CN107576421A - 一种体温测量设备、方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种体温测量设备、方法及其装置，该设备包括：红外测温模块、环境温度测量模块以及微处理器，其中，所述红外测温模块，用于根据人体向外辐射的红外信号测量人体体温，并将采集的红外测温数据发送至所述微处理器；所述环境温度测量模块，用于测量人体周围环境的温度，并将采集的环境温度测量数据发送至所述微处理器；所述微处理器，用于构建温度场补偿模型，当接收到所述红外测温数据和所述环境温度测量数据时，根据所述温度场补偿模型获取体温测量结果。本发明实施例能够通过温度场补偿模型获得测量对象的体温数据，测量准确性高，测量时间短，效率高，测量过程简单、方便，有效地提升了用户体验感。

Description

一种体温测量设备、方法及其装置

技术领域

本发明实施例涉及体温检测技术领域，尤其涉及一种体温测量设备、方法及其装置。

背景技术

体温是人体重要的生理参数，是判断人体是否健康的重要标志之一。测量体温不仅可以确诊疾病，还可以对隐藏于体内的健康隐患以及重大疾病起到积极的预防和警示作用。

目前，测量体温的方式包括接触式测量和非接触式测量。典型的水银体温测量计采用接触式测量的方式，测量的数据准确性较高。但是，由于接触式测量方式与人体发生直接接触，需要采用完善的消毒措施以防止病菌感染，而且测量时间长、效率低。现有的非接触式测量方式容易受到环境温度、测量距离等外界因素的影响，导致测量数据准确性低，不符合体温测量的要求。

发明内容

本发明实施例提供一种体温测量设备、方法及其装置，以解决现有技术中测量体温速度慢、准确率低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种体温测量设备，包括：红外测温模块、环境温度测量模块以及微处理器，其中，

所述红外测温模块，用于根据人体向外辐射的红外信号测量人体体温，并将采集的红外测温数据发送至所述微处理器；

所述环境温度测量模块，用于测量人体周围环境的温度，并将采集的环境温度测量数据发送至所述微处理器；

所述微处理器，用于构建温度场补偿模型，当接收到所述红外测温数据和所述环境温度测量数据时，根据所述温度场补偿模型获取体温测量结果；

其中，所述温度场补偿模型根据环境温度测量数据，红外测温数据以及与所述红外测温数据匹配的实际体温数据而构建。

进一步地，所述设备还包括：

信号处理模块，所述信号处理模块用于对所述红外测温数据以及所述环境温度测量数据进行信号处理，并将信号处理结果发送至所述微处理器，其中，所述信号处理包括信号放大和信号滤波；

所述微处理器还用于接收所述信号处理模块发送的所述信号处理结果，根据所述信号处理结果以及所述温度场补偿模型，获取体温测量结果。

进一步地，所述设备还包括：

存储模块，所述存储模块与所述微处理器相连，用于存储已构建的温度场补偿模型以及体温测量结果，其中，所述体温测量结果包括实时动态的体温测量结果和历史体温测量结果；

所述微处理器还用于将所述已构建的温度场补偿模型发送至所述存储模块进行存储，当接收到所述红外测温数据和所述环境温度测量数据和/或所述信号处理模块发送的所述信号处理结果时，调用所述温度场补偿模型，将所述信号处理结果和/或所述红外测温数据和所述环境温度测量数据输入至所述温度场补偿模型获取体温测量结果，并将所述体温测量结果发送至所述存储模块。

进一步地，所述设备还包括：

无线通信模块，所述无线通信模块与所述微处理器相连，用于将所述体温测量结果发送至显示设备，其中，所述显示设备包括显示器以及移动智能终端设备的显示屏；

所述微处理器还用于将所述体温测量结果发送至所述无线通信模块；

电源模块，用于为所述设备供电。

进一步地，所述红外测温模块包括：红外热电堆探测器、信号处理单元以及转换单元，其中，

所述红外热电堆探测器，设置于所述红外测温模块的最前端，用于采集人体体温的初始测量数据，并将所述初始测量数据发送至所述信号处理单元；

所述信号处理单元，用于对所述初始测量数据进行初始信号处理，并将所述初始信号处理结果发送至所述转换单元，其中，所述初始信号处理包括信号放大和信号滤波；

所述转换单元，用于对所述初始信号处理结果进行模数转换的操作，以获取红外测温数据。

进一步地，所述体温测量设备内置于马桶圈，所述马桶圈固定于马桶；和/或，

所述体温测量设备内置于可拆卸地马桶垫；

所述体温测量设备与测量对象非接触性设置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种体温测量方法，包括：

