无人机及基于无人机的体温监测系统
技术领域
本实用新型涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机及基于无人机的体温监测系统。
背景技术
现阶段，对于可能患有诸如新型冠状病毒肺炎等具有传染风险疾病的居家隔离人员的体温监控，主要通过居家人员自己测量体温以及防疫人员上门测量体温这两种手段实行监控，其中，不乏存在误报或者瞒报的现象，同时，对防疫人员的安全也存在着威胁。从而，当前对于可能患有传染性疾病的居家隔离人员的体温监控缺乏安全可靠的执行手段。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中对于可能患有传染风险疾病的居家隔离人员的体温监控缺乏安全可靠的执行手段的缺陷，提供一种无人机及基于无人机的体温监测系统。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种无人机，包括处理模块以及分别与所述处理模块通信连接的定位模块、图像采集模块、红外热成像模块、温度采集模块、通信模块；其中：
所述定位模块用于获取所述无人机的三维位置数据并将获取到的三维位置数据发送至所述处理模块；
所述处理模块用于当所述无人机在预设时间范围内悬停在预设位置范围内时输出采集指令；
所述图像采集模块用于根据所述采集指令采集待测目标的图像数据并将采集到的图像数据发送至所述处理模块；
所述红外热成像模块用于根据所述采集指令采集所述待测目标的红外热成像数据并将采集到的红外热成像数据发送至所述处理模块；
所述温度采集模块用于根据所述采集指令采集环境温度数据并将采集到的环境温度数据发送至所述处理模块；
所述处理模块还用于根据采集指令对应的图像数据、红外热成像数据、环境温度数据以及悬停位置输出目标信息至所述通信模块；
所述通信模块用于向外发送所述目标信息。
较佳地，所述处理模块包括通信连接的ARM(Advanced RISC Machines，一种微处理器)单元和FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)单元；其中：
ARM单元用于接收所述采集指令对应的图像数据、红外热成像数据、环境温度数据以及悬停位置并将接收到的所述采集指令对应的图像数据、红外热成像数据、环境温度数据以及悬停位置发送至FPGA单元；
FPGA单元用于接收所述采集指令对应的图像数据、红外热成像数据、环境温度数据以及悬停位置并输出所述采集指令对应的身份信息、经环境温度补偿的体温信息以及楼栋楼层信息；
ARM单元还用于根据所述采集指令对应的身份信息、经环境温度补偿的体温信息以及楼栋楼层信息输出目标信息。
较佳地，所述处理模块包括通信连接的ARM单元和FPGA单元；其中：
ARM单元用于接收所述采集指令对应的悬停位置并输出所述采集指令对应的楼栋楼层信息；
ARM单元还用于接收所述采集指令对应的图像数据、红外热成像数据以及环境温度数据并将接收到的所述采集指令对应的图像数据、红外热成像数据以及环境温度数据发送至FPGA单元；
FPGA单元用于接收所述采集指令对应的图像数据、红外热成像数据以及环境温度数据并输出所述采集指令对应的身份信息以及经环境温度补偿的体温信息至ARM单元；
ARM单元还用于根据所述采集指令对应的身份信息、经环境温度补偿的体温信息以及楼栋楼层信息输出目标信息。
较佳地，ARM单元经由片选信号线、读使能信号线、写使能信号线、地址线以及数据线与FPGA单元通信连接。
较佳地，所述无人机还包括与所述处理模块通信连接的动力模块，用于驱动所述无人机根据预置电子围栏以及预置航迹飞行。
较佳地，所述图像采集模块还用于在所述无人机的飞行过程中采集图像数据并将采集到的图像数据发送至所述处理模块；
所述处理模块还用于在所述图像数据包括目标标识时输出悬停指令至所述动力模块；
所述动力模块还用于根据所述悬停指令将所述无人机悬停在当前位置。
较佳地，所述处理模块还用于在所述无人机的悬停时长达到预设阈值时输出取消悬停指令至所述动力模块；
所述动力模块还用于根据所述取消悬停指令继续驱动所述无人机根据预置电子围栏以及预置航迹飞行。
较佳地，所述图像采集模块包括CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器；
和/或，
所述红外热成像模块包括热红外传感器；
和/或，
所述温度采集模块包括温度传感器；
和/或，
所述通信模块采用5G通信模块。
一种基于无人机的体温监测系统，包括服务器以及上述任一种无人机；
所述服务器与所述无人机通信连接并且用于接收所述无人机发送的目标信息。
