Control de imaxe térmica: biometría sen contacto contra termómetros, coronavirus e empregados irresponsables

Control de imaxe térmica: biometría sen contacto contra termómetros, coronavirus e empregados irresponsables
Cinco segundos son moito ou pouco? Beber café quente non é suficiente, pasar a tarxeta e ir traballar é moito. Pero ás veces mesmo por tal atraso fórmanse colas nos postos de control, especialmente polas mañás. Agora imos cumprir cos requisitos para a prevención do COVID-19 e comezamos a medir a temperatura de todos os que entran? O tempo de paso aumentará de 3 a 4 veces, por iso aparecerá unha multitude e, en lugar de loitar contra o virus, conseguiremos condicións ideais para a súa propagación. 

Para evitar que isto suceda, debes organizar as persoas nunha cola ou automatizar este proceso. Na segunda opción, é necesario tomar a temperatura dun gran número de persoas á vez, sen cargalas con accións adicionais. Isto pódese facer engadindo un sistema de videovixilancia cámara térmica e realizar varias accións á vez: identificar caras, medir a temperatura e determinar a presenza dunha máscara. Falamos sobre como funcionan estes sistemas na nosa conferencia "Biometría contra a pandemia"e contarémoscho con máis detalle baixo o corte.

Onde se utilizan os sistemas de imaxe térmica?

Unha imaxe térmica é un dispositivo óptico-electrónico que "ve" no espectro infravermello. Si, isto é o mesmo das películas de acción sobre forzas especiais e das películas sobre Predator, que colorean moi ben a imaxe habitual en tons vermellos e azuis. Na práctica, non hai nada inusual e úsanse bastante: as cámaras térmicas determinan a posición e a forma dos obxectos que emiten calor e miden a súa temperatura.

Na industria, as cámaras térmicas utilízanse durante moito tempo para controlar as temperaturas nas liñas de produción, equipos industriais ou canalizacións. A miúdo pódense ver cámaras térmicas ao redor do perímetro de obxectos serios: os sistemas de imaxes térmicas "ven" a calor que emite unha persoa. Coa súa axuda, os sistemas de seguridade detectan a entrada non autorizada a unha instalación incluso en plena escuridade. 

Debido ao COVID-19, as cámaras de imaxe térmica están sendo cada vez máis integradas con sistemas de identificación biométrica para o control de acceso. Por exemplo, integrado en "BioSKUD» (unha solución integral de Rostelecom, que se desenvolve e fabrica en Rusia) os dispositivos de imaxe térmica poden medir a temperatura das persoas, rastrexar o movemento e destacar individuos con temperaturas elevadas. 

Control de imaxe térmica: biometría sen contacto contra termómetros, coronavirus e empregados irresponsables
Non hai estándares obrigatorios para o uso de sistemas de imaxe térmica en Rusia, pero hai un xeral Recomendación de Rospotrebnadzor, segundo o cal é necesario controlar a temperatura de todos os visitantes e empregados. E os sistemas de imaxe térmica fan isto case ao instante, sen requirir accións adicionais dos empregados e visitantes.

Como funcionan os sistemas de medición de temperatura sen contacto por streaming

Control de imaxe térmica: biometría sen contacto contra termómetros, coronavirus e empregados irresponsables
A base do sistema é un complexo de imaxes térmicas que consiste en imaxes térmicas e cámaras convencionais, que están empaquetadas nunha carcasa común. Se estás camiñando por un corredor e unha cámara regordeta de dous ollos te mira á cara, esta é unha cámara térmica. Os bromistas chineses ás veces fanos brancos e engaden pequenas "orellas" para que semellan máis pandas. 

Precísanse ópticas sinxelas para a integración con BioSKUD e o funcionamento dos algoritmos de recoñecemento facial, para identificar e comprobar a dispoñibilidade de equipos de protección persoal (máscaras) para os que ingresan. Ademais, pódese usar unha cámara convencional para controlar a distancia entre persoas ou entre persoas e equipos. No software, a información de vídeo sobre os resultados da medición móstrase nunha forma familiar para o operador.

Control de imaxe térmica: biometría sen contacto contra termómetros, coronavirus e empregados irresponsables
Para que a cámara térmica reaccione só á temperatura das persoas, xa contén un algoritmo de detección facial. O equipo le a temperatura dunha matriz térmica nos puntos correctos, neste caso, na zona da fronte. Sen este "filtro", a cámara térmica activaríase en cuncas de café quente, lámpadas incandescentes, etc. As funcións adicionais inclúen controlar a presenza de equipos de protección e manter a distancia. 

Normalmente, na entrada das instalacións, os sistemas de imaxe térmica están integrados con sistemas de control e xestión de acceso. O complexo conéctase a un servidor, que procesa os datos entrantes mediante algoritmos de análise de vídeo e os transmite a unha estación de traballo de operador automatizada (AWS). 

Se unha cámara de imaxe térmica detecta unha temperatura elevada, entón unha cámara normal toma unha foto do visitante e envíaa ao sistema de control para a súa identificación coa base de datos de empregados ou visitantes. 

Calibración de sistemas de imaxe térmica: desde mostras de referencia ata aprendizaxe automática

Para configurar e operar a medición de temperatura sen contacto, normalmente úsase corpo negro absoluto (ABL), que a calquera temperatura absorbe a radiación electromagnética en todos os rangos. Instálase no campo de visión da cámara térmica e utilízase para calibrar a termocámara. O corpo negro mantén unha temperatura de referencia de 32-40 °C (dependendo do fabricante), co cal o equipo é "comprobado" cada vez que mide a temperatura doutros obxectos.