如果确定获取到信号处理结果，则根据温度场补偿模型以及所述信号处理结果得到体温测量结果；

其中，根据环境温度测量数据，红外测温数据以及与所述红外测温数据匹配的实际体温数据构建所述温度场补偿模型；

所述信号处理结果包括所述红外测温数据的信号处理结果和/或所述环境温度测量数据的信号处理结果。

进一步地，构建温度场模型包括：

对所述红外测温数据和环境温度测量数据进行标准化处理，获取自变量矩阵E₀；

对所述实际体温数据和环境温度测量数据进行标准化处理，获取因变量矩阵F₀；

根据所述自变量矩阵E₀提取主成分，如果确定所述主成分满足回归条件，则根据所述因变量矩阵F₀获取回归方程，根据所述回归方程构建温度场补偿模型。

进一步地，根据所述自变量矩阵E₀提取主成分，如果确定所述主成分满足回归条件，则根据所述因变量矩阵F₀获取回归方程，根据所述回归方程构建温度场补偿模型，包括：

根据所述自变量矩阵提取主成分，计算式为t_i＝E₀W₁，其中，E₀为自变量矩阵，W₁为一维单位矩阵，i＝1,2L，t₁为提取的第一个主成分；

根据所述主成分，获取残差矩阵，以实现所述自变量矩阵在所述主成分上的回归，计算式为：其中E₁为所述残差矩阵，是自变量矩阵的转置矩阵，回归系数

使用所述残差矩阵替换所述自变量矩阵，并返回执行根据所述自变量矩阵提取主成分的操作，直至所述主成分满足所述回归条件为止，其中，所述回归条件为当前第h个主成分满足s_h-1是因变量的拟合误差平方和，p_h是因变量的预测误差平方和，h＝1,2L n，n取正整数；

根据计算式获取因变量矩阵在所述主成分上的回归，其中，r_h为回归方程的系数，t_h为第h个主成分，h＝1,2L n，n取正整数；

根据所述计算式进行标准化的逆过程获取回归方程，将所述回归方程作为温度场补偿模型，计算式为y＝D+a×x₁+b×x₂，其中，a和b为方程系数，D为常数，x₁为所述红外测温数据，x₂为所述环境温度测量数据。

第三方面，本发明实施例还提供了一种体温测量装置，包括：

体温测量模块，用于如果确定接收到信号处理结果，则根据温度场补偿模型以及所述信号处理结果得到体温测量结果；

其中，根据环境温度测量数据，以及与所述环境温度测量数据匹配的红外测温数据和实际体温数据构建所述温度场补偿模型；

所述信号处理结果包括所述红外测温数据的信号处理结果以及所述环境温度测量数据的信号处理结果。

本发明实施例将通过红外测温模块获取的红外测温数据以及通过环境温度测量模块获取的环境温度测量数据输入至预先构建的温度场补偿模型中，利用微处理器获取测量对象的体温测量结果，本发明实施例能够实现对人体红外信息的精确采集，在与测量对象非接触的情况下，通过温度场补偿模型获得测量对象的体温数据，测量准确性高，同时，可以实现对测量对象进行连续快速的测量，测量时间短，效率高，测量过程简单、方便，有效地提升了用户体验感。

附图说明

图1为本发明实施例一中的一种体温测量设备的结构示意图；

图2为本发明实施例二中的一种体温测量设备的结构示意图；

图3为本发明实施例三中的一种体温测量方法的流程图；

图4为本发明实施例四中的一种体温测量方法的流程图；

图5是本发明实施例五中的一种体温测量装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种体温测量设备的结构示意图，本实施例可适用于通过体温测量设备来进行测量体温的情况，该设备可以采用软件和/或硬件的方式实现。