本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型基于无人机实现了在预设时间范围内对位于预设位置范围内的环境温度数据采集以及待测目标的图像数据采集与红外热成像数据采集，从而结合无人机的当前悬停位置可以获取待测目标所在楼栋楼层信息、身份信息以及经环境温度补偿的体温信息，在待测目标足不出户的前提下实现了对待测目标的非接触式体温检测，克服了当前体温检测在安全性与可靠性方面存在的缺陷。
附图说明
图1为根据本实用新型实施例1的无人机的模块示意图。
图2为根据本实用新型实施例1的无人机中ARM单元与FPGA单元的连接示意图。
图3为根据本实用新型实施例2的基于无人机的体温监测系统的模块示意图。
具体实施方式
下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
实施例1
本实施例提供一种无人机，参照图1，本实施例的无人机包括处理模块11、定位模块12、图像采集模块13、红外热成像模块14、温度采集模块15、通信模块16以及动力模块17，其中，定位模块12、图像采集模块13、红外热成像模块14、温度采集模块15、通信模块16以及动力模块17均与处理模块11通信连接。
在本实施例中，定位模块12可以优选采用北斗定位模块，定位模块12具体用于获取无人机的三维位置数据并将获取到的三维位置数据发送至处理模块11，其中，定位模块12既可以根据预设时间间隔(可以根据实际应用自定义设置)周期性地获取无人机的三维位置数据，也可以根据处理模块11向其发送的定位指令获取无人机的三维位置数据。
在本实施例中，在获取到的无人机的三维位置数据的基础上，动力模块17用于驱动无人机根据预置电子围栏以及预置航迹飞行，以实现无人机的自动巡航模式，例如，可以实现无人机对指定小区范围内的不同楼栋不同楼层进行巡航监测。
在本实施例中，图像采集模块13可以优选包括CMOS图像传感器，用于在无人机的飞行过程中采集图像数据并将采集到的图像数据发送至处理模块11，其中，图像采集模块13既可以根据预设时间间隔(可以根据实际应用自定义设置)周期性地获取图像数据，也可以根据处理模块11向其发送的图像采集指令获取图像数据，以满足图像采集的要求。
在本实施例中，处理模块11用于对接收到的图像数据进行识别，并在判断识别出目标标识，也即，接收到的图像数据包括目标标识时，生成并向动力模块17发送悬停指令，动力模块17用于根据接收到的悬停指令将无人机悬停在当前位置。在本实施例中，无人机悬停的位置可以记作悬停位置，目标标识例如可以是阳台、窗口等可以区分不同居所的标识。
在本实施例中，处理模块11还用于当无人机在预设时间范围内悬停在预设位置范围内时生成并发送目标采集指令，其中，处理模块11可以获取得到当前时间进而判断是否位于预设时间范围内，动力模块17可以驱动无人机在预设时间范围内悬停在预设位置范围内，目标采集指令用于发送至图像采集模块13、红外热成像模块14和温度采集模块15，以采集待测对象的图像数据、红外热成像数据以及环境温度数据。在本实施例中，采集的待测对象的图像数据优选是待测对象的人像数据，待测对象例如可以是位于阳台处或者位于窗口处的居家隔离人员，采集的环境温度数据是无人机周围环境的环境温度数据。
在本实施例中，例如，当无人机在13:00-13:05悬停在阳台外时，图像采集模块13用于根据目标采集指令采集待测目标的人像数据并将采集到的人像数据发送至处理模块11，红外热成像模块14用于根据目标采集指令采集待测目标的红外热成像数据并将采集到的红外热成像数据发送至处理模块11，温度采集模块15用于根据目标采集指令采集环境温度数据并将采集到的环境温度数据发送至处理模块11。在本实施例中，红外热成像模块14可以优选包括热红外传感器，温度采集模块15可以优选包括温度传感器，基于温度采集模块15采集到的环境温度数据可以对红外热成像模块14采集到的红外热成像数据进行补偿，能够实现以非接触式方式高精度地获取到待测对象经环境温度补偿的体温信息，提高本实施例在体温检测方面的安全性与可靠性。
进一步地，在本实施例中，在无人机悬停预设时长仍然无法获取到待测对象的人像数据或者红外热成像数据的情况下，推断待测对象不在预设位置范围内，无人机可以结束悬停状态。具体地，处理模块11可以用于在无人机的悬停时长达到预设阈值时生成取消悬停指令，并向动力模块17发送取消悬停指令，动力模块17可以根据接收到的取消悬停指令继续驱动无人机根据预置电子围栏以及预置航迹飞行以结束无人机的悬停状态。
