열화상 제어: 온도계, 코로나바이러스 및 무책임한 직원에 대한 비접촉 생체인식

19초는 많은 시간인가요, 아니면 적은 시간인가요? 뜨거운 커피를 마시는 것만으로는 충분하지 않고, 카드를 긁고 출근하는 일이 많습니다. 그러나 때로는 그러한 지연으로 인해 특히 아침에 검문소에 줄이 형성됩니다. 이제 코로나3 예방을 위한 요건을 충족하고 입장하는 모든 사람의 체온을 측정해볼까요? 통과 시간은 4~XNUMX배 증가할 것이며 이로 인해 군중이 나타나게 되고 바이러스와 싸우는 대신 바이러스 확산에 이상적인 조건을 얻게 될 것입니다. 

이런 일이 발생하지 않도록 하려면 대기열에 있는 사람들을 정리하거나 이 프로세스를 자동화해야 합니다. 두 번째 옵션에서는 추가 조치로 부담을 주지 않고 많은 사람의 체온을 한 번에 측정해야 합니다. 이는 비디오 감시 시스템을 추가하여 수행할 수 있습니다. 열화상 카메라 얼굴 식별, 온도 측정, 마스크 유무 확인 등 여러 작업을 한 번에 수행합니다. 우리는 컨퍼런스에서 그러한 시스템이 어떻게 작동하는지에 대해 이야기했습니다.전염병에 대비한 생체인식"자세한 내용은 컷에서 말씀드리겠습니다.

열화상 시스템은 어디에 사용됩니까?

열화상 장비는 적외선 스펙트럼을 "보는" 광학 전자 장치입니다. 예, 이것은 특수 부대를 돌진하는 액션 영화와 일반적인 이미지를 빨간색과 파란색 톤으로 아름답게 물들이는 프레데터에 관한 영화와 동일합니다. 실제로는 특이한 점이 없으며 매우 널리 사용됩니다. 열화상 카메라는 열을 방출하는 물체의 위치와 모양을 결정하고 온도를 측정합니다.

산업계에서 열화상 장비는 오랫동안 생산 라인, 산업 장비 또는 파이프라인의 온도를 모니터링하는 데 사용되어 왔습니다. 종종 열화상 장비는 심각한 물체 주변에서 볼 수 있습니다. 열화상 시스템은 사람이 방출하는 열을 "감지"합니다. 이들의 도움으로 보안 시스템은 완전한 어둠 속에서도 시설에 대한 무단 진입을 감지합니다. 

코로나19로 인해 열화상 카메라는 출입 통제를 위한 생체 인식 시스템과 점점 더 통합되고 있습니다. 예를 들어 "BioSKUD»(러시아에서 개발 및 제조된 Rostelecom의 종합 솔루션) 열화상 장치는 사람의 체온을 측정하고 움직임을 추적하며 체온이 상승한 사람을 강조할 수 있습니다. 

러시아에는 열화상 시스템 사용에 대한 필수 표준은 없지만 일반적인 기준은 있습니다. Rospotrebnadzor 추천, 이에 따라 모든 방문객과 직원의 체온을 모니터링해야 합니다. 그리고 열화상 시스템은 직원과 방문객의 추가 조치 없이 이를 거의 즉각적으로 수행합니다.

비접촉식 온도 측정 스트리밍 시스템의 작동 방식

시스템의 기본은 열화상 카메라와 일반 카메라로 구성된 열화상 시스템으로, 공통 하우징에 포장되어 있습니다. 복도를 걷고 있는데 통통한 양안 카메라가 당신의 얼굴을 응시하고 있다면, 이것이 바로 열화상 카메라입니다. 중국 장난꾸러기들은 때때로 팬더를 하얗게 만들고 작은 "귀"를 추가하여 팬더처럼 보이도록 만듭니다. 

