Onko viisi sekuntia paljon vai vähän? Kuuman kahvin juominen ei riitä, kortin pyyhkäiseminen ja töihin meno on paljon. Mutta joskus jopa tällaisen viivästyksen takia tarkastuspisteille muodostuu jonoja, varsinkin aamuisin. Noudatetaanko nyt COVID-19:n ehkäisyvaatimuksia ja aletaan mitata kaikkien sisään tulevien lämpötiloja? Kulkuaika pitenee 3-4-kertaiseksi, tämän vuoksi väkijoukkoa ilmaantuu, ja viruksen torjumisen sijaan saamme ihanteelliset olosuhteet sen leviämiselle.
Jotta näin ei tapahdu, sinun on joko järjestettävä ihmiset jonoon tai automatisoitava tämä prosessi. Toisessa vaihtoehdossa on tarpeen ottaa useiden ihmisten lämpötila kerralla kuormittamatta heitä lisätoimilla. Tämä voidaan tehdä lisäämällä videovalvontajärjestelmä ja suorita useita toimintoja kerralla: tunnista kasvot, mittaa lämpötila ja määritä maskin olemassaolo. Puhuimme konferenssissamme siitä, kuinka tällaiset järjestelmät toimivat."ja kerromme sinulle tarkemmin leikkauksen alla.
Missä lämpökuvausjärjestelmiä käytetään?
Lämpökamera on optis-elektroninen laite, joka "näkee" infrapunaspektrissä. Kyllä, tämä on sama asia räikeistä erikoisjoukkoja koskevista toimintaelokuvista ja Predator-elokuvista, jotka värjäävät kauniisti tavallisen kuvan punaisilla ja sinisillä sävyillä. Käytännössä siinä ei ole mitään epätavallista ja niitä käytetään melko laajalti: lämpökamerat määrittävät lämpöä lähettävien esineiden sijainnin ja muodon sekä mittaavat niiden lämpötilan.
Teollisuudessa lämpökameroita on pitkään käytetty tuotantolinjojen, teollisuuslaitteiden tai putkistojen lämpötilojen tarkkailuun. Usein lämpökamerat näkyvät vakavien kohteiden kehän ympärillä: lämpökuvausjärjestelmät "näkevät" ihmisen lähettämän lämmön. Niiden avulla turvajärjestelmät havaitsevat luvattoman pääsyn tiloihin jopa täydellisessä pimeässä.
COVID-19:n vuoksi lämpökamerat integroidaan yhä enemmän biometrisiin tunnistusjärjestelmiin kulunvalvontaa varten. Esimerkiksi integroituna "» (Venäjällä kehitetty ja valmistettu Rostelecomin kokonaisratkaisu) lämpökuvauslaitteet voivat mitata ihmisten lämpötilaa, seurata liikkeitä ja korostaa kohonneita henkilöitä.
Venäjällä ei ole pakollisia standardeja lämpökuvausjärjestelmien käytölle, mutta on olemassa yleinen , jonka mukaan kaikkien vierailijoiden ja työntekijöiden lämpötilaa on seurattava. Ja lämpökuvausjärjestelmät tekevät tämän lähes välittömästi ilman, että työntekijöiltä ja vierailijoilta vaaditaan lisätoimenpiteitä.
Kuinka kosketuksettoman lämpötilan mittausjärjestelmät toimivat
Järjestelmän perustana on lämpökuvauskompleksi, joka koostuu lämpökuvauksesta ja tavanomaisista kameroista, jotka on pakattu yhteiseen koteloon. Jos kävelet käytävällä ja pullea kaksisilmäinen kamera tuijottaa sinua kasvoihin, tämä on lämpökamera. Kiinalaiset pilailijat tekevät niistä joskus valkoisia ja lisäävät niihin pieniä "korvia", jotta ne näyttävät enemmän pandoilta.
Yksinkertaista optiikkaa tarvitaan integrointiin BioSKUDiin ja kasvojentunnistusalgoritmien toimintaan – tunnistamaan ja tarkistamaan sisääntulevien henkilösuojainten (naamarit) saatavuus. Lisäksi tavanomaisella kameralla voidaan tarkkailla ihmisten välistä etäisyyttä tai ihmisten ja laitteiden välistä etäisyyttä. Ohjelmistossa videotiedot mittaustuloksista näytetään käyttäjälle tutussa muodossa.
