થર્મલ ઇમેજિંગ નિયંત્રણ: થર્મોમીટર્સ, કોરોનાવાયરસ અને બેજવાબદાર કર્મચારીઓ સામે કોન્ટેક્ટલેસ બાયોમેટ્રિક્સ

પાંચ સેકન્ડ ઘણી છે કે થોડી? ગરમ કોફી પીવા માટે પૂરતું નથી, તમારું કાર્ડ સ્વાઈપ કરીને કામ પર જવું ઘણું છે. પરંતુ કેટલીકવાર આવા વિલંબને કારણે પણ, ચોકીઓ પર, ખાસ કરીને સવારે કતારો લાગે છે. હવે ચાલો COVID-19 ના નિવારણ માટેની આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરીએ અને પ્રવેશતા દરેકના તાપમાનને માપવાનું શરૂ કરીએ? પસાર થવાનો સમય 3-4 ગણો વધશે, તેના કારણે ભીડ દેખાશે, અને વાયરસ સામે લડવાને બદલે, અમને તેના ફેલાવા માટે આદર્શ પરિસ્થિતિઓ મળશે. 

આને થતું અટકાવવા માટે, તમારે લોકોને કતારમાં ગોઠવવાની અથવા આ પ્રક્રિયાને સ્વચાલિત કરવાની જરૂર છે. બીજા વિકલ્પમાં, વધારાની ક્રિયાઓ સાથે તેમના પર બોજ નાખ્યા વિના, એક સાથે મોટી સંખ્યામાં લોકોનું તાપમાન લેવું જરૂરી છે. આ વીડિયો સર્વેલન્સ સિસ્ટમ ઉમેરીને કરી શકાય છે થર્મલ ઈમેજર અને એક સાથે અનેક ક્રિયાઓ કરો: ચહેરા ઓળખો, તાપમાન માપો અને માસ્કની હાજરી નક્કી કરો. અમે અમારી કોન્ફરન્સમાં આવી સિસ્ટમો કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે વિશે વાત કરી હતી.રોગચાળા સામે બાયોમેટ્રિક્સ"અને અમે તમને કટ હેઠળ વધુ વિગતવાર જણાવીશું.

થર્મલ ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સ ક્યાં વપરાય છે?

થર્મલ ઈમેજર એ ઓપ્ટિકલ-ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણ છે જે ઈન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રમમાં "જુએ છે". હા, ખાસ દળો અને પ્રિડેટર વિશેની ફિલ્મો વિશેની એક્શન ફિલ્મોની આ જ વસ્તુ છે, જે લાલ અને વાદળી ટોનમાં સામાન્ય છબીને સુંદર રીતે રંગ આપે છે. વ્યવહારમાં, તેમાં કંઈ અસામાન્ય નથી અને તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે: થર્મલ ઇમેજર્સ ગરમીનું ઉત્સર્જન કરતી વસ્તુઓની સ્થિતિ અને આકાર નક્કી કરે છે અને તેમનું તાપમાન માપે છે.

ઉદ્યોગમાં, થર્મલ ઇમેજર્સનો લાંબા સમયથી ઉત્પાદન લાઇન, ઔદ્યોગિક સાધનો અથવા પાઇપલાઇન્સ પર તાપમાનનું નિરીક્ષણ કરવા માટે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ઘણીવાર થર્મલ ઇમેજર્સ ગંભીર વસ્તુઓની પરિમિતિની આસપાસ જોઇ શકાય છે: થર્મલ ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સ વ્યક્તિ જે ગરમી બહાર કાઢે છે તે "જુએ છે". તેમની મદદથી, સુરક્ષા સિસ્ટમો સંપૂર્ણ અંધકારમાં પણ સુવિધામાં અનધિકૃત પ્રવેશ શોધી કાઢે છે. 