本发明实施例一的设备具体包括：红外测温模块110、环境温度测量模块120以及微处理器130。

所述红外测温模块110，用于根据人体向外辐射的红外信号测量人体体温，并将采集的红外测温数据发送至所述微处理器。

具体的，人体能够向外辐射能量，即红外辐射，红外测温模块根据人体向外辐射的红外信号测量人体体温，红外测温模块可以与人体非接触式地测量人体体温。红外测温模块可以将采集的红外测温数据直接发送至微处理器，由微处理器对红外测温数据进行提升质量的操作，也可以将采集的红外测温数据先发送至信号处理模块，信号处理模块的信号处理电路对红外测温数据进行提升信号质量的操作之后再发送至微处理器。

所述环境温度测量模块120，用于测量人体周围环境的温度，并将采集的环境温度测量数据发送至所述微处理器。

具体的，环境温度测量模块用于测量人体周围环境的温度，环境温度测量模块可以为红外温度传感器，也可以为普通的温度传感器，本发明对此不做限制。环境温度测量模块采集周围环境的温度数据，可以将采集的环境温度测量数据直接发送至微处理器，由微处理器对环境温度测量数据进行提升质量的操作，也可以将采集的环境温度测量数据先发送至信号处理模块，信号处理模块的信号处理电路对环境温度测量数据进行提升信号质量的操作之后再发送至微处理器。

所述微处理器130，用于构建温度场补偿模型，当接收到所述红外测温数据和所述环境温度测量数据时，根据所述温度场补偿模型获取体温测量结果。

其中，所述温度场补偿模型根据环境温度测量数据，红外测温数据以及与所述红外测温数据匹配的实际体温数据而构建。

具体的，微处理器预先根据通过环境温度测量模块采集的不同的环境温度测量数据，不同的环境温度测量数据对应的通过红外测温模块采集的红外测温数据、以及与红外测温数据对应的实际体温数据构建温度场补偿模型。当微处理器接收到红外测温模块发来的红外测温数据以及环境温度测量模块发来的环境温度测量数据时，首先可以对红外测温数据和环境温度测量数据进行信号放大和信号滤波的操作，以提升红外测温数据和环境温度测量数据的质量，然后将红外测温数据和环境温度测量数据发送到温度场补偿模型，获取体温测量的结果。当微处理器接收到信号处理模块发送的红外测温数据和环境温度测量数据时，可以直接将红外测温数据和环境温度测量数据发送至温度场补偿模型，以获取体温测量结果。

优选的，所述体温测量设备内置于马桶圈，所述马桶圈固定于马桶；和/或，所述体温测量设备内置于可拆卸地马桶垫；

所述体温测量设备与测量对象非接触性设置。

具体的，体温测量设备可以内置于马桶圈中，体温测量设备的周围可以由马桶圈的制作材质而包围，马桶圈固定于马桶，测量对象可以与马桶圈发生接触，但是测量对象与体温测量设备是非接触性的。示例性地，体温测量设备与测量对象之间可以隔着用于制造马桶圈的陶瓷材料。

体温测量设备也可以内置于马桶垫中，马桶垫可拆卸性地套设在马桶圈上，内置于马桶垫中的体温测量设备与测量对象非接触性设置。

本发明实施例一提供了一种体温测量设备，能够实现对人体红外信息的精确采集，在与测量对象非接触的情况下，通过温度场补偿模型获得测量对象的体温数据，测量准确性高，同时，可以实现对测量对象进行连续快速的测量，测量时间短，效率高，测量过程简单、方便，有效地提升了用户体验感。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种体温测量设备的结构示意图，本发明实施例二以实施例一为基础进行了优化，具体是对体温测量设备结构的进一步优化，如图2所示，本发明实施例二的具体包括：红外测温模块210、环境温度测量模块220、微处理器230、信号处理模块240、存储模块250、无线通信模块260以及电源模块270。