BioSKUD와의 통합 및 안면 인식 알고리즘 작동(입장하는 사람들을 위한 개인 보호 장비(마스크)의 가용성을 식별하고 확인하려면 간단한 광학 장치가 필요합니다.) 또한 기존 카메라를 사용하여 사람 사이 또는 사람과 장비 사이의 거리를 모니터링할 수 있습니다. 소프트웨어에서는 측정 결과에 대한 비디오 정보가 작업자에게 친숙한 형식으로 표시됩니다.

열화상 장비는 사람의 체온에만 반응하기 위해 얼굴 감지 알고리즘이 이미 탑재되어 있습니다. 장비는 올바른 지점(이 경우 이마 영역)의 열 매트릭스에서 온도를 읽습니다. 이 "필터"가 없으면 열화상 카메라는 뜨거운 커피 잔, 백열 전구 등에서 작동합니다. 추가 기능에는 보호 장비의 존재 여부를 모니터링하고 거리를 유지하는 것이 포함됩니다. 

일반적으로 건물 입구에는 열화상 시스템이 출입 통제 및 관리 시스템과 통합되어 있습니다. 이 단지는 비디오 분석 알고리즘을 사용하여 수신 데이터를 처리하고 이를 운영자의 자동화된 워크스테이션(AWS)으로 전송하는 서버에 연결됩니다. 

열화상 카메라가 온도 상승을 감지하면 일반 카메라가 방문자의 사진을 찍어 직원이나 방문자의 데이터베이스를 통해 식별할 수 있도록 제어 시스템으로 보냅니다. 

열화상 시스템 교정: 참조 샘플부터 기계 학습까지

스트리밍 비접촉 온도 측정을 설정하고 작동하려면 일반적으로 사용됩니다. 절대 흑체(ABL), 어떤 온도에서든 모든 범위의 전자기 복사를 흡수합니다. 열화상 카메라의 시야에 설치되며 열화상 카메라를 교정하는 데 사용됩니다. 흑체는 32~40°C(제조업체에 따라 다름)의 기준 온도를 유지하며, 다른 물체의 온도를 측정할 때마다 장비를 "점검"합니다.

이런 시스템을 사용하는 것은 불편합니다. 따라서 열화상 장비가 제대로 작동하려면 흑체가 10~15분 동안 원하는 온도까지 예열되어야 합니다. 한 시설에서는 밤에 열화상 장치가 꺼졌고, 아침에는 흑체가 제대로 예열될 시간이 없었습니다. 그 결과 교대근무를 시작하는 모든 사람의 체온이 상승했습니다. 나중에 우리는 그것을 알아냈고 이제 밤에도 열화상 시스템이 꺼지지 않습니다.

우리는 현재 흑체 없이도 할 수 있는 실험 기술을 개발하고 있습니다. 우리 피부는 그 특성상 완전 흑체에 가깝고, 사람의 얼굴을 기준으로 삼을 수 있는 것으로 밝혀졌습니다. 우리는 대부분의 사람의 체온이 36,6°C라는 것을 알고 있습니다. 예를 들어, 같은 온도의 사람들을 10분 동안 추적하고 이 온도를 36,6°C로 설정하면 그들의 얼굴을 기준으로 열화상 장비를 보정할 수 있습니다. 인공 지능의 도움으로 구현된 이 기술은 흑체를 사용한 열화상 시스템보다 나쁘지 않은 좋은 결과를 보여줍니다.

흑체가 여전히 사용되는 경우 인공 지능이 열화상 장비를 교정하는 데 도움이 됩니다. 사실 대부분의 열화상 시스템은 열화상 장비를 수동으로 설치하고 흑체를 조정해야 합니다. 그러나 조건이 변경되면 교정을 다시 수행해야 합니다. 그렇지 않으면 열화상 이미저가 온도 편차를 나타내거나 방문객에게 정상 온도로 반응하기 시작합니다. 수동 보정은 너무나 즐겁기 때문에 우리는 흑체를 감지하고 모든 것을 스스로 조정하는 인공 지능 기반 모듈을 개발했습니다. 