Jotta lämpökamera voisi reagoida vain ihmisten lämpötilaan, se sisältää jo kasvojentunnistusalgoritmin. Laite lukee lämpötilan lämpömatriisista oikeista kohdista - tässä tapauksessa otsan alueelta. Ilman tätä "suodatinta" lämpökamera laukaisisi kupeissa kuumaa kahvia, hehkulamppuja jne. Muita toimintoja ovat suojavarusteiden valvonta ja etäisyyden säilyttäminen.
Tyypillisesti tilojen sisäänkäynnissä lämpökuvausjärjestelmät on integroitu kulunvalvonta- ja hallintajärjestelmiin. Kompleksi muodostaa yhteyden palvelimeen, joka käsittelee saapuvat tiedot videoanalytiikkaalgoritmeilla ja välittää ne automatisoituun operaattorin työasemaan (AWS).
Jos lämpökamera havaitsee kohonneen lämpötilan, tavallinen kamera ottaa vierailijasta kuvan ja lähettää sen valvontajärjestelmään tunnistettavaksi työntekijöiden tai vierailijoiden tietokantaan.
Lämpökuvausjärjestelmien kalibrointi: referenssinäytteistä koneoppimiseen
Sitä käytetään yleensä suoratoiston kosketuksettoman lämpötilamittauksen määrittämiseen ja käyttämiseen Absoluuttinen musta runko (ABL), joka absorboi kaikissa lämpötiloissa sähkömagneettista säteilyä kaikilla alueilla. Se asennetaan lämpökameran näkökenttään ja sitä käytetään lämpökameran kalibrointiin. Musta runko ylläpitää 32–40 °C:n vertailulämpötilaa (valmistajasta riippuen), jolla laite "tarkastetaan" aina, kun se mittaa muiden esineiden lämpötilaa.
Tällaisen järjestelmän käyttö on hankalaa. Jotta lämpökamera toimisi oikein, mustan rungon tulee lämmetä haluttuun lämpötilaan 10–15 minuutin ajan. Yhdessä laitoksessa lämpökuvauskompleksi sammutettiin yöksi, ja aamulla mustakappale ei ehtinyt lämmetä kunnolla. Tämän seurauksena kaikilla vuoroon tulleilla oli kohonnut lämpötila työvuoron alussa. Myöhemmin tajusimme sen, ja nyt lämpökuvausjärjestelmää ei sammuteta yöllä.
Kehitämme parhaillaan kokeellista tekniikkaa, jonka avulla voimme pärjätä ilman mustaa kappaletta. Kävi ilmi, että ihomme on ominaisuuksiltaan lähellä täysin mustaa vartaloa ja ihmisen kasvoja voidaan käyttää standardina. Tiedämme, että useimpien ihmisten ruumiinlämpö on 36,6 °C. Jos esimerkiksi seuraat ihmisiä, joilla on sama lämpötila 10 minuuttia ja otat tämän lämpötilaksi 36,6 °C, voit kalibroida lämpökameran heidän kasvojensa perusteella. Tämä tekoälyn avulla toteutettu tekniikka antaa hyviä tuloksia - ei huonompia kuin mustalla rungolla varustetut lämpökuvausjärjestelmät.
Siellä missä mustaa kappaletta vielä käytetään, tekoäly auttaa lämpökameroiden kalibroinnissa. Tosiasia on, että useimmat lämpökuvausjärjestelmät vaativat lämpökameran manuaalisen asennuksen ja sen säätämisen mustaan runkoon. Mutta sitten, kun olosuhteet muuttuvat, kalibrointi on tehtävä uudelleen, muuten lämpökamerat alkavat näyttää lämpötilapoikkeamia tai reagoida vierailijoihin normaalilla lämpötilalla. Manuaalinen kalibrointi on suuri ilo, joten olemme kehittäneet tekoälyyn perustuvan moduulin, joka vastaa mustan kappaleen havaitsemisesta ja säätää kaiken itse.
Onko mahdollista naamioitua algoritmeista?
