紅外熱成像儀在武漢新型冠狀病毒肺炎中的應(yīng)用

紅外熱像儀測溫是什么原理：
       大自然中，一切高于絕對零度（零下273攝氏度）的物體都會輻射出電磁波，也就是“熱紅外線”。雖然人眼看不到，但幾乎所有生物體都會時時刻刻發(fā)射出這種紅外線。這個時候，我們?nèi)绻锰刂频募t外探測器，就能捕捉到這種電波，并轉(zhuǎn)化成人眼可見的紅外熱圖像。
       很明顯，我們?nèi)梭w不同的部位都有不同的溫度。譬如在冬天，你的手腳可能相對會更冰涼一些，而頭部溫度也相對高于四肢與腰部。因此，在紅外線的照射下，由于不同位置輻射的強度不一樣，人體各個部位的輪廓、人與人之間相同部位的溫度差異，也能清晰地呈現(xiàn)在畫面上。

與其他測溫方式相比，用熱紅外線進行測溫的好處就是“直觀”、“非接觸”以及“24小時不間斷工作”。

       你可以通過一張畫面上呈現(xiàn)出的不同顏色，直接判斷究竟誰才是“發(fā)熱點”，還能計算出處于同一區(qū)域的兩個相同“發(fā)熱點”之間的溫差大概是多少。比起市面上的“額溫槍”“耳溫槍”，熱成像測溫就像是“在人群中多看了你一眼，然后你的體溫就被記錄下來了”，既不用機器接觸，也沒有人工干預(yù)。換句話說，這種“非接觸式”檢測能夠在很大程度上降低接觸性傳染的概率，因此在醫(yī)療領(lǐng)域，特別是對疾病的分析診斷具有重要意義。
       此外，由于“可見光”完全影響不了紅外線的發(fā)射，霧霾也不會對紅外波長產(chǎn)生影響，所以理論上，這類儀器既可以白天黑夜不停歇作業(yè)，也可以進行遠距離探測。也就是說，一套紅外測試儀能夠在一定范圍內(nèi)，迅速找到溫度異常人士，這也是國內(nèi)很多大型機場與火車站在近年來陸續(xù)部署上相關(guān)的熱成像攝像頭的一個主要原因。

       從當(dāng)前武漢疫情的各項癥狀來看，雖然“發(fā)熱”并不是判斷感染武漢肺炎的最關(guān)鍵指標，甚至有病例沒有發(fā)燒，但“發(fā)熱”這一癥狀，仍然是各基層醫(yī)院和特殊公共場所出入口（特別是缺少試劑盒情況下）用于初步判斷是否感染病毒的重要參考。
       體溫測試只是一個初步排查手段，可以把體溫異常的人員找出來做更進一步檢查，而不是作為確診的唯一手段。南京儀信認為公共場所的篩查需求，是“迅速”與“排除大多數(shù)”。因此，全國各城市人流最為密集的區(qū)域，包括機場、火車站以及客運站，對測溫產(chǎn)品的需求正在逐漸擴大，你會在很多城市的高速公路以及地鐵出入口看到各類測溫產(chǎn)品。在人流量密集的地方部署紅外測溫儀器的明顯好處，是能夠進行大面積篩查。這不是測量每個人的溫度，而是在一大群移動的人群中把那些體溫高的人找出來。

紅外熱像儀測溫有什么局限性：
       雖然利用熱紅外成像技術(shù)可以讓我們輕松“檢測”出發(fā)熱點，但是它有一個非常明顯的缺陷——在熱紅外線“眼”中，同樣溫度的物體是歸為一類的。       簡單一點兒解釋，假如小明與同伴小李手里的保溫杯都被檢測為38°，那么小明與拿著保溫杯的小李都得被扣下來。
       如果追究更加深層次的原因，首先便在于“不同物體的發(fā)射率”對溫度測量精度會產(chǎn)生很大的影響。這里的“發(fā)射率”，是由波長、溫度、物體材料以及物體表面條件綜合決定的，要想獲得可靠的數(shù)據(jù)非常困難。       舉個例子，金屬的發(fā)射率通常較低，而且隨外部環(huán)境溫度的增加而增加，甚至當(dāng)表面形成氧化層時，還能成10倍增加；而非金屬的發(fā)射率則相對較高，受環(huán)境的影響相對較小。
       這也就能解釋，為何此前市面上很多紅外攝像頭對某一塊區(qū)域做溫度最高點的檢測，很容易受到物體發(fā)射率以及外界環(huán)境影響而出現(xiàn)誤報。因為環(huán)境因素是絕對不能忽視的。測量體溫有一套嚴格機制，要結(jié)合濕度、環(huán)境溫度以及距離才能保證準確。環(huán)境溫度越接近甚至高于目標溫度，不確定性就會越大。一般火車站和汽車站都鬧哄哄的，而且溫度比較高，所以很多公司的測溫儀精度并沒有很準，一定有人數(shù)檢測上限。
       但是，僅從物體發(fā)射率來看，相對于金屬，人臉（或者說人的皮膚），在中波紅外與長波紅外的兩個波段范圍能夠吸收大量的入射能量，簡單說，就是發(fā)射率較高，受環(huán)境的影響相對較小。人體發(fā)出的熱輻射比較穩(wěn)定，在特定范圍內(nèi)，能夠與周圍環(huán)境進行‘分割’。”所以，在當(dāng)前的武漢新型冠狀病毒的疫情中，紅外熱像儀對于“快遞”“大量”的篩查人群中的高溫人士仍具有相當(dāng)?shù)牟豢商娲浴?br />
附注：
[1]絕對零度：即熱力學(xué)的最低溫度—0開爾文，約等于-273.15攝氏度。
[2]黑體：理論上假設(shè)存在的物質(zhì)，黑體能夠全部吸收所有外來的電磁波而不反射，其紅外線的發(fā)射率為100%(自身產(chǎn)生的紅外線100%向外輻射)
[3]發(fā)射率：指的是物體向外輻射能量的程度，黑體的發(fā)射率為1(向外輻射100%的能量)，自然界中的物體發(fā)射率小于1(小于100%)