કોવિડ-19ને કારણે, થર્મલ ઇમેજિંગ કેમેરાને એક્સેસ કંટ્રોલ માટે બાયોમેટ્રિક આઇડેન્ટિફિકેશન સિસ્ટમ સાથે વધુને વધુ એકીકૃત કરવામાં આવી રહ્યા છે. ઉદાહરણ તરીકે, "માં સંકલિતBioSKUD» (રશિયામાં વિકસિત અને ઉત્પાદિત Rostelecom તરફથી વ્યાપક ઉકેલ) થર્મલ ઇમેજિંગ ઉપકરણો લોકોના તાપમાનને માપી શકે છે, હલનચલનને ટ્રેક કરી શકે છે અને એલિવેટેડ તાપમાન ધરાવતી વ્યક્તિઓને પ્રકાશિત કરી શકે છે. 

રશિયામાં થર્મલ ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સના ઉપયોગ માટે કોઈ ફરજિયાત ધોરણો નથી, પરંતુ ત્યાં એક સામાન્ય છે Rospotrebnadzor ભલામણ, જે મુજબ તમામ મુલાકાતીઓ અને કર્મચારીઓના તાપમાનનું નિરીક્ષણ કરવું જરૂરી છે. અને થર્મલ ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સ કર્મચારીઓ અને મુલાકાતીઓ તરફથી વધારાની ક્રિયાઓની જરૂર વિના, લગભગ તરત જ આ કરે છે.

બિન-સંપર્ક તાપમાન માપન સ્ટ્રીમિંગ માટેની સિસ્ટમો કેવી રીતે કાર્ય કરે છે

સિસ્ટમનો આધાર થર્મલ ઇમેજિંગ કોમ્પ્લેક્સ છે જેમાં થર્મલ ઇમેજિંગ અને પરંપરાગત કેમેરાનો સમાવેશ થાય છે, જે સામાન્ય આવાસમાં પેક કરવામાં આવે છે. જો તમે કોરિડોરથી નીચે જઈ રહ્યા હોવ અને બે આંખોવાળો એક ભરાવદાર કેમેરો તમને ચહેરા પર જોઈ રહ્યો હોય, તો આ થર્મલ ઈમેજર છે. ચાઈનીઝ ટીખળો ક્યારેક તેમને સફેદ બનાવે છે અને તેમને પાંડા જેવા દેખાડવા માટે નાના "કાન" ઉમેરે છે. 

BioSKUD સાથે સંકલન અને ચહેરાની ઓળખ એલ્ગોરિધમ્સના સંચાલન માટે સરળ ઓપ્ટિક્સની જરૂર છે - પ્રવેશ કરનારાઓ માટે વ્યક્તિગત રક્ષણાત્મક સાધનો (માસ્ક) ની ઉપલબ્ધતાને ઓળખવા અને તપાસવા માટે. વધુમાં, લોકો વચ્ચે અથવા લોકો અને સાધનો વચ્ચેના અંતરને મોનિટર કરવા માટે પરંપરાગત કેમેરાનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. સૉફ્ટવેરમાં, માપનના પરિણામો વિશેની વિડિયો માહિતી ઑપરેટરને પરિચિત સ્વરૂપમાં પ્રદર્શિત કરવામાં આવે છે.

થર્મલ ઈમેજર માત્ર લોકોના તાપમાન પર જ પ્રતિક્રિયા આપે તે માટે, તેમાં પહેલાથી જ ફેસ ડિટેક્શન અલ્ગોરિધમનો સમાવેશ થાય છે. સાધનો યોગ્ય બિંદુઓ પર થર્મલ મેટ્રિક્સથી તાપમાન વાંચે છે - આ કિસ્સામાં, કપાળના વિસ્તારમાં. આ "ફિલ્ટર" વિના, થર્મલ ઈમેજર ગરમ કોફીના કપ, અગ્નિથી પ્રકાશિત બલ્બ વગેરે પર ટ્રિગર થશે. વધારાના કાર્યોમાં રક્ષણાત્મક સાધનોની હાજરીનું નિરીક્ષણ કરવું અને અંતર જાળવવું શામેલ છે. 

સામાન્ય રીતે, પરિસરના પ્રવેશદ્વાર પર, થર્મલ ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સ એક્સેસ કંટ્રોલ અને મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ સાથે સંકલિત હોય છે. કોમ્પ્લેક્સ સર્વર સાથે જોડાય છે, જે વિડિયો એનાલિટિક્સ અલ્ગોરિધમ્સનો ઉપયોગ કરીને આવનારા ડેટાની પ્રક્રિયા કરે છે અને તેને ઓટોમેટેડ ઓપરેટર વર્કસ્ટેશન (AWS) પર ટ્રાન્સમિટ કરે છે. 