在本实施例中，处理模块11可以获取到悬停开始时间以及当前时间，基于二者差值即可获取悬停时长。在本实施例中，还可以包括计时模块，用于在无人机进入悬停状态时开始计时，并在计时结束后触发取消悬停指令的生成。
在本实施例中，在无人机可以获取到待测对象的人像数据与红外热成像数据的情况下，则可以在数据获取完毕后直接结束悬停状态，而无需等待预设时长。
在本实施例中，处理模块11还用于根据目标采集指令对应的人像数据、红外热成像数据、环境温度数据以及悬停位置生成目标信息并将目标信息发送至通信模块16。具体地，在本实施例中，处理模块11优选包括通信连接的ARM单元和FPGA单元，参见图2，ARM单元经由片选信号线(nGCS3)、读使能信号线(nOE)、写使能信号线(nWE)线、地址线(ADDR)接口以及数据线(DATA)接口与FPGA单元通信连接，可以将FPGA单元映射成一段存储器进行访问。在本实例中，采用ARM与FPGA结合结构的处理模块11进行控制和数据的处理，可以实现数据的高速采集、高效处理和发送，在具有性能高、成本低、体积小等优点的同时，还具有较强的人机交互能力与较强的移植性。
在本实施例中，可以由FPGA单元处理获取到的人像数据、红外热成像数据、环境温度数据以及悬停位置。具体地，ARM单元用于接收目标采集指令对应的人像数据、红外热成像数据、环境温度数据以及悬停位置并将接收到的目标采集指令对应的人像数据、红外热成像数据、环境温度数据以及悬停位置输出至FPGA单元，FPGA单元用于接收目标采集指令对应的人像数据、红外热成像数据、环境温度数据以及悬停位置并输出目标采集指令对应的身份信息、经环境温度补偿的体温信息以及楼栋楼层信息。其中，FPGA单元可以对获取到的人像数据进行特征提取与人脸识别，进而确定与人脸数据对应的身份信息，FPGA单元还可以对获取到的红外热成像数据以及环境温度数据进行数据处理以确定待测目标经环境温度补偿的体温信息，FPGA单元还可以对获取到的悬停位置(悬停位置例如可以表示为经度、纬度以及高度)进行数据处理以确定悬停位置对应的楼栋楼层信息，也即，待测对象位于指定小区的哪栋楼的哪个楼层。
在本实施例中，也可以由FPGA单元处理获取到的人像数据、红外热成像数据以及环境温度数据，而由ARM单元来处理获取到的悬停位置。具体地，ARM单元用于接收目标采集指令对应的悬停位置并输出目标采集指令对应的楼栋楼层信息，ARM单元还用于接收采集指令对应的人像数据、红外热成像数据以及环境温度数据并将接收到的采集指令对应的人像数据、红外热成像数据以及环境温度数据发送至FPGA单元，FPGA单元用于接收目标采集指令对应的人像数据、红外热成像数据以及环境温度数据并输出目标采集指令对应的身份信息以及经环境温度补偿的体温信息至ARM单元。其中，单元ARM单元可以对获取到的悬停位置进行数据处理以确定悬停位置对应的楼栋楼层信息，也即，待测对象位于指定小区的哪栋楼的哪个楼层。
在本实施例中，FPGA单元输出的数据可以直接发送给ARM单元，继而由ARM单元根据目标采集指令对应的身份信息、经环境温度补偿的体温信息以及楼栋楼层信息生成目标信息并发送至通信模块16。
在本实施例中，通信模块16用于向外发送目标信息，例如，通信模块16可以用于向外部服务器发送目标信息，其中，外部服务器可以是用于实现体温监控的服务器。在本实施例中，通信模块16可以优选采用5G通信模块以实现高可靠、低延时的高效数据传输。
本实施例在无人机上集成了图像采集模块、红外热成像模块、温度采集模块等，实现了在预设时间范围内对位于预设位置范围内的待测目标的人像数据采集与红外热成像数据采集以及环境温度数据采集，从而结合无人机的当前悬停位置可以获取待测目标所在楼栋楼层信息、身份信息以及经环境温度补偿的体温信息，在待测目标足不出户的前提下实现了对待测目标的非接触式体温检测，克服了当前体温检测在安全性与可靠性方面存在的缺陷。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上提供一种基于无人机的体温监测系统，参照图3，本实施例的体温监测系统包括服务器2以及实施例1提供的无人机1。在本实施例中，服务器2与无人机1通信连接并且用于接收无人机1发送的目标信息，从而实现对若干待测对象的体温监控。
在实施例1的基础上，本实施例在待测目标足不出户的前提下实现了对待测目标的非接触式体温检测以及对特定区域内待测目标的体温监控，克服了当前体温检测在安全性与可靠性方面存在的缺陷，提高了体温监控的效率，有利于防控措施的精准执行，防控资源的有效分配。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
