Бес секунд көп пе, әлде аз ба? Ыстық кофе ішу аздық етеді, картаны сырғытып, жұмысқа бару өте көп. Бірақ кейде осындай кешігудің кесірінен бақылау-өткізу бекеттерінде, әсіресе таңертеңгі уақытта кезек пайда болады. Енді COVID-19 алдын алу талаптарын орындап, кірген әрбір адамның температурасын өлшеуді бастайық па? Өткізу уақыты 3-4 есе артады, осыған байланысты тобыр пайда болады және біз вируспен күресудің орнына оның таралуына тамаша жағдай аламыз.
Бұған жол бермеу үшін кезекте тұрған адамдарды ұйымдастыру немесе бұл процесті автоматтандыру қажет. Екінші нұсқада, қосымша әрекеттермен ауыртпалықсыз, көп адамның температурасын бірден өлшеу керек. Мұны бейнебақылау жүйесін қосу арқылы жасауға болады және бірден бірнеше әрекетті орындаңыз: беттерді анықтау, температураны өлшеу және масканың болуын анықтау. Біз конференциямызда мұндай жүйелер қалай жұмыс істейтіні туралы айттық ««және біз сізге қысқаша толығырақ айтып береміз.
Жылулық бейнелеу жүйелері қайда қолданылады?
Термобейнелеуші – инфрақызыл спектрде «көретін» оптикалық-электрондық құрылғы. Иә, бұл әдеттегі бейнені қызыл және көк тондармен әдемі бояйтын арнайы күштер туралы және жыртқыш туралы фильмдер туралы экшн фильмдеріндегі бірдей нәрсе. Іс жүзінде бұл туралы ерекше ештеңе жоқ және олар өте кең қолданылады: тепловизорлар жылу шығаратын заттардың орналасуы мен пішінін анықтайды және олардың температурасын өлшейді.
Өнеркәсіпте тепловизорлар өндірістік желілердегі, өнеркәсіптік жабдықтағы немесе құбырлардағы температураны бақылау үшін бұрыннан қолданылған. Жиі тепловизорларды елеулі объектілердің периметрі бойынша көруге болады: термобейнелеу жүйелері адам шығаратын жылуды «көреді». Олардың көмегімен қауіпсіздік жүйелері толық қараңғыда да нысанға рұқсатсыз кіруді анықтайды.
COVID-19-ға байланысты термобейнелеу камералары кіруді басқару үшін биометриялық сәйкестендіру жүйелерімен көбірек біріктірілуде. Мысалы, біріктірілген» (Ресейде әзірленген және шығарылған «Ростелекомның» кешенді шешімі) тепловизор құрылғылары адамдардың температурасын өлшей алады, қозғалысын қадағалай алады және температурасы көтерілген адамдарды ерекшелей алады.
Ресейде жылуды бейнелеу жүйелерін пайдаланудың міндетті стандарттары жоқ, бірақ жалпы бар , оған сәйкес барлық келушілер мен қызметкерлердің температурасын бақылау қажет. Ал термобейнелеу жүйелері мұны қызметкерлер мен келушілерден қосымша әрекеттерді талап етпей-ақ дерлік жасайды.
Ағынсыз температураны өлшеу жүйелері қалай жұмыс істейді
Жүйенің негізі - жалпы корпусқа оралған термобейнелеу және кәдімгі камералардан тұратын термобейнелеу кешені. Егер сіз дәлізде келе жатсаңыз және екі көзді толық камера сіздің бетіңізге қарап тұрса, бұл тепловизор. Қытайлық еркелер кейде оларды аппақ етіп жасайды және пандаларға ұқсау үшін кішкентай «құлақтарды» қосады.
Қарапайым оптика BioSKUD-пен біріктіру және бет-әлпетті тану алгоритмдерінің жұмыс істеуі үшін қажет - кірушілер үшін жеке қорғаныс құралдарының (маскалар) болуын анықтау және тексеру. Бұған қоса, қарапайым камераны адамдар арасындағы немесе адамдар мен жабдықтар арасындағы қашықтықты бақылау үшін пайдалануға болады. Бағдарламалық құралда өлшеу нәтижелері туралы бейне ақпарат операторға таныс пішінде көрсетіледі.