જો થર્મલ ઇમેજિંગ કેમેરા એલિવેટેડ તાપમાનને શોધી કાઢે છે, તો નિયમિત કૅમેરો મુલાકાતીનો ફોટો લે છે અને તેને કર્મચારીઓ અથવા મુલાકાતીઓના ડેટાબેઝ સાથે ઓળખ માટે નિયંત્રણ સિસ્ટમને મોકલે છે. 

થર્મલ ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સનું માપાંકન: સંદર્ભ નમૂનાઓથી મશીન શિક્ષણ સુધી

સ્ટ્રીમિંગ બિન-સંપર્ક તાપમાન માપન સેટ કરવા અને ચલાવવા માટે, તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે થાય છે સંપૂર્ણ બ્લેક બોડી (ABL), જે કોઈપણ તાપમાને તમામ શ્રેણીઓમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનને શોષી લે છે. તે થર્મલ ઇમેજિંગ કેમેરાના દૃશ્યના ક્ષેત્રમાં સ્થાપિત થયેલ છે અને તેનો ઉપયોગ થર્મલ ઇમેજરને માપાંકિત કરવા માટે થાય છે. બ્લેકબોડી 32-40 °C (ઉત્પાદક પર આધાર રાખીને) નું રેફરન્સ તાપમાન જાળવી રાખે છે, જેની સાથે દરેક વખતે જ્યારે તે અન્ય વસ્તુઓનું તાપમાન માપે છે ત્યારે સાધન "તપાસ" થાય છે.

આવી સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવો અસુવિધાજનક છે. તેથી, થર્મલ ઈમેજર યોગ્ય રીતે કામ કરે તે માટે, બ્લેક બોડી 10-15 મિનિટ માટે ઇચ્છિત તાપમાન સુધી ગરમ થવી જોઈએ. એક સુવિધા પર, થર્મલ ઇમેજિંગ કોમ્પ્લેક્સ રાત્રે બંધ કરવામાં આવ્યું હતું, અને સવારે બ્લેકબોડીને યોગ્ય રીતે ગરમ થવાનો સમય નહોતો. પરિણામે, શિફ્ટમાં પ્રવેશતા દરેક વ્યક્તિનું તાપમાન શિફ્ટની શરૂઆતમાં એલિવેટેડ હતું. પાછળથી અમે તેને શોધી કાઢ્યું, અને હવે થર્મલ ઇમેજિંગ સિસ્ટમ રાત્રે બંધ નથી.

અમે હાલમાં એક પ્રાયોગિક તકનીક વિકસાવી રહ્યા છીએ જે અમને બ્લેકબોડી વિના કરવાની મંજૂરી આપે છે. તે બહાર આવ્યું છે કે અમારી ત્વચા તેની લાક્ષણિકતાઓમાં સંપૂર્ણપણે કાળા શરીરની નજીક છે, અને વ્યક્તિના ચહેરાનો ઉપયોગ ધોરણ તરીકે થઈ શકે છે. આપણે જાણીએ છીએ કે મોટાભાગના લોકોનું શરીરનું તાપમાન 36,6 °C હોય છે. જો, ઉદાહરણ તરીકે, તમે સમાન તાપમાન ધરાવતા લોકોને 10 મિનિટ માટે ટ્રૅક કરો છો અને આ તાપમાનને 36,6 °C પર લઈ જાઓ છો, તો પછી તમે તેમના ચહેરાના આધારે થર્મલ ઈમેજરને માપાંકિત કરી શકો છો. આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સનો ઉપયોગ કરીને અમલમાં મૂકાયેલી આ ટેક્નોલોજી સારા પરિણામો બતાવે છે - બ્લેકબોડી ધરાવતી થર્મલ ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સ કરતાં વધુ ખરાબ નથી.