所述红外测温模块210，用于根据人体向外辐射的红外信号测量人体体温，并将采集的红外测温数据发送至所述信号处理模块。

优选的，所述红外测温模块包括：红外热电堆探测器、信号处理单元以及转换单元，其中，

所述红外热电堆探测器，设置于所述红外测温模块的最前端，用于采集人体体温的初始测量数据，并将所述初始测量数据发送至所述信号处理单元；

所述信号处理单元，用于对所述初始测量数据进行初始信号处理，并将所述初始信号处理结果发送至所述转换单元，其中，所述初始信号处理包括信号放大和信号滤波；

所述转换单元，用于对所述初始信号处理结果进行模数转换的操作，以获取红外测温数据。

具体的，设置于红外测温模块最前端的红外热电堆探测器采集人体体温的初始测量数据，由于红外热电堆探测器产生的电压范围只有几毫伏到几十毫伏，无法直接进行模数转换操作，因此，需要将初始测量数据发送至信号处理单元，信号处理单元进行信号放大以及信号滤波的操作，可以采用一级放大电路、两级放大电路、在两级放大电路中间添加电容以及差分放大电路的方法，将经过信号处理单元的初始信号处理结果发送至转换单元，完成模数转换的操作以获得红外测温数据，采样频率符合奈奎斯特定理。

所述环境温度测量模块220，用于测量人体周围环境的温度，并将采集的环境温度测量数据发送至所述信号处理模块。

所述微处理器230，用于构建温度场补偿模型，当接收到所述红外测温数据和所述环境温度测量数据时，根据所述温度场补偿模型获取体温测量结果。

具体的，微处理器接收信号处理模块发来的红外测温数据以及环境温度测量数据，将红外测温数据以及环境温度测量数据发送至预先构建的温度场补偿模型，获取体温测量结果。

信号处理模块240，所述信号处理模块用于对所述红外测温数据以及所述环境温度测量数据进行信号处理，并将信号处理结果发送至所述微处理器，其中，所述信号处理包括信号放大和信号滤波；

所述微处理器还用于接收所述信号处理模块发送的所述信号处理结果，根据所述信号处理结果以及所述温度场补偿模型，获取体温测量结果。

具体的，信号处理模块接收红外测温模块发来的红外测温数据，以及环境温度测量模块发来的环境温度测量数据，将红外测温数据以及环境温度测量数据输入至预设的信号处理电路，完成信号放大以及信号滤波的操作，即提升红外测温数据以及环境温度测量数据的质量的操作之后，将信号处理结果发送至微处理器。

存储模块250，所述存储模块与所述微处理器相连，用于存储已构建的温度场补偿模型以及体温测量结果，其中，所述体温测量结果包括实时动态的体温测量结果和历史体温测量结果；

所述微处理器还用于将所述已构建的温度场补偿模型发送至所述存储模块进行存储，当接收到所述红外测温数据和所述环境温度测量数据和/或所述信号处理模块发送的所述信号处理结果时，调用所述温度场补偿模型，将所述信号处理结果和/或所述红外测温数据和所述环境温度测量数据输入至所述温度场补偿模型获取体温测量结果，并将所述体温测量结果发送至所述存储模块。

具体的，存储模块与微处理器相连，可以存储预先构建的温度场补偿模型以及体温测量结果。微处理器构建温度场补偿模型之后，可以将温度场补偿模型发送至存储模块进行存储，当微处理器接收到红外测温模块发送的红外测温数据以及环境温度测量模块发送的环境温度测量数据和/或信号处理模块发送的信号处理结果时，从存储模块中调用温度场补偿模型，将红外测温数据以及环境温度测量数据和/或信号处理结果发送至温度场补偿模型，以获取体温测量结果。将获得的体温测量结果发送至存储模块进行存储，存储模块中存储的体温测量结果包括实时动态的体温测量结果和历史体温测量结果，体温测量结果可以通过无线通信模块发送至用户设备进行显示。

