Posted By 曾 成訓 on 3 月 23, 2020 in Edge AI開發地圖, Maker Project, OpenVINO, Raspberry Pi, 教學文 | 5 comments

最近在 Facebook 上看到一個影片，是一群員工魚貫地走入廠房，透過一旁的 AI 系統和感測器即時辨識員工是否有戴口罩並直接上班打卡，甚至遠距量測溫度。

https://www.facebook.com/1719347627/videos/10206732784114432/

這個稱為「獵豹移動」的最新防疫機器人系統，是由中國的獵豹移動所研發（該公司總部位於中國北京，成立於 2010 年 10 月），董事長兼 CEO 就是那位以 「360 安全衛士」免費防毒而成名的傅盛。

下面我們就來做一個可同時進行辨識、偵測戴口罩以及遠距量測體溫的系統吧！雖然這邊所使用的紅外線測溫模組無法達到與影片相同的效果（須改用昂貴的熱顯像儀才能辦得到），但整體而言也有類似的模擬效果。

紅外線測溫模組

由於新冠病毒的影響，最近市面上的口罩、酒精、溫度計等日常醫療用品大缺貨，連帶的一些電子零件相關的測溫模組也缺貨，必須要以預訂的方式慢慢等貨，像是目前每一家廠商的 MLX90614 系列紅外線測溫模組都沒有現貨。

紅外線測溫原理

紅外線（Infrared，簡稱 IR）是波長介於微波與可見光之間的電磁波，其波長在 760 奈米（nm）至 1 毫米（mm）之間，算是波長比紅光長的非可見光，對應頻率大約在 430 THz 到 300 GHz 的範圍內，室溫下物體所發出的熱輻射大多都在此波段（此段敘述來自維基百科）。

大自然中任何一個大於絕對零度（-273 度 C）的熱源皆會持續向外界發出熱輻射，而這熱輻射的波長就介於 430 THz 到 300 GHz，也正是非可見光紅外線的波長範圍。

（圖片來源：曾成訓提供）

那如何透過量測紅外線探知熱源的溫度呢？這原理來自於 Stefan-Boltzmann（史蒂芬-波茲曼）定律，Stefan-Boltzmann 發現物體表面所釋放出的總幅射量，與其溫度的四次方成正比，所以我們可以透過測量總輻射能量來計算物體溫度。

MLX90614

MLX90614 是目前市面上大部份非接觸式紅外線測溫模組所使用的感測器，由比利時公司 Melexis（邁來芯）所推出，該公司的產品領域極廣，涵蓋汽車應用、運輸、智能家電應用、智能樓宇應用、工業應用、醫療應用等。