Пяць секунд - гэта шмат ці мала? Каб выпіць гарачую каву - мала, каб прыкласці карту і прайсці на працу - шмат. Але часам нават з-за такой затрымкі на прахадных утвараюцца чэргі, асабліва раніцай. А давайце зараз выканаем патрабаванні па прафілактыцы COVID-19 і пачнем вымяраць тэмпературу ва ўсіх уваходных? Час праходу павялічыцца ў 3-4 разы, з-за гэтага з'явіцца натоўп, і замест барацьбы з вірусам мы атрымаем ідэальныя ўмовы для яго распаўсюджвання.
Каб гэтага не адбылося, трэба або арганізаваць людзей у чаргу, або аўтаматызаваць гэты працэс. У другім варыянце неабходна лічыць тэмпературу адразу ў вялікай колькасці людзей, не нагружаючы іх дадатковымі дзеяннямі. Гэта можна зрабіць, калі дапоўніць сістэму відэаназірання і выконваць адразу некалькі дзеянняў: ідэнтыфікаваць твары, вымяраць тэмпературу і вызначаць наяўнасць маскі. Пра тое, як працуюць такія сістэмы, мы размаўлялі на нашай канферэнцыі.» і падрабязней раскажам пад катом.
Дзе прымяняюцца цеплавізійныя комплексы.
Цеплавізар - оптыка-электроннае прылада, якое "бачыць" у інфрачырвоным спектры. Так, гэта тая самая штука з баевікоў пра хвацкі спецпрызн і фільмаў пра Драпежніка, якая хораша размалёўвае звычайны малюнак у чырвона-сінія тоны. На практыцы нічога незвычайнага ў ёй няма і іх выкарыстоўваюць дастаткова шырока: цеплавізар вызначаюць становішча і форму выпраменьвальных цяпло аб'ектаў і вымяраюць іх тэмпературу.
У прамысловасці цеплавізар даўно ўжываюць для кантролю тэмпературы на вытворчых лініях, прамысловага абсталявання або трубаправодаў. Часта цеплавізары можна заўважыць па перыметры сур'ёзных аб'ектаў: цеплавізійныя комплексы «бачаць» цяпло, якое выпраменьвае чалавек. З іх дапамогай ахоўныя сістэмы засякаюць несанкцыянаванае пранікненне на аб'ект нават у абсалютнай цемры.
З-за COVID-19 цеплавізары ўсё часцей інтэгруюцца з сістэмамі біяметрычнай ідэнтыфікацыі для кантролю доступам. Напрыклад, інтэграваныя ў»(комплекснае рашэнне Ростелекома, якое распрацоўваецца і вырабляецца ў Расіі) цеплавізійныя прылады могуць вымяраць тэмпературу людзей, адсочваць перасоўванне і вылучаць асобных асоб з падвышанай тэмпературай.
Абавязковых нарматываў па ўжыванні цеплавізійных сістэм у Расіі няма, але ёсць агульная , згодна з якой неабходна кантраляваць тэмпературу ўсіх наведвальнікаў і супрацоўнікаў. І цеплавізійныя комплексы робяць гэта амаль імгненна, не патрабуючы ад супрацоўнікаў і наведвальнікаў дадатковых дзеянняў.
Як працуюць сістэмы для струменевага бескантактавага вымярэння тэмпературы
Аснова сістэмы - цеплавізійны комплекс з цеплавізійнай і звычайнай камер, якія спакаваны ў агульны корпус. Калі вы ідзяце па калідоры, а вам у твар глядзіць пульхная двухвокая камера - гэта і ёсць цеплавізар. Жартаўнікі-кітайцы часам робяць іх у белым корпусе і дадаюць невялікія "вушкі", каб яны былі больш падобныя на панд.
Простая оптыка патрэбна для інтэграцыі з «БіяСКУД» і працы алгарытмаў распазнання асоб – для ідэнтыфікацыі і праверкі наяўнасці сродкаў індывідуальнай абароны (масак) у якія ўваходзяць. Дадаткова праз звычайную камеру можна кантраляваць дыстанцыю паміж людзьмі ці паміж людзьмі і абсталяваннем. У праграмным забеспячэнні відэаінфармацыя аб выніках вымярэння адлюстроўваецца ў звыклым для аператара выглядзе.