જ્યાં હજુ પણ બ્લેકબોડીનો ઉપયોગ થાય છે ત્યાં આર્ટિફિશિયલ ઈન્ટેલિજન્સ થર્મલ ઈમેજર્સને માપાંકિત કરવામાં મદદ કરે છે. હકીકત એ છે કે મોટાભાગની થર્મલ ઇમેજિંગ સિસ્ટમમાં થર્મલ ઇમેજરની મેન્યુઅલ ઇન્સ્ટોલેશન અને બ્લેક બોડીમાં તેનું એડજસ્ટમેન્ટ જરૂરી છે. પરંતુ પછી, જ્યારે પરિસ્થિતિઓ બદલાય છે, ત્યારે માપાંકન ફરીથી કરવું પડશે, અન્યથા થર્મલ ઇમેજર્સ તાપમાનના વિચલનો બતાવવાનું શરૂ કરે છે અથવા સામાન્ય તાપમાન સાથે મુલાકાતીઓ પર પ્રતિક્રિયા આપે છે. મેન્યુઅલ કેલિબ્રેશન એ એક આનંદ છે, તેથી અમે આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સ પર આધારિત મોડ્યુલ વિકસાવ્યું છે, જે બ્લેક બોડીને શોધવા માટે જવાબદાર છે અને બધું જ જાતે ગોઠવે છે. 

શું અલ્ગોરિધમ્સથી પોતાને છૂપાવવાનું શક્ય છે?

આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સ અને મશીન લર્નિંગનો ઉપયોગ કોન્ટેક્ટલેસ બાયોમેટ્રિક્સમાં થાય છે. વિદેશી વસ્તુઓ (કોફી અથવા ચાનો ગરમ કપ, લાઇટિંગ એલિમેન્ટ્સ, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ) ને અવગણીને તાપમાન માપવા સ્ટ્રીમમાં ચહેરાઓ શોધવા માટે AI જવાબદાર છે. ઠીક છે, 2018 થી, કોરોનાવાયરસ પહેલા પણ, માસ્ક પહેરેલા ચહેરાને ઓળખવા માટે તાલીમ એલ્ગોરિધમ્સ કોઈપણ સિસ્ટમ માટે હોવી આવશ્યક છે: મધ્ય પૂર્વમાં, લોકો ધાર્મિક કારણોસર તેમના ચહેરાના નોંધપાત્ર ભાગને આવરી લે છે, અને ઘણા એશિયન દેશોમાં તેઓ લાંબા સમયથી ફ્લૂ અથવા શહેરી ધુમ્મસ સામે રક્ષણ માટે માસ્કનો ઉપયોગ કરો. અર્ધ-છુપાયેલા ચહેરાને ઓળખવું વધુ મુશ્કેલ છે, પરંતુ એલ્ગોરિધમ્સમાં પણ સુધારો થઈ રહ્યો છે: આજે ન્યુરલ નેટવર્ક્સ માસ્ક પહેરેલા ચહેરાઓને માસ્ક વિના એક વર્ષ પહેલાંની સમાન સંભાવના સાથે શોધી કાઢે છે.

એવું લાગે છે કે માસ્ક અને અન્ય વ્યક્તિગત રક્ષણાત્મક ઉપકરણો ઓળખમાં સમસ્યા બની ગયા હોવા જોઈએ. પરંતુ વ્યવહારમાં, ન તો માસ્કની હાજરી અથવા હેરસ્ટાઇલ અથવા ચશ્માના આકારમાં ફેરફાર ઓળખની ચોકસાઈને અસર કરતું નથી. ચહેરા શોધવા માટેના અલ્ગોરિધમ્સ આંખ-કાન-નાક વિસ્તારના બિંદુઓનો ઉપયોગ કરે છે જે ખુલ્લા રહે છે. 

અમારી પ્રેક્ટિસમાં એકમાત્ર "નિષ્ફળતા" પરિસ્થિતિમાં પ્લાસ્ટિક સર્જરી દ્વારા વ્યક્તિનો દેખાવ બદલવાનો સમાવેશ થાય છે. પ્લાસ્ટિક સર્જરી પછી એક કર્મચારી ટર્નસ્ટાઈલ્સમાંથી પસાર થઈ શક્યો ન હતો: બાયોમેટ્રિક પ્રોસેસર્સ તેને ઓળખવામાં અસમર્થ હતા. મારે ફોટો અપડેટ કરવો પડ્યો જેથી ચહેરાની ભૂમિતિ દ્વારા ઍક્સેસ ફરી કામ કરે.

