以交替面向毫米波輻射計201,從而毫米波輻射計201可以交替探測到透射通過測量窗2073的入射毫米波和參考體205發(fā)出的參考毫米波(如果有的話)。另外,輻射計可以設(shè)置為靠近轉(zhuǎn)盤207,以避免雜散毫米波的影響,特別是在參考體205的毫米波輻射強度非常低或者實質(zhì)上不輻射毫米波的情況下。
為了抑制由環(huán)境溫度變化導(dǎo)致的誤差如毫米波輻射計201的溫度漂移,還可以設(shè)置溫度傳感器621。溫度傳感器621可以感測溫度探測頭中參考體的溫度。例如,溫度傳感器621可以設(shè)置為靠近轉(zhuǎn)盤207上設(shè)置的參考體??梢愿鶕?jù)參考體的輻射強度隨溫度變化的特性,基于溫度傳感器621所感測的溫度,來確定參考體的預(yù)期輻射強度,并結(jié)合毫米波輻射計201所探測到的參考毫米波的輻射強度,可以確定毫米波輻射計的溫度漂移。于是,可以從毫米波輻射計201對入射毫米波的探測結(jié)果中扣除該溫度漂移的影響。當(dāng)然,如果參考體的毫米波輻射強度非常低(即,實質(zhì)上為零)或?qū)嵸|(zhì)上不受溫度變化影響,則可以省略這種溫度傳感器621。此時,參考體的輻射強度可以是確定的,并可以根據(jù)毫米波輻射計201所探測到的參考毫米波的輻射強度,確定毫米波輻射計的溫度漂移。具體地,在參考體的毫米波輻射強度非常低或者實質(zhì)上不輻射毫米波的情況下(即,參考毫米波的強度為零),在參考體面向毫米波輻射計201時輻射計201所探測到的輻射強度可以視為溫度漂移。另外,在參考體的毫米波輻射強度實質(zhì)上不受溫度變化影響的情況下,可以根據(jù)參考體的固有輻射強度以及毫米波輻射計201所探測到的參考毫米波的輻射強度,來確定毫米波輻射計的溫度漂移。
另外,為了降低對象與溫度探測設(shè)備之間的距離對探測結(jié)果的影響,還可以設(shè)置距離傳感器623。距離傳感器623可以探測對象與溫度探測設(shè)備之間的距離,例如超聲測距裝置、激光測距裝置等。更具體地,距離傳感器623可以探測對象與毫米波透鏡系統(tǒng)603的天線之間的距離。根據(jù)距離傳感器623所探測到的距離,可以修正信號因距離而產(chǎn)生的衰減。例如,在從毫米波輻射計201對入射毫米波的探測結(jié)果中扣除溫度漂移的影響之后,可以考慮探測到的距離(或者說,相應(yīng)的衰減),將入射毫米波的探測結(jié)果轉(zhuǎn)換為待探測對象處發(fā)出的毫米波的輻射強度。
隨后,數(shù)據(jù)處理裝置可以根據(jù)由實驗測得或者建模計算得到的待探測對象輻射強度和其溫度的關(guān)系模型,得出待探測對象的實際溫度。
圖7是示出了根據(jù)本公開實施例的溫度探測方法的流程圖。
如圖7所示,根據(jù)該實施例的溫度探測方法700可以包括在操作751中通過毫米波輻射計來探測對象,例如,探測來自對象的入射毫米波。例如,可以利用毫米波透鏡系統(tǒng)將入射毫米波匯聚到毫米波輻射計上。另外,該方法700可以包括在操作753中通過毫米波探測器來探測參考體,例如,探測來自參考體的參考毫米波。如上所述,參考毫米波的強度可以具有已知的溫度特性,或者是基本固定的(可以為零)。操作751和753的順序不限。例如,可以通過如上所述的毫米波通路切換裝置,使輻射計交替探測入射毫米波和參考體。
然后,在操作757中,可以基于操作751和753中的探測結(jié)果,確定對象的溫度。
例如,可以對分別在操作751和753中探測到的入射毫米波強度和參考毫米波強度進行差分處理(相減),從而去除入射毫米波強度中的溫度漂移。得到的入射毫米波的相對強度可以與參考體的固有輻射強度(可以為零)或者依據(jù)溫度而確定的輻射強度相加,確定入射毫米波的絕對強度。
或者,可以先根據(jù)操作753中探測的參考毫米波的強度,從中減去參考體的固有輻射強度(可以為零)或者依據(jù)溫度而確定的輻射強度,來確定溫度漂移。之后,可以從操作751中探測的入射毫米波強度中扣除溫度漂移,獲得入射毫米波的絕對強度。
之后,基于待探測對象輻射強度和其溫度的關(guān)系模型,根據(jù)入射毫米波強度來計算對象的溫度。
根據(jù)本公開的實施例,該方法還可以包括測量距待探測對象的距離,并根據(jù)該距離來修正入射毫米波強度(補償由于距離造成的衰減)。
根據(jù)本公開的實施例,可以利用人體的毫米波輻射特性,以毫米波輻射計來測量人體的毫米波相對輻射強度,進而測量人體體溫,并可以篩選可能生病的人員。利用參考體的輻射特性,可以消除毫米波輻射計自身的誤差如溫度漂移等,從而改進系統(tǒng)可靠性。
盡管在以上的實施例中以測量人體體溫為例進行描述,但是本公開不限于此。本公開的技術(shù)可以適用于其他需要測量溫度的場合。
以上對本公開的實施例進行了描述。但是,這些實施例僅僅是為了說明的目的,而并非為了限制本公開的范圍。盡管在以上分別描述了各實施例,但是這并不意味著各個實施例中的措施不能有利地結(jié)合使用。本公開的范圍由所附權(quán)利要求及其等價物限定。不脫離本公開的范圍,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出多種替代和修改,這些替代和修改都應(yīng)落在本公開的范圍之內(nèi)。