Каб цеплавізар рэагаваў толькі на тэмпературу людзей, у ім ужо прапісаны алгарытм дэтэктавання асоб. Абсталяванне счытвае тэмпературу з тэрмальнай матрыцы ў патрэбных кропках - у дадзеным выпадку ў вобласці ілба. Без гэтага «фільтра» цеплавізар спрацоўваў бы на кубкі гарачай кавы, лямпачкі напальвання і т. д. Сярод дадатковых функцый - кантроль наяўнасці сродкаў абароны і захаванні дыстанцыі.
Звычайна на ўваходзе ў памяшканні цеплавізійныя комплексы інтэгруюцца з сістэмамі кантролю і кіраванні доступам. Комплекс падключаецца да сервера, які апрацоўвае паступаючыя дадзеныя алгарытмамі відэааналітыкі і перадае іх на аўтаматызаванае працоўнае месца аператара (АРМ).
Калі цеплавізійная камера вызначае падвышаную тэмпературу, то звычайная камера здымае фота наведвальніка і адпраўляе ў сістэму кантролю для ідэнтыфікацыі з базай супрацоўнікаў ці наведвальнікаў.
Каліброўка цеплавізійных комплексаў: ад эталонных узораў да машыннага навучання
Для налады і працы струменевага бескантактавага вымярэння тэмпературы звычайна ўжываюць абсалютна чорнае цела (АЧТ), якое пры любой тэмпературы паглынае электрамагнітнае выпраменьванне ва ўсіх дыяпазонах. Яно ўсталёўваецца ў поле зроку цеплавізійнай камеры і выкарыстоўваецца для каліброўкі цеплавізара. У АЧТ падтрымліваецца эталонная тэмпература 32-40 ° С (у залежнасці ад вытворцы), з якой абсталяванне "звяраецца" кожны раз, вымяраючы тэмпературу іншых аб'ектаў.
Карыстацца такой сістэмай няёмка. Так, для карэктнай працы цеплавізара чорнае цела павінна 10-15 хвілін выгравацца да патрэбнай тэмпературы. На адным аб'екце на ноч адключалі цеплавізійны комплекс, а раніцай АЧТ не паспявала як след нагрэцца. У выніку ва ўсіх уваходных у пачатку змены фіксавалася падвышаная тэмпература. Пазней разабраліся, зараз цеплавізійны комплекс на ноч не адключаюць.
Цяпер мы распрацоўваем эксперыментальную тэхналогію, якая дазваляе абысціся без АЧТ. Аказалася, што наша скура па сваіх характарыстыках блізкая да абсалютна чорнага цела, і твар чалавека можна выкарыстоўваць як эталон. Мы ведаем, што ў большасці людзей тэмпература цела - 36,6 ° С. Калі, напрыклад, на працягу 10 хвілін адсочваць людзей з аднолькавай тэмпературай і прыняць гэтую тэмпературу за 36,6 ° С, то можна адкалібраваць цеплавізар па іх асобам. Гэтая тэхналогія, рэалізаваная з дапамогай штучнага інтэлекту, паказвае нядрэнныя вынікі - не горш, чым у цеплавізійных комплексаў з АЧТ.
Там жа, дзе АЧТ па-ранейшаму выкарыстоўваецца, штучны інтэлект дапамагае ў каліброўцы цеплавізараў. Справа ў тым, што большасць цеплавізійных комплексаў мяркуе ручную ўсталёўку цеплавізара і яго наладу на АЧТ. Але тады пры зменах умоў каліброўку даводзіцца рабіць нанова, інакш цеплавізары пачынаюць паказваць тэмпературу з адхіленнямі або рэагаваць на наведвальнікаў са звычайнай тэмпературай. Ручная каліброўка - тая яшчэ радасць, таму мы распрацавалі модуль на аснове штучнага інтэлекту, які адказвае за выяўленне АЧТ і наладжвае ўсё сам.