થર્મલ ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સની ક્ષમતાઓ

માપનની ચોકસાઈ અને તેની ઝડપ થર્મલ ઈમેજર મેટ્રિક્સના રિઝોલ્યુશન અને તેની અન્ય લાક્ષણિકતાઓ પર આધારિત છે. પરંતુ કોઈપણ મેટ્રિક્સની પાછળ સૉફ્ટવેર હોય છે: ફ્રેમમાં ઑબ્જેક્ટ્સને ઓળખવા, તેમને ઓળખવા અને ફિલ્ટર કરવા માટે વિડિઓ વિશ્લેષણ એલ્ગોરિધમ જવાબદાર છે. 

ઉદાહરણ તરીકે, એક સંકુલનું અલ્ગોરિધમ એક જ સમયે 20 લોકોના તાપમાનને માપે છે. સંકુલની ક્ષમતા પ્રતિ મિનિટ 400 લોકો સુધીની છે, જે મોટા ઔદ્યોગિક સાહસો, એરપોર્ટ અને ટ્રેન સ્ટેશનો પર ઉપયોગ માટે પૂરતી છે. તે જ સમયે, થર્મલ ઇમેજર્સ પ્લસ અથવા માઈનસ 9 °Cની ચોકસાઈ સાથે 0,3 મીટર સુધીના અંતરે તાપમાન રેકોર્ડ કરે છે. 
ત્યાં સરળ સંકુલ છે. જો કે, તેઓ તેમના કાર્યોનો અસરકારક રીતે સામનો પણ કરી શકે છે. એક ઉકેલ મેટલ ડિટેક્ટર ફ્રેમમાં થર્મલ ઈમેજરને એકીકૃત કરવાનો છે. સાધનોનો આ સમૂહ મુલાકાતીઓના નાના પ્રવાહ સાથે ચેકપોઇન્ટ માટે યોગ્ય છે - પ્રતિ મિનિટ 40 લોકો સુધી. આવા સાધનો લોકોના ચહેરાને શોધી કાઢે છે અને 0,5 મીટર સુધીના અંતરે 1 °C ની ચોકસાઈ સાથે તાપમાન માપે છે.

થર્મલ ઇમેજર્સ સાથે કામ કરતી વખતે સમસ્યાઓ

પ્રવાહમાં લોકોના સંપર્ક વિનાના તાપમાનનું માપન હજુ સુધી સંપૂર્ણ કહી શકાય નહીં. ઉદાહરણ તરીકે, જો કોઈ વ્યક્તિ ઠંડા હવામાનમાં લાંબા સમય સુધી બહાર હોય, તો પ્રવેશદ્વાર પર થર્મલ ઈમેજર વાસ્તવિક કરતાં 1-2 °C ઓછું તાપમાન બતાવશે. આને કારણે, સિસ્ટમ એલિવેટેડ તાપમાન ધરાવતા લોકોને સુવિધામાં પ્રવેશવાની મંજૂરી આપી શકે છે. આ વિવિધ રીતે ઉકેલી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે:

• a) થર્મલ કોરિડોર બનાવો જેથી તાપમાન માપતા પહેલા, લોકો અનુકૂળ થઈ શકે અને હિમથી દૂર જાય;
• b) હિમાચ્છાદિત દિવસોમાં, આવનારા તમામ મુસાફરોના તાપમાનમાં 1-2 °C ઉમેરો - જો કે, આનાથી જેઓ કાર દ્વારા આવ્યા છે તેઓ શંકાના દાયરામાં આવશે.

બીજી સમસ્યા પ્રિસિઝન થર્મલ ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સની કિંમતની છે. આ થર્મલ ઇમેજિંગ મેટ્રિક્સના ઉત્પાદનની ઊંચી કિંમતને કારણે છે, જેમાં ચોક્કસ માપાંકન, જર્મેનિયમ ઓપ્ટિક્સ વગેરેની જરૂર છે. 

સોર્સ: www.habr.com