无线通信模块260，所述无线通信模块与所述微处理器相连，用于将所述体温测量结果发送至显示设备，其中，所述显示设备包括显示器以及移动智能终端设备的显示屏；

所述微处理器还用于将所述体温测量结果发送至所述无线通信模块；

电源模块270，用于为所述设备供电。

具体的，无线通信模块与微处理器相连，通过微处理器获得的体温测量结果可以通过无线通信模块发送至显示设备，在无线通信模块出故障的时候，也可以将体温测量结果发送至存储模块进行存储，待无线通信模块恢复正常运行时，再将体温测量结果通过无线通信模块发送至显示设备。其中，显示设备可以是大型显示屏幕、电脑的显示器以及移动智能终端设备的显示屏，以帮助用户了解体温测量结果。无线通信模块采用无线通讯方式发送体温测量结果，例如WIFI技术、蓝牙技术、紫蜂技术以及射频技术等

电源模块用于为体温测量设备的红外测温模块、环境温度测量模块、微处理器、信号处理模块、存储模块以及无线通信模块提供电源。

优选的，所述体温测量设备内置于马桶圈，所述马桶圈固定于马桶；和/或，

所述体温测量设备内置于可拆卸地马桶垫；

所述体温测量设备与测量对象非接触性设置。

具体的，体温测量设备可以单独内置于马桶圈中，体温测量设备的周围可以由马桶圈的制作材质而包围，马桶圈固定于马桶。体温测量设备也可以单独内置于马桶垫中，马桶垫可拆卸性地套设在马桶圈上。体温测量设备还可以既内置于马桶圈中，又内置于马桶垫中，无论哪种内置方式，体温测量设备与测量对象非接触性设置。

本实施例中，体温测量设备内置于马桶圈，马桶圈固定于马桶，人体臀部可以与马桶圈接触，但是人体臀部与体温测量设备非接触。红外测温模块采集人体的红外温度信息以获得红外测温数据，环境温度测量模块采集环境温度测量数据，信号处理模块对红外测温数据以及环境温度测量数据进行处理之后，发送至微处理器，微处理器接收红外测温数据以及环境温度测量数据，调用存储在存储模块的已构建的温度场补偿模型，将红外测温数据以及环境温度测量数据输入至温度场补偿模型之后获取体温测量结果，微处理器将体温测量结果通过无线通信模块发送至用户使用的移动智能终端设备的显示屏进行显示，并将体温测量结果发送至存储模块进行存储。用户可以查看存储模块存储的历史体温测量数据，便于用户了解现在以及历史的体温情况。

本发明实施例二提供了一种体温测量设备，采用非接触性的红外测温的方式，具有响应速度快，灵敏度高的优点，本发明实施例的体温测量装置实现了人体体温的高精度测量，并且能够实现体温测量记录的实时记录和历史查询，能够满足用户测量体温的需求，且测量体温方便、快捷。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种体温测量方法的流程图，本实施例可应用于本发明实施例提供的体温测量设备中，适用于通过体温测量设备来进行测量体温的情况，该方法可以由一种体温测量装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，一般集成于体温测量设备的微处理器中。

本发明实施例三的方法具体包括：

S310、判断是否获取到信号处理结果，若是，则执行S320，若否，则继续执行S310。

S320、根据温度场补偿模型以及所述信号处理结果得到体温测量结果；

其中，根据环境温度测量数据，红外测温数据以及与所述红外测温数据匹配的实际体温数据构建所述温度场补偿模型；

所述信号处理结果包括所述红外测温数据的信号处理结果和/或所述环境温度测量数据的信号处理结果。

具体的，信号处理结果可以为信号处理模块发送的信号处理结果，也可以为红外测温模块发来的红外测温数据以及环境温度测量模块发来的环境温度测量数据，微处理器对红外测温数据以及环境温度测量数据进行信号处理所获得的信号处理结果。将信号处理结果发送至预先构建的温度场补偿模型，经过对温度补偿关系式的计算，获取体温测量结果。温度场补偿模型是根据不同的环境温度测量数据，不同的环境温度测量数据对应的红外测温数据，以及红外测温数据对应的实际体温数据，实际体温数据可以通过使用温度计测量人体腋窝的温度来获取。温度场补偿模型通过构建环境温度测量数据一级红外测温数据与人体实际温度的拟合曲线，计算出温度补偿关系式，构建温度场补偿模型。

