远红外人体测温是个什么鬼？

干货全文版

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1. 远红外测温是什么？

所有自然界中存在的物体温度均在绝对零度（-273.15℃）以上，绝对零度以上温度的物体均会向外发出的红外电磁波，其中远红外波段（7000~14000nm）的电磁波可以较好的映射出物体的表面温度。

远红外测温归根结底是一种光电技术，简单来说：在传感器上吸收特定波段的辐射，将不同强度的辐射转化为相应的电讯号输出，之后进行计算，映射出目标表面温度的情况。

在这个过程中，很多环境会影响到结果，想要得到精确结果，则需要收集辐射发出、辐射传播及辐射接收整个过程中所有环节的参数（如物体材质发射率，环境温度，空气湿度，折射率等），并全部加入计算模型方能得到最精确的结果。

2. 为什么要测温？

温度作为七大物理学基本量之一（七大物理基本量：长度，质量，时间，电流，温度，物质的量，发光强度），一方面无法通过其他单位换算获得，另一方面，结合温度可以获得非常多的信息（如比热容，热交换效率等）。可以说，温度是一种表征物理状态的基本数据。

异常的温度往往是想警示我们什么。比如，人体温度显著高于常值时，我们一般称之为发烧，表明人体内正在发生激烈的代谢，需要外力介入以恢复健康，而人体体温显著低于常值时，一般就凉凉了。再比如，0℃的食用油可能一坨糊在锅底，100~200℃可以烹出一桌鲜香，至于300℃以上，则可能烧出一个黑洞洞的厨房。

       测温的意义在于量化评价物体的状态，而通过对状态的比对，我们可以对众多目标进行筛选，追踪，或者对单一目标的监视，分析。一群人中，温度显著高于常人的个体往往意味着其当下状况异于常人，可能他正经历着病痛，也可能不久之前刚吃了变态辣鸡翅。而对于个体而言，睡眠时略低的体温可能暗示静谧的梦想，而略高的体温，那就可能是一帘春梦了。

       不同的目标，不同的温度，不同的状态。温度，尝试着向我们诉说她的故事，这个故事可能关于谎言（测温可作为一种测谎手段），可能关于病痛（温度常作为医学指标用以判断健康），可能关于珍馐饕餮（火候在任何一种烹饪方法中都是至关重要的），可能关于春华秋实（积温影响植物生物节律）。温度，是世界写给我们的密码情诗，测温，是我们理解她的唯一方式。远红外测温，能得到关于温度的电讯号，我们，用美电这间公司，向她致敬。

3. 怎么测温？

最经典的测温模型是通过观察液体的热胀冷缩进行量化。在1标准大气压下，水的沸点定为100度，冰水混合物的温度定为0度，其间分成100等分，1等分为1度。将难以量化的温度通过两种确定状态界定出极限值，再通过毫米汞柱涨缩长度将其等分，摄氏度的定义过程本就包含了非常现实的方法：设定极限值，比较差值，等分，最终量化。

测温手段发展的过程中，解决了量化的问题之后，便是测温方式的变化了，对于正常的温度，通过毫米汞柱的涨缩进行测量，对于极寒气温，则通过染色酒精来测量，对于人体，亦发展出的水银温度计等方式。归根结底，目的都是通过各种方式获得一种抽象的中间体，进而比较两个物体哪个更热，或者设定一个标准，看那些比中间体热，那些比中间体冷，或者更进一步，将一系列温度个体进行排序，得到队列。

半导体行业发展的过程中，温敏电阻，远红外敏感材料，远红外光学等技术的发展亦极大丰富了测温的手段，下面评述一些常见的测温手段：

1. 水银温度计

最经典的测温手段，在大街小巷随处可见，夹在腋下，通过全面接触加热腔体中的水银，通过汞柱的长度识别温度。在长时间的接触下，其测量的方法最为可靠。但耗时较长，且需要被测者配合。

2. 温敏电阻式电子测温仪

一些半导体材料对于温度非常敏感，不同温度下其电气性能会有极大变化（主要是电阻），通过这个属性，一些接触式的电子测温手段应运而生。当下对于电阻及相关材料特性的掌握已驱成熟，温敏电阻在正确的使用方法下获得的温度数值可以极为准确。相应的，这种手段也需要被测物体与测温仪进行接触，或者将温敏部分暴露在待测环境中，测量手段会直接影响结果。