Ці можна замаскіравацца ад алгарытмаў
Штучны інтэлект і машыннае навучанне часта выкарыстоўваюцца ў бескантактавай біяметрыі. На плечы ІІ кладуцца дэтэктаванне асоб у патоку для вымярэння тэмпературы, ігнараванне старонніх аб'ектаў (гарачая кубак з кавы ці гарбатай, элементы асвятлення, электроніка). Ну а навучанне алгарытмаў на распазнанне асоб у масках - must have любой сістэмы з 2018 года, яшчэ да каранавіруса: на Блізкім Усходзе людзі закрываюць значную частку асобы па рэлігійных меркаваннях, а ў многіх азіяцкіх краінах даўно выкарыстоўваюць маскі для абароны ад грыпу або гарадскога смогу. Распазнаць напалову ўтоены твар складаней, але і алгарытмы ўдасканальваюцца: сёння нейросетки дэтэктуюць асобы ў масках з такой жа верагоднасцю, як год таму без масак.
Здавалася б, што праблемай пры ідэнтыфікацыі павінны былі стаць маскі ды іншыя сродкі індывідуальнай абароны. Але на практыцы ні наяўнасць маскі, ні змена прычоскі ці формы ачкоў не ўплываюць на дакладнасць распазнання. Алгарытмы для дэтэктавання асоб выкарыстоўваюць кропкі з вобласці вока-вушы-нос, якія застаюцца адкрытымі.
Адзіная "адмоўная" сітуацыя з нашай практыкі звязана са змяненнем знешнасці пры дапамозе пластычнай хірургіі. Супрацоўніца пасля пластычнай аперацыі не змагла прайсці праз турнікеты: біяметрычныя працэсары не змаглі яе ідэнтыфікаваць. Прыйшлося абнаўляць фота, каб доступ па геаметрыі асобы зноў запрацаваў.
Магчымасці цеплавізійных комплексаў
Дакладнасць вымярэння і яе хуткасць залежаць ад дазволу матрыцы цеплавізара і іншых яго характарыстык. Але за любой матрыцай стаіць ПЗ: за вызначэнне аб'ектаў у кадры, за іх ідэнтыфікацыю і фільтраванне адказвае алгарытм відэааналітыкі.
Напрыклад, алгарытм аднаго з комплексаў вымярае тэмпературу ў 20 чалавек адначасова. Прапускная здольнасць комплексу - да 400 чалавек у хвіліну, гэтага дастаткова для выкарыстання на буйных прамысловых прадпрыемствах, у аэрапортах і на вакзалах. Пры гэтым цеплавізары фіксуюць тэмпературу на адлегласці да 9 метраў з дакладнасцю плюс-мінус 0,3 °С.
Ёсць комплексы прасцей. Аднак і яны могуць эфектыўна спраўляцца са сваімі задачамі. Адно з рашэнняў - інтэграцыя цеплавізара ў рамку металадэтэктара. Такі камплект абсталявання падыдзе для прапускных пунктаў з невялікім патокам наведвальнікаў - да 40 чалавек у хвіліну. Падобнае абсталяванне дэтэктуе твары людзей і вымярае тэмпературу з дакладнасцю да 0,5 ° С на адлегласці да 1 метра.
Праблемы пры працы з цеплавізарамі
Бескантактавае вымярэнне тэмпературы людзей у патоку пакуль нельга назваць дасканалым. Напрыклад, калі ў халоднае надвор'е чалавек доўга быў на вуліцы, на ўваходзе цеплавізар пакажа тэмпературу на 1–2 °С ніжэй за рэальную. З-за гэтага сістэма можа прапусціць на аб'ект людзей з падвышанай тэмпературай. Гэта можна вырашыць рознымі спосабамі, напрыклад:
- а) стварыць цеплавы калідор, каб перад замерам тэмпературы людзі адаптаваліся і адыходзілі ад марозу;
- б) у марозныя дні дадаваць да тэмпературы ўсіх уваходных 1-2 ° С - праўда, так пад падазрэнне трапяць тыя, хто прыехаў на машыне.
Іншая праблема - цэннік дакладных цеплавізійных комплексаў. Гэта злучана з высокім сабекоштам вытворчасці цеплавізійнай матрыцы, якая патрабуе дакладнай каліброўкі, германіевай оптыкі і т. д.
Крыніца: habr.com