本发明实施例三提供了一种体温测量方法，通过获取红外测温数据以及环境温度测量数据构建温度场补偿模型，减小了外界因素对于红外测温方式测量时的影响，提升了体温测量结果的准确性。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种体温测量方法的流程图，本发明实施例四以实施例三为基础进行了优化，具体是对构建温度场补偿模型的操作进一步优化，如图4所示，本发明实施例四的具体包括：

S410、对所述红外测温数据和环境温度测量数据进行标准化处理，获取自变量矩阵E₀。

S420、对所述实际体温数据和环境温度测量数据进行标准化处理，获取因变量矩阵F₀。

具体的，在不同的环境温度条件下获取环境温度测量数据，针对不同的环境温度条件中的每一个环境温度测量数据，对于相同的环境温度测量数据，获取红外测温数据以及红外测温数据对应的实际体温数据。对不同的环境温度测量数据，以及不同的环境温度测量数据对应的红外测温数据进行标准化处理，获取自变量矩阵。在相同的环境温度条件下，对不同的环境温度测量数据，以及不同的环境温度测量数据对应的实际体温数据进行标准化处理，获取因变量矩阵。

S430、根据所述自变量矩阵E₀提取主成分，如果确定所述主成分满足回归条件，则根据所述因变量矩阵F₀获取回归方程，根据所述回归方程构建温度场补偿模型。

优选的，根据所述自变量矩阵提取主成分，计算式为t_i＝E₀W₁，其中，E₀为自变量矩阵，W₁为一维单位矩阵，i＝1,2L，t₁为提取的第一个主成分；

根据所述主成分，获取残差矩阵，以实现所述自变量矩阵在所述主成分上的回归，计算式为：其中E₁为所述残差矩阵，是自变量矩阵的转置矩阵，回归系数

使用所述残差矩阵替换所述自变量矩阵，并返回执行根据所述自变量矩阵提取主成分的操作，直至所述主成分满足所述回归条件为止，其中，所述回归条件为当前第h个主成分满足s_h-1是因变量的拟合误差平方和，p_h是因变量的预测误差平方和，h＝1,2L n，n取正整数；

根据计算式获取因变量矩阵在所述主成分上的回归，其中，r_h为回归方程的系数，t_h为第h个主成分，h＝1,2L n，n取正整数；

根据所述计算式进行标准化的逆过程获取回归方程，将所述回归方程作为温度场补偿模型，计算式为y＝D+a×x₁+b×x₂，其中，a和b为方程系数，D为常数，x₁为所述红外测温数据，x₂为所述环境温度测量数据。

具体的，根据自变量矩阵进行第一轮主成分提取，计算式为t₁＝E₀W₁，其中，E₀为自变量矩阵，W₁为一维单位矩阵，t₁为提取的第一个主成分，实施自变量矩阵在第一个主成分上的回归，获取残差矩阵，计算式为：其中E₁为所述残差矩阵，是自变量矩阵的转置矩阵，回归系数根据交叉有效性原则，因变量矩阵对第一个主成分的回归已到达满意的精度，则另E₀＝E₁，E₀为自变量矩阵，E₁为残差矩阵，重复提取主成分的操作，直至求取的第h个主成分满足回归条件为止。其中，因变量矩阵对第一个主成分的回归到达满意的精度也可以通过回归条件验证。回归条件即获取h个主成分t₁,t₂L t_h，h＝1,2L n，n取正整数，第h个主成分满足s_h-1是因变量的拟合误差平方和，p_h是因变量的预测误差平方和， y_h(i)是使用全部矩阵元素并取t₁，t₂L,t_h回归建模后，第i个矩阵元素的拟合值，y_h(-i)是在建模时删去第i个矩阵元素，取t₁,t₂L,t_h回归建模后，计算y_i的拟合值。实施因变量矩阵在t₁,t₂L t_h上的回归，得示例性地，其中，r₁＝0.6005，r₂＝0.4793。按照标准化的逆过程获取回归方程，将所述回归方程作为温度场补偿模型，计算式为y＝D+a×x₁+b×x₂，其中，a和b为方程系数，D为常数，具体值可以为a＝0.712，b＝0.062，D＝12.503，x₁为所述红外测温数据，x₂为所述环境温度测量数据。

