第一章。简介

1.1研究背景

近年来，人的检测在许多不同的领域都非常重要，如人机交互[1]、[2]、[3]、工作单元安全[4]、[5]、人数计数[6]、监控和跟踪[7]、[8]、[9]、[10]、[11]、[12]等（图1.1）。在这些领域中，自动门、自动开关、语音引导装置等许多类型的设备都是通过检测人来自动控制的。所使用的传感器类型与应用设备一样多样。例如，在自动门上安装了运动传感器和语音引导设备。人机交互监控和跟踪人计数图1.1用于人体检测的目的

然而，这些检测器在检测过程中存在各自的问题。当他们站在门附近时，他们并不是故意的（例如，当他们都有工作的时候）。需要能够检测人们的位置和动作的传感器系统，例如接近、离开、停车和超车。建筑物中使用的普通照相机和热成像照相机[13]可以产生实时图像并很好地识别人类的情况，但成本和隐私可能是问题；除非有充分的理由，否则人们不喜欢被拍照。[14]、[15]的超声波传感器（图1.2（a））通常用于定位系统，但它们容易受到自然环境中噪声源的干扰，不仅很难检测到人的存在，而且很难检测到人的移动。热释电探测器[16]，[17]（图1.2（b））广泛应用于家庭安全和自动化系统的运动检测应用中（图。

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1.2（b）），但它们的输出是差分的（图1.3），或与附带辐射的变化率成比例。这导致探测能力稍低：热释电探测器只能在人移动时探测到。

（一）

（b） 图1.2人体检测装置

三

图1.3热释电和热电堆的传感器输出热堆红外传感器是一种由串联的热电偶阵列组成的热电器件。它广泛应用于非接触式温度测量应用，如气体传感和监测[18]、耳朵测温[19]、入侵警报[20]、高温测量[21]等。

1.2热电堆传感器

1810-1820年间，thomasjohannseebeck开始研究导电材料的结行为。1821年，他发现当两个不同的金属导体连接在不同的温度下时，一个小电流会在两个不同的金属导体的闭合回路中溢出[22]，[23]，[24]。塞贝克的发现间接地促成了热性质争论的复兴。大多数物理学家认为辐射热和光有不同的现象。但这种不正确的想法是由这样一个事实造成的，即不可能用现有的测量方法来测量微小的温差。不幸的是，Seebeck热电偶的输出电压很小，有些μV/K，这主要也妨碍了很小的温差测量。然而，有几个诺比利铋铜热电偶串联，以产生更高的输出电压，因此可测量的想法。这种热电偶的输出电压线性地增加了热电偶连接结构的数量。这种装置的灵敏度更高，可以进行更精确的温度测量。1850年以后，光和热辐射只在各自的波长上有所不同[25]，[26]。

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今天，热电堆可用于测量各种应用中的温度或辐射。例如，气体传感器、表面温度传感器和真空传感器。到目前为止，热电偶的工作原理保持不变。但和所有电子设备一样，它们经历了一个共同的小型化趋势。因此，新的制造方法被开发出来。结果表明，半导体不仅是集成电路生产的积极经验，而且是有益的材料。对于微米尺度的热电堆的解释，它们提供了更高的塞贝克系数，并促进了微加工技术的应用。近年来，人们对不同的半导体材料体系进行了探索。出于技术和经济原因，通常的工业系统是今天的CMOS热电偶，它由铝硅热电偶组成[27]，[28]。

1.3热电堆红外传感器人体检测研究

让我们来看看利用热电堆传感器进行人体检测的一些实际研究。（A） 热红外定位研究进展：挑战与对策本研究主要介绍如何在室内环境下进行定位。它的工作原理是使用低分辨率的线和一组热电堆传感器，它们被放置在房间的边缘。更多