Control de imaxe térmica: biometría sen contacto contra termómetros, coronavirus e empregados irresponsables
É un inconveniente utilizar un sistema deste tipo. Polo tanto, para que a cámara térmica funcione correctamente, o corpo negro debe quentar ata a temperatura desexada durante 10-15 minutos. Nunha instalación, o complexo de imaxes térmicas apagouse pola noite e, pola mañá, o corpo negro non tivo tempo para quentar correctamente. Como resultado, todos os que entraban na quenda tiñan unha temperatura elevada ao comezo da quenda. Máis tarde decatámolo, e agora o sistema de imaxe térmica non se apaga pola noite.

Actualmente estamos a desenvolver unha tecnoloxía experimental que nos permite prescindir do corpo negro. Descubriuse que a nosa pel está próxima nas súas características a un corpo completamente negro e o rostro dunha persoa pódese usar como estándar. Sabemos que a maioría das persoas teñen unha temperatura corporal de 36,6 °C. Se, por exemplo, realizas un seguimento de persoas coa mesma temperatura durante 10 minutos e tomas que esta temperatura sexa de 36,6 °C, podes calibrar a cámara térmica en función dos seus rostros. Esta tecnoloxía, implementada coa axuda da intelixencia artificial, mostra bos resultados, non peores que os sistemas de imaxe térmica cun corpo negro.

Onde aínda se usa o corpo negro, a intelixencia artificial axuda a calibrar as cámaras térmicas. O caso é que a maioría dos sistemas de imaxe térmica requiren a instalación manual da cámara termográfica e o seu axuste ao corpo negro. Pero entón, cando as condicións cambian, a calibración ten que facerse de novo, se non, as cámaras térmicas comezan a mostrar desviacións de temperatura ou reaccionan aos visitantes cunha temperatura normal. A calibración manual é unha alegría, polo que desenvolvemos un módulo baseado na intelixencia artificial, que se encarga de detectar o corpo negro e axusta todo por si mesmo. 

É posible disfrazarse de algoritmos?

A intelixencia artificial e a aprendizaxe automática úsanse a miúdo na biometría sen contacto. A intelixencia artificial encárgase de detectar caras nun fluxo para medir a temperatura, ignorando os obxectos estraños (unha cunca de café ou té quente, elementos de iluminación, produtos electrónicos). Ben, adestrar algoritmos para recoñecer as caras que usan máscaras foi imprescindible para calquera sistema desde 2018, mesmo antes do coronavirus: en Oriente Medio, as persoas cobren unha parte importante da súa cara por motivos relixiosos e en moitos países asiáticos levan moito tempo. usaron máscaras para protexerse da gripe ou do smog urbano. Recoñecer unha cara medio oculta é máis difícil, pero os algoritmos tamén están a mellorar: hoxe as redes neuronais detectan caras que usan máscaras coa mesma probabilidade que hai un ano sen máscaras.

Control de imaxe térmica: biometría sen contacto contra termómetros, coronavirus e empregados irresponsables
Parece que as máscaras e outros equipos de protección persoal deberían converterse nun problema de identificación. Pero na práctica, nin a presenza dunha máscara nin un cambio no peiteado ou na forma das lentes afectan á precisión do recoñecemento. Os algoritmos para detectar rostros usan puntos da zona ollo-orella-nariz que permanecen abertos. 

A única situación de "fracaso" na nosa práctica implica cambiar a aparencia mediante a cirurxía plástica. Unha empregada tras unha cirurxía plástica non puido pasar polos torniquetes: os procesadores biométricos non puideron identificala. Tiven que actualizar a foto para que o acceso por xeometría facial funcionase de novo.

Capacidades dos sistemas de imaxe térmica

A precisión da medición e a súa velocidade dependen da resolución da matriz da cámara termográfica e das súas outras características. Pero detrás de calquera matriz hai un software: un algoritmo de análise de vídeo encárgase de identificar os obxectos no cadro, identificalos e filtralos. 

Por exemplo, o algoritmo dun dos complexos mide a temperatura de 20 persoas ao mesmo tempo. A capacidade do complexo é de ata 400 persoas por minuto, o que é suficiente para o seu uso en grandes empresas industriais, aeroportos e estacións de tren. Ao mesmo tempo, as cámaras térmicas rexistran a temperatura a unha distancia de ata 9 metros cunha precisión de máis ou menos 0,3 °C. 
Hai complexos máis sinxelos. Non obstante, tamén poden facer fronte ás súas tarefas de forma eficaz. Unha solución é integrar unha cámara térmica no marco do detector de metais. Este conxunto de equipos é adecuado para puntos de control cun pequeno fluxo de visitantes: ata 40 persoas por minuto. Estes equipos detectan as caras das persoas e mide a temperatura cunha precisión de 0,5 °C a unha distancia de ata 1 metro.

Problemas ao traballar con cámaras térmicas

A medición da temperatura sen contacto das persoas nun arroio aínda non pode considerarse perfecta. Por exemplo, se unha persoa estivo fóra durante moito tempo en clima frío, na entrada a cámara térmica mostrará unha temperatura 1-2 °C inferior á real. Debido a isto, o sistema pode permitir que persoas con temperaturas elevadas entren nas instalacións. Isto pódese resolver de diferentes xeitos, por exemplo:

  • a) crear un corredor térmico para que antes de medir a temperatura as persoas se adapten e se afasten da xeada;
  • b) nos días de xeadas, engade 1-2 °C á temperatura de todos os pasaxeiros que entran; non obstante, isto fará que os que chegaron en coche sexan sospeitosos.

Outro problema é o prezo dos sistemas de imaxe térmica de precisión. Isto débese ao alto custo de produción dunha matriz de imaxe térmica, que require unha calibración precisa, óptica de xermanio, etc. 

Fonte: www.habr.com

Engadir un comentario