S440、如果确定获取到信号处理结果，则根据温度场补偿模型以及所述信号处理结果得到体温测量结果。

本发明实施例四提供了一种体温测量方法，通过在不同的环境温度下，获取红外测温数据以及红外测温数据对应的实际体温数据，构建温度场补偿模型，实现对人体体温的准确性测量，同时，提升了体温测量的效率，有效地提升了用户体验感。

实施例五

图5是本发明实施例五中的一种体温测量装置的结构示意图，该装置应用于通过体温测量设备来进行测量体温的情况，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，一般集成于体温测量设备的微处理器中。如图5所示，装置包括：体温测量模块510以及构建模块520。

体温测量模块510，用于如果确定接收到信号处理结果，则根据温度场补偿模型以及所述信号处理结果得到体温测量结果；

构建模块520，用于根据环境温度测量数据，以及与所述环境温度测量数据匹配的红外测温数据和实际体温数据构建所述温度场补偿模型；

所述信号处理结果包括所述红外测温数据的信号处理结果以及所述环境温度测量数据的信号处理结果。

本发明实施例将通过红外测温模块获取的红外测温数据以及通过环境温度测量模块获取的环境温度测量数据输入至预先构建的温度场补偿模型中，利用微处理器获取测量对象的体温测量结果，本发明实施例能够实现对人体红外信息的精确采集，在与测量对象非接触的情况下，通过温度场补偿模型获得测量对象的体温数据，测量准确性高，同时，可以实现对测量对象进行连续快速的测量，测量时间短，效率高，测量过程简单、方便，有效地提升了用户体验感。

在上述实施例的基础上，所述装置还可以包括：

接收模块，用于接收所述信号处理模块发送的所述信号处理结果；

发送模块，用于将所述体温测量结果发送至所述无线通信模块和/或存储模块。

本实施例中，预先通过构建模块构建温度场补偿模型，当通过接收模块接收信号处理模块发送的对红外测温数据以及环境温度测量数据的信号处理结果时，利用体温测量模块，将信号处理结果输入至温度场补偿模型，获取体温测量结果。通过发送模块将体温测量结果发送至存储模块进行存储，并将体温测量结果通过无线通信模块发送至显示屏或显示器，以供用户查看。

本发明实施例五提供了一种体温测量装置，实现了人体体温的高精度测量，并且能够实现体温测量记录的实时记录和历史查询，能够满足用户测量体温的需求，且测量体温方便、快捷，准确性高。

本发明实施例提供的体温测量装置可执行本发明任意实施例提供的体温测量方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种体温测量设备，其特征在于，包括：红外测温模块、环境温度测量模块以及微处理器，其中，

所述红外测温模块，用于根据人体向外辐射的红外信号测量人体体温，并将采集的红外测温数据发送至所述微处理器；

所述环境温度测量模块，用于测量人体周围环境的温度，并将采集的环境温度测量数据发送至所述微处理器；

所述微处理器，用于构建温度场补偿模型，当接收到所述红外测温数据和所述环境温度测量数据时，根据所述温度场补偿模型获取体温测量结果；

其中，所述温度场补偿模型根据环境温度测量数据，红外测温数据以及与所述红外测温数据匹配的实际体温数据而构建。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

信号处理模块，所述信号处理模块用于对所述红外测温数据以及所述环境温度测量数据进行信号处理，并将信号处理结果发送至所述微处理器，其中，所述信号处理包括信号放大和信号滤波；

所述微处理器还用于接收所述信号处理模块发送的所述信号处理结果，根据所述信号处理结果以及所述温度场补偿模型，获取体温测量结果。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

存储模块，所述存储模块与所述微处理器相连，用于存储已构建的温度场补偿模型以及体温测量结果，其中，所述体温测量结果包括实时动态的体温测量结果和历史体温测量结果；

所述微处理器还用于将所述已构建的温度场补偿模型发送至所述存储模块进行存储，当接收到所述红外测温数据和所述环境温度测量数据和/或所述信号处理模块发送的所述信号处理结果时，调用所述温度场补偿模型，将所述信号处理结果和/或所述红外测温数据和所述环境温度测量数据输入至所述温度场补偿模型获取体温测量结果，并将所述体温测量结果发送至所述存储模块。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