Термобейнелеуші тек адамдардың температурасына жауап беруі үшін оның құрамында бетті анықтау алгоритмі бар. Жабдық температураны термиялық матрицадан дұрыс нүктелерде оқиды - бұл жағдайда маңдай аймағында. Бұл «сүзгі» болмаса, тепловизор ыстық кофе шыныаяқтарын, қыздыру шамдарын және т.б. іске қосады. Қосымша функцияларға қорғаныс құралдарының болуын бақылау және қашықтықты сақтау кіреді.
Әдетте, үй-жайларға кіре берісте жылуды бейнелеу жүйелері кіруді басқару және басқару жүйелерімен біріктірілген. Кешен бейне-аналитикалық алгоритмдер арқылы кіріс деректерді өңдейтін және оларды автоматтандырылған оператор жұмыс станциясына (AWS) жіберетін серверге қосылады.
Егер тепловизор камерасы жоғары температураны анықтаса, қарапайым камера келушінің суретін түсіріп, оны қызметкерлердің немесе келушілердің дерекқорымен сәйкестендіру үшін басқару жүйесіне жібереді.
Жылулық бейнелеу жүйелерін калибрлеу: анықтамалық үлгілерден машиналық оқытуға дейін
Ағынды байланыссыз температураны өлшеуді орнату және пайдалану үшін ол әдетте пайдаланылады абсолютті қара дене (ABL), ол кез келген температурада барлық диапазондағы электромагниттік сәулеленуді сіңіреді. Ол тепловизор камерасының көру аймағына орнатылады және тепловизорды калибрлеу үшін қолданылады. Қара дене 32–40 °C (өндірушіге байланысты) анықтамалық температураны сақтайды, оның көмегімен жабдық басқа заттардың температурасын өлшеген сайын «тексеріледі».
Мұндай жүйені пайдалану ыңғайсыз. Сонымен, тепловизор дұрыс жұмыс істеуі үшін қара дене 10-15 минут ішінде қажетті температураға дейін қызуы керек. Бір нысанда тепловизор кешені түнде өшіріліп, таңертең қара дене дұрыс жылынып үлгермеген. Нәтижесінде ауысымға кіргендердің барлығында ауысым басында температура көтерілген. Кейінірек біз оны анықтадық, ал қазір тепловизор жүйесі түнде өшірілмейді.
Қазіргі уақытта біз қара денесіз жасауға мүмкіндік беретін тәжірибелік технологияны жасап жатырмыз. Біздің теріміз өзінің сипаттамалары бойынша толығымен қара денеге жақын екені белгілі болды, ал адамның бетін стандарт ретінде қолдануға болады. Біз адамдардың көпшілігінің дене температурасы 36,6 ° C болатынын білеміз. Мысалы, температурасы бірдей адамдарды 10 минут бойы қадағалап, бұл температураны 36,6 °C деп алсаңыз, тепловизорды олардың бет-әлпетіне қарай калибрлеуге болады. Жасанды интеллект көмегімен жүзеге асырылған бұл технология жақсы нәтижелер көрсетеді - қара денелі термобейнелеу жүйелерінен жаман емес.
Қара дене әлі де қолданылған жерлерде жасанды интеллект тепловизорларды калибрлеуге көмектеседі. Өйткені, көптеген тепловизор жүйелері тепловизорды қолмен орнатуды және оны қара денеге реттеуді қажет етеді. Бірақ содан кейін, шарттар өзгерген кезде, калибрлеуді қайтадан жасау керек, әйтпесе тепловизорлар температура ауытқуларын көрсете бастайды немесе келушілерге қалыпты температурамен әрекет етеді. Қолмен калибрлеу - бұл үлкен қуаныш, сондықтан біз жасанды интеллектке негізделген модуль әзірледік, ол қара денені анықтауға жауап береді және бәрін өзі реттейді.
Өзіңізді алгоритмдерден жасыру мүмкін бе?