3. 远红外测温仪

远红外测温技术由军方远红外夜视仪技术衍生而来，都是通过光学手段，收集远红外辐射，测量像素点对应区域的辐射强度，根据黑体辐射理论换算成目标区域的温度值。远红外的测温方式会即时输出结果，且不需接触，是快速，大范围，大样本测温的最优方式。然而，远红外本质上说仍是一种光电技术，而环境对于光线传播及电讯号造成的影响，亦会对测温过程造成影响。其中，距离、环境温度、空气湿度会对远红外测温造成较大影响。

1. 1. 单点测温仪（耳温枪/额温枪）

通过一个传感单元或2x2 / 4x4的传感阵列，读取目标的红外辐射强度，进而换算成温度，为了延长使用寿命及避免偏差，常常用多次/多点的温度结果进行平均计算，然后输出结果。

1. 2. 热成像仪（远红外热像仪/远红外热像仪/热成像仪）

沿袭远红外测温的技术原理，将传感单元在半导体上集成为传感阵列，通过镜头整理光路，最终将每个点的温度数据转换为特定的颜色，呈现为图像的形式，得到输出结果。热像仪不仅仅是多个点的温度，更是一种天然的数据可视化分析办法，可以更精细的得到区域内各点的温度对比，并可以追踪特定点的温度变化。然而，由于集成了更多的传感单元，更小的单元面积，噪声控制、信号放大与传输等方面亦会面临更严苛的挑战。

万变不离其宗，测温的本质是一种界定、比较、量化、排序的办法，温度本身也只是我们理解物理世界的梯子之一，怎么组合，应用上面的技术办法，解决我们在生产生活中遇到的问题，才是关键。有时候，对的问题，比答案更重要。

4. 怎么测人体温度？

人作为哺乳动物，健康状态下应该保持稳定的核心温度，表示人体机能代谢运转正常。而许多疾病，往往都是不同原因人体内部内分泌或代谢异常，代谢异常高时，消耗较多能量（或者说糖分），相应的温度便会偏高，集中在某些区域，便有可能是癌症。所谓发烧，许多情况便是人体免疫被激活，白细胞高度活跃，身体在努力恢复自身的平衡稳定，白细胞过于活跃时，便会出现发热的状况。发热本身不是问题，问题在于是什么引起了发热，以及什么样的情况可以被界定为发热。

人体自身有发热与散热两个过程，越靠近代谢旺盛的区域，其温度一般越高，而越靠近散热迅速的区域，其温度越低。不同的人，不同区域，不同状况下，其发热、导热、散热属性会有差别，最终导致温度不同。传统医学一般采集核心温度（腋下温度、直肠温度、腋窝温度）作为观测指标，用以判断是否发热。而对于快速筛查，额温、耳温甚至体表温度亦在逐渐积累数据，形成体系，辅助判断被观测者是否处于健康的体温状态。须知，不同个体的正常温度不同，正常个体不同区域温度不同，同一区域处于不同环境的温度不同，机械的用36.7℃一个温度值进行审判，既不科学，亦不人性。

而什么是发热，医学也不是用一个数字机械的进行限定。当体温超过正常体温的最高限度时称为发热。相应的，春夏秋冬，锦帽貂裘，怒发冲冠，含情脉脉，这些都会对人的体温造成影响，偶尔甚至会超过所谓限度；另一方面，许多慢性疾病或者机械破坏，又不会造成机体的激烈代谢，不发热不代表健康。回归本源，测温是一种判断健康与否的辅助手段，针对人体的测温仅仅是初步判断人体是否处于健康状态，而针对大规模人群的测温，更应该是人群健康筛查体系中的一个环节。可以说是很重要的一个环节，但绝不是机械唯一的环节。

现代医疗体系中，许多医疗门诊在构建多个维度的测温体系。接诊时会有远红外电子设备进行初步测温；诊断时可进行精确测温；住院或治疗时，会针对个体定时测温，搭建起患者的温度/时间追踪曲线。在这个体系下，一步一步的会帮助医生通过不同层面的温度数据更全面、更理性的理解患者体内正在或将要发生什么。健康体系中，不同环节应该问不同的问题。