无线通信模块，所述无线通信模块与所述微处理器相连，用于将所述体温测量结果发送至显示设备，其中，所述显示设备包括显示器以及移动智能终端设备的显示屏；

所述微处理器还用于将所述体温测量结果发送至所述无线通信模块；

电源模块，用于为所述设备供电。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述红外测温模块包括：红外热电堆探测器、信号处理单元以及转换单元，其中，

所述红外热电堆探测器，设置于所述红外测温模块的最前端，用于采集人体体温的初始测量数据，并将所述初始测量数据发送至所述信号处理单元；

所述信号处理单元，用于对所述初始测量数据进行初始信号处理，并将所述初始信号处理结果发送至所述转换单元，其中，所述初始信号处理包括信号放大和信号滤波；

所述转换单元，用于对所述初始信号处理结果进行模数转换的操作，以获取红外测温数据。

6.根据权利要求1-5任一项所述的设备，其特征在于，

所述体温测量设备内置于马桶圈，所述马桶圈固定于马桶；和/或，

所述体温测量设备内置于可拆卸地马桶垫；

所述体温测量设备与测量对象非接触性设置。

7.一种体温测量方法，其特征在于，包括：

如果确定获取到信号处理结果，则根据温度场补偿模型以及所述信号处理结果得到体温测量结果；

其中，根据环境温度测量数据，红外测温数据以及与所述红外测温数据匹配的实际体温数据构建所述温度场补偿模型；

所述信号处理结果包括所述红外测温数据的信号处理结果和/或所述环境温度测量数据的信号处理结果。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，构建温度场模型包括：

对所述红外测温数据和环境温度测量数据进行标准化处理，获取自变量矩阵E₀；

对所述实际体温数据和环境温度测量数据进行标准化处理，获取因变量矩阵F₀；

根据所述自变量矩阵E₀提取主成分，如果确定所述主成分满足回归条件，则根据所述因变量矩阵F₀获取回归方程，根据所述回归方程构建温度场补偿模型。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述自变量矩阵E₀提取主成分，如果确定所述主成分满足回归条件，则根据所述因变量矩阵F₀获取回归方程，根据所述回归方程构建温度场补偿模型，包括：

根据所述自变量矩阵提取主成分，计算式为t_i＝E₀W₁，其中，E₀为自变量矩阵，W₁为一维单位矩阵，i＝1,2L，t₁为提取的第一个主成分；

根据所述主成分，获取残差矩阵，以实现所述自变量矩阵在所述主成分上的回归，计算式为：其中E₁为所述残差矩阵，是自变量矩阵的转置矩阵，回归系数

使用所述残差矩阵替换所述自变量矩阵，并返回执行根据所述自变量矩阵提取主成分的操作，直至所述主成分满足所述回归条件为止，其中，所述回归条件为当前第h个主成分满足s_h-1是因变量的拟合误差平方和，p_h是因变量的预测误差平方和，h＝1,2L n，n取正整数；

根据计算式获取因变量矩阵在所述主成分上的回归，其中，r_h为回归方程的系数，t_h为第h个主成分，h＝1,2L n，n取正整数；

根据所述计算式进行标准化的逆过程获取回归方程，将所述回归方程作为温度场补偿模型，计算式为y＝D+a×x₁+b×x₂，其中，a和b为方程系数，D为常数，x₁为所述红外测温数据，x₂为所述环境温度测量数据。

10.一种体温测量装置，其特征在于，包括：

体温测量模块，用于如果确定接收到信号处理结果，则根据温度场补偿模型以及所述信号处理结果得到体温测量结果；

其中，根据环境温度测量数据，以及与所述环境温度测量数据匹配的红外测温数据和实际体温数据构建所述温度场补偿模型；

所述信号处理结果包括所述红外测温数据的信号处理结果以及所述环境温度测量数据的信号处理结果。