部署熱成像攝像機,你需要了解的基礎(chǔ)知識
隨著企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院和運動場館希望在COVID-19世界中安全地重新開放,熱成像系統(tǒng)將在幫助檢測和區(qū)分人的皮膚溫度變化方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。熱監(jiān)視是傳統(tǒng)物理安全和室外外圍檢測的主要手段,現(xiàn)在正在部署以快速掃描員工、承包商和訪客,作為檢測COVID-19癥狀的第一道防線的一部分。
在接下來的幾周和幾個月中,安全行業(yè)將尋求為客戶實施紅外熱像儀解決方案,但是關(guān)于不同系統(tǒng)類型之間的差異以及如何正確安裝紅外熱像儀的問題仍然很多。在此次問答中,江森自控技術(shù)業(yè)務(wù)開發(fā)部主管Jason Ouellette回答了其中幾個問題。
問:市場上可用于檢測人的體溫的熱成像解決方案有哪些?
對于一般市場,這些熱像儀檢查共有三種類型。首先,有手持設(shè)備,其通常成本較低,非常便攜并且非常易于使用。通常,它要求檢測和被檢測人員保持較短的距離,在疫情蔓延的特殊時期,這意味著用戶需要穿戴個人防護設(shè)備。
第二種可以稱之為熱敏攝像機,與手持設(shè)備相比,該系統(tǒng)的優(yōu)勢在于它可以自助服務(wù)。人們走到設(shè)備前并與之互動。但是,這類解決方案中的許多解決方案都具有一定的集成能力,因此它們可以為旋轉(zhuǎn)門或物理訪問控制提供某種類型的輸出,但不能提供視頻管理系統(tǒng)(VMS)。這種系統(tǒng)的缺點是,它不具有熱成像解決方案,因為它沒有黑體溫度校準(zhǔn)設(shè)備,并且讀數(shù)受周圍環(huán)境溫度(稱為熱漂移)的影響。
因此,此類系統(tǒng)可能無法提供最高±0.3C的精度,而不能夠達到±0.3C的精度等級。這些設(shè)備中的某些設(shè)備可以被歸類為具有較高一次準(zhǔn)確度的臨床溫度計,但不能提供輔助使用的熱成像解決方案的速度和耐用性。
然后是帶有黑體溫度校準(zhǔn)裝置的熱像儀系統(tǒng)。這些類型的系統(tǒng)包括雙傳感器攝像機,該攝像機具有內(nèi)置在攝像機中的視覺傳感器和熱傳感器,以及單獨的黑體設(shè)備。由于黑體及其提供連續(xù)校準(zhǔn)的能力,因此可以提供最高程度的持續(xù)精度。這些系統(tǒng)可以提供更大的靈活性,并可以與多個VMS平臺和訪問控制設(shè)備集成。
黑體(black body),是一個理想化的物體,它能夠吸收外來的全部電磁輻射,并且不會有任何的反射與透射。換句話說,黑體對于任何波長的電磁波的吸收系數(shù)為1,透射系數(shù)為0。物理學(xué)家以此作為熱輻射研究的標(biāo)準(zhǔn)物體。它能夠完全吸收外來的全部電磁輻射,并且不會有任何的反射與透射,這種物體就是絕對黑體,簡稱黑體。
問:在安裝熱像儀系統(tǒng)時,要考慮的最重要因素是什么?
攝像頭的放置對于確保系統(tǒng)按預(yù)期工作至關(guān)重要,但是用于驗證正確校準(zhǔn)的黑體設(shè)備的放置同樣重要。如果客戶希望遵循FDA醫(yī)療設(shè)備推薦的攝像機放置方式,則攝像機和黑體的高度以及這些設(shè)備之間的距離均應(yīng)符合產(chǎn)品安裝說明。
在解決與進行掃描的人員之間的距離時,應(yīng)考慮設(shè)備的焦距和校準(zhǔn)參數(shù)。此外,集成商還應(yīng)最小化攝像頭的檢測角度,以確保最佳精度,并盡可能與面部平行地安裝攝像頭,并再次遵守安裝說明。
黑體應(yīng)放置在人們可能會阻擋設(shè)備的區(qū)域之外,并且應(yīng)更靠近攝像機視野的邊緣。需要牢記有效熱像圖讀數(shù)的最小分辨率,該分辨率為標(biāo)準(zhǔn)定義的320 x 240像素。為此,需要遵循IEC 80601-2-59:2017支持的醫(yī)療電氣設(shè)備性能標(biāo)準(zhǔn),以進行人體溫度掃描和FDA指南。在測量中,面部需要填充240 x 180像素的熱傳感器分辨率,通常接近或剛好超過傳感器可視區(qū)域的50%,這意味著一次掃描的人必須符合準(zhǔn)確性標(biāo)準(zhǔn)。
除了高度和距離放置注意事項以外,就系統(tǒng)位置而言的實際放置也是關(guān)鍵。例如,寬闊的玻璃入口可能會因為暴露在陽光下而影響準(zhǔn)確性。安裝時應(yīng)著重確保其遠(yuǎn)離氣流、加熱和冷卻源,并與入口通道相距約16英尺,并且與50°F至95°F之間的環(huán)境溫度保持盡可能一致。

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