针对不同的测温需求及目的，我们也应该选用不同的技术方案实现。打个比方，人群中的测温侧重的是筛选，相应的人群平均温度可以作为一种参考，异于常人体温的便可被筛选出进入医疗级精确测温；医疗中的测温注重的是体温变化，针对同一患者，稳定、线性的追踪积累温度数据则能够更好的帮助医生判断患者是否处于正常体温状态；生活中，百姓积累起测温的习惯，则有助于更客观理性的判断自身处于什么状态，是否享受了每一晚真实深沉的睡眠，是否对眼前的这个人心跳加剧、荷尔蒙升高。温度不会说谎，她只是在旁边静静的看着一切。可能，今后最诚实的表白，不是通过甜言蜜语诉说自己的心潮澎湃，而是每次见到Ta，体温会缓慢升高0.5℃。

5. “新冠状”疫情中，红外能做什么？

以2020年春节爆发的疫情为例，我们通过测温，可以搭建起一个疑似发热筛选体系：

首先，通过总结特定人群正常体表温度，我们可以获得一个参考标准体温，在考虑测量公差及个体方差的前提下进行大规模人群的比对，筛选出可疑温度人群，通过层级网点多次筛选，可以最大程度减少漏网之鱼；在此过程中，快速、对比、环境适应、持续工作是主要的需求，远红外测温方式成为这一层级的不二选择，更好的是，这种方式不需要检测者与被检测者接触或接近，能最大程度的降低交叉感染的概率。

其次，在各网点设立一到两名医护人员对筛选出的体温异常者进行精确测温并记录，一方面可以矫正初步筛查过程中误报的人群，另一方面可以由真正专业的医护人员来把关真正可疑的发热人群，最大程度的发挥医疗团队的作用；在此环节，准确、记录、追溯、便捷则是主要需求，远红外测温、温敏电阻式测温及水银温度计都可以发挥各自独特的作用，相关优缺点亦须方案搭建者进行评估，毕竟，远红外快而粗、温敏电阻敏感但对环境挑剔、水银温度计准确但耗时长。

       最终，在治疗过程中，能够实时、准确、连续的记录并报告患者体温变化的方式将是最为理想的方案；这个方向上，准确、便捷、连续，天然的便是可穿戴电子设备的使用场景。相信按时间顺序精确绘制的人体温度连续变化曲线，能给白衣天使们带来多少提前量，而许多人，能在距离鬼门关很远的地方，被善意劝返。

6. 我们是谁，我们在做什么？

在这次疫情中，我们并不扮演拯救者的角色，亦不是捧着血肉馒头的看客。作为红外行业中的一员，我们只希望不负所学，尽己所能，解民生之多艰。一如《流浪地球》冲向火星的过程中，有无数的救援车队，响应号召，饱和救援，我们，只是其中之一。然而，人类浪漫的天性并不妨碍我们在危局中，抽出一丝闲暇，畅想一下美好的未来，用希望激励身边的每一个人，我们，也是其中之一。不妨换个角度，再看看测温这件事。

唯物主义的方法论是观察、理解（解构）、改造（重构），在这个过程中，带着不同的问题测温，可以为我们打开通向不同新世界的大门。

同样的一套筛查样本、精测目标、连续分析方法论，用在工业中，公差控制、涨缩脱模、出厂质检等环节已逐渐开始通过测温进行产业升级及效率优化；用在农业中，品相筛选、水肥控制、冷链运输、育种催化甚至发酵加工，每个环节都可以带来一套全新的产业链；服务行业，医疗健康勿须多言，衣食住行，如果衣服可以适应每个人每天的心情及天气，如果每个人的厨房可以联通世界，坐在家中便可吃遍天下，如果每个房间都能让每个人处于最舒适的温暖，如果每一辆车上的空调，能很好的照顾到每一个人的体感……这些都很美好，但这些不仅仅是如果，我们希望用电子产品，用测温方案，让每个人都能读懂大自然的情诗，体验到，这世界很美。我们，是美电科技。我们，探索有温度的生活。