Жасанды интеллект және машиналық оқыту көбінесе контактісіз биометрияда қолданылады. AI бөтен заттарды (ыстық кесе кофе немесе шай, жарықтандыру элементтері, электроника) елемей, температураны өлшеу үшін ағындағы беттерді анықтауға жауап береді. Маска киген беттерді тану алгоритмдерін оқыту 2018 жылдан бастап, тіпті коронавирусқа дейін кез келген жүйе үшін қажет болды: Таяу Шығыста адамдар діни себептермен беттерінің маңызды бөлігін жауып тастайды, ал Азияның көптеген елдерінде олар ұзақ уақыт бойы жұмыс істейді. тұмаудан немесе қалалық түтіннен қорғау үшін маскалар қолданылған. Жартылай жасырылған бетті тану қиынырақ, бірақ алгоритмдер де жетілдірілуде: бүгінде нейрондық желілер бетперде киген беттерді бір жыл бұрынғыдай ықтималдықпен бетпердесіз анықтайды.
Бетперделер мен басқа да жеке қорғаныс құралдары сәйкестендіруде проблемаға айналуы керек сияқты. Бірақ іс жүзінде масканың болуы да, шаш үлгісінің немесе көзілдіріктің пішінінің өзгеруі де танудың дәлдігіне әсер етпейді. Беттерді анықтау алгоритмдері көз-құлақ-мұрын аймағынан ашық қалған нүктелерді пайдаланады.
Біздің тәжірибеміздегі жалғыз «сәтсіз» жағдай пластикалық хирургия арқылы сыртқы келбетін өзгертуді қамтиды. Пластикалық операциядан кейін қызметкер турникеттерден өте алмады: биометриялық процессорлар оның жеке басын анықтай алмады. Бет геометриясына қол жеткізу қайтадан жұмыс істеуі үшін фотосуретті жаңартуға тура келді.
Жылулық бейнелеу жүйелерінің мүмкіндіктері
Өлшеу дәлдігі мен оның жылдамдығы тепловизор матрицасының ажыратымдылығына және оның басқа сипаттамаларына байланысты. Бірақ кез келген матрицаның артында бағдарламалық қамтамасыз ету бар: бейне талдау алгоритмі кадрдағы объектілерді анықтауға, оларды анықтауға және сүзуге жауап береді.
Мысалы, кешендердің бірінің алгоритмі бір уақытта 20 адамның температурасын өлшейді. Кешеннің өнімділігі минутына 400 адамға дейін жетеді, бұл ірі өнеркәсіптік кәсіпорындарда, әуежайлар мен вокзалдарда пайдалануға жеткілікті. Бұл ретте тепловизорлар 9 метрге дейінгі қашықтықтағы температураны плюс немесе минус 0,3 °С дәлдікпен жазады.
Қарапайым комплекстер бар. Дегенмен, олар өз міндеттерін тиімді жеңе алады. Бір шешім - тепловизорды металл детектордың жақтауына біріктіру. Жабдықтардың бұл жиынтығы келушілердің аз ағыны бар бақылау-өткізу пункттері үшін жарамды - минутына 40 адамға дейін. Мұндай жабдық адамдардың бетін анықтайды және 0,5 метрге дейінгі қашықтықта 1 ° C дәлдікпен температураны өлшейді.
Термобейнелеуіштермен жұмыс істеу кезіндегі мәселелер
Ағындағы адамдардың байланыссыз температурасын өлшеуді әлі тамаша деп атауға болмайды. Мысалы, егер адам суық ауа райында ұзақ уақыт бойы далада болса, кіре берісте тепловизор нақты температурадан 1–2 °C төмен температураны көрсетеді. Осыған байланысты жүйе температурасы жоғары адамдарға мекемеге кіруге мүмкіндік береді. Мұны әртүрлі тәсілдермен шешуге болады, мысалы:
- а) температураны өлшемес бұрын адамдар бейімделіп, аяздан алыстайтындай жылу дәлізін жасау;
- б) аязды күндерде барлық келетін жолаушылардың температурасына 1–2 °C қосыңыз - алайда бұл көлікпен келгендерді күдіктенеді.
Тағы бір мәселе - дәлдіктегі термобейнелеу жүйелерінің бағасы. Бұл термиялық бейнелеу матрицасын өндірудің жоғары құнына байланысты, бұл дәл калибрлеуді, германий оптикасын және т.б.
Ақпарат көзі: www.habr.com