Tekoälyä ja koneoppimista käytetään usein kontaktittomassa biometriikassa. Tekoäly on vastuussa kasvojen havaitsemisesta virrassa lämpötilan mittaamiseksi, huomioimatta vieraita esineitä (kuuma kahvia tai teetä, valaistuselementit, elektroniikka). No, maskia käyttävien kasvojen tunnistamisalgoritmien harjoittelu on ollut välttämätön jokaiselle järjestelmälle vuodesta 2018 lähtien, jopa ennen koronavirusta: Lähi-idässä ihmiset peittävät merkittävän osan kasvoistaan uskonnollisista syistä, ja monissa Aasian maissa he ovat jo pitkään. käytti naamioita suojaamaan flunssalta tai kaupunkisumulta. Puoliksi piilossa olevien kasvojen tunnistaminen on vaikeampaa, mutta myös algoritmit kehittyvät: nykyään hermoverkot havaitsevat maskia käyttävät kasvot samalla todennäköisyydellä kuin vuosi sitten ilman maskeja.
Näyttäisi siltä, että naamareista ja muista henkilökohtaisista suojavarusteista olisi pitänyt tulla ongelma tunnistamisessa. Mutta käytännössä maskin läsnäolo tai hiustyylin tai lasien muodon muutos eivät vaikuta tunnistustarkkuuteen. Algoritmit kasvojen havaitsemiseen käyttävät silmä-korva-nenä-alueen pisteitä, jotka pysyvät auki.
Ainoa "epäonnistuminen" käytännössämme on ulkonäön muuttaminen plastiikkakirurgian avulla. Plastiikkaleikkauksen jälkeen työntekijä ei pystynyt kulkemaan kääntöporttien läpi: biometriset prosessorit eivät pystyneet tunnistamaan häntä. Minun piti päivittää valokuva, jotta kasvojen geometrian käyttö toimisi jälleen.
Lämpökuvausjärjestelmien ominaisuudet
Mittaustarkkuus ja sen nopeus riippuvat lämpökameramatriisin resoluutiosta ja sen muista ominaisuuksista. Mutta minkä tahansa matriisin takana on ohjelmisto: videoanalytiikka-algoritmi vastaa kehyksessä olevien kohteiden tunnistamisesta, tunnistamisesta ja suodattamisesta.
Esimerkiksi yhden kompleksin algoritmi mittaa 20 ihmisen lämpötilaa samanaikaisesti. Kompleksin kapasiteetti on jopa 400 henkilöä minuutissa, mikä riittää käytettäväksi suurissa teollisuusyrityksissä, lentokentillä ja rautatieasemilla. Samaan aikaan lämpökamerat tallentavat lämpötilaa jopa 9 metrin etäisyydeltä plus-miinus 0,3 °C tarkkuudella.
On olemassa yksinkertaisempia komplekseja. He voivat kuitenkin myös selviytyä tehtävistään tehokkaasti. Yksi ratkaisu on integroida lämpökamera metallinpaljastimen runkoon. Tämä laitesarja sopii tarkastuspisteille, joissa kävijämäärä on pieni - jopa 40 henkilöä minuutissa. Tällaiset laitteet havaitsevat ihmisten kasvot ja mittaavat lämpötilan 0,5 °C:n tarkkuudella jopa metrin etäisyydeltä.
Ongelmia lämpökameroiden kanssa työskennellessä
Virossa olevien ihmisten kosketuksetonta lämpötilan mittausta ei voi vielä kutsua täydelliseksi. Esimerkiksi jos ihminen on ollut pitkään ulkona kylmällä säällä, lämpökamera näyttää sisäänkäynnin kohdalla 1–2 °C todellista alhaisempaa lämpötilaa. Tästä johtuen järjestelmä saattaa päästää tilaan kohonneita lämpötiloja. Tämä voidaan ratkaista eri tavoin, esim.
- a) luo lämpökäytävä, jotta ihmiset sopeutuvat ja siirtyvät pois pakkasesta ennen lämpötilan mittaamista;
- b) pakkaspäivinä lisää 1–2 °C kaikkien saapuvien matkustajien lämpötilaan - tämä kuitenkin saa autolla saapuneet epäilyksenalaiseksi.
Toinen ongelma on tarkkuuslämpökuvausjärjestelmien hintalappu. Tämä johtuu lämpökuvausmatriisin tuotantokustannuksista, jotka edellyttävät tarkkaa kalibrointia, germaniumoptiikkaa jne.
Lähde: will.com