알고리즘으로부터 자신을 위장하는 것이 가능합니까?

비접촉식 생체 인식에는 인공 지능과 기계 학습이 자주 사용됩니다. AI는 이물질(뜨거운 커피나 차 한잔, 조명 요소, 전자 제품)을 무시하고 온도를 측정하기 위해 하천에서 얼굴을 감지하는 역할을 담당합니다. 글쎄요, 마스크를 쓴 얼굴을 인식하는 훈련 알고리즘은 2018년부터 심지어 코로나바이러스 이전에도 모든 시스템에서 필수였습니다. 중동에서는 사람들이 종교적인 이유로 얼굴의 상당 부분을 가리고 있으며 많은 아시아 국가에서는 오랫동안 독감이나 도시 스모그로부터 보호하기 위해 마스크를 사용했습니다. 반쯤 가려진 얼굴을 인식하는 것은 더 어렵지만 알고리즘도 개선되고 있습니다. 오늘날 신경망은 마스크를 쓰지 않은 XNUMX년 전과 동일한 확률로 마스크를 쓴 얼굴을 감지합니다.

마스크 등 개인보호장비가 신원확인에 문제가 됐어야 할 것 같습니다. 그러나 실제로는 마스크의 유무나 헤어스타일, 안경 모양의 변화가 인식의 정확성에 영향을 미치지 않습니다. 얼굴을 감지하는 알고리즘은 열려 있는 눈, 귀, 코 영역의 지점을 사용합니다. 

우리 수련에서 유일한 “실패” 상황은 성형수술을 통해 외모를 바꾸는 것입니다. 성형 수술을 받은 직원은 개찰구를 통과할 수 없었습니다. 생체 인식 프로세서가 그녀를 식별할 수 없었습니다. 얼굴 기하학을 통한 접근이 다시 작동하도록 사진을 업데이트해야 했습니다.

열화상 시스템의 기능

측정 정확도와 속도는 열화상 카메라 매트릭스의 해상도와 기타 특성에 따라 달라집니다. 그러나 모든 매트릭스 뒤에는 소프트웨어가 있습니다. 비디오 분석 알고리즘은 프레임의 개체를 식별하고 이를 식별 및 필터링하는 역할을 담당합니다. 

예를 들어, 한 단지의 알고리즘은 동시에 20명의 체온을 측정합니다. 단지의 수용 인원은 분당 최대 400명으로 대규모 산업 기업, 공항, 기차역에서 사용하기에 충분합니다. 동시에 열화상 카메라는 ±9°C의 정확도로 최대 0,3미터 거리의 온도를 기록합니다. 
더 간단한 단지가 있습니다. 그러나 그들은 또한 자신의 업무에 효과적으로 대처할 수 있습니다. 한 가지 해결책은 열화상 장비를 금속 탐지기 프레임에 통합하는 것입니다. 이 장비 세트는 방문자 수가 적은 검문소(분당 최대 40명)에 적합합니다. 이러한 장비는 사람의 얼굴을 감지하고 최대 0,5m 거리에서 1°C의 정확도로 온도를 측정합니다.

열화상 장비 사용 시 발생하는 문제

하천에 있는 사람들의 비접촉 온도 측정은 아직 완벽하다고 할 수 없습니다. 예를 들어 추운 날씨에 사람이 장시간 밖에 있었다면 입구의 열화상 카메라는 실제보다 1~2°C 낮은 온도를 표시합니다. 이로 인해 시스템에서는 체온이 높은 사람들이 시설에 입장하는 것을 허용할 수 있습니다. 이는 다음과 같은 다양한 방법으로 해결할 수 있습니다.

• a) 온도를 측정하기 전에 사람들이 적응하고 서리에서 멀어지도록 열 통로를 만듭니다.
• b) 서리가 내린 날에는 들어오는 모든 승객의 체온을 1~2°C 더 높입니다. 그러나 이로 인해 자동차로 도착한 승객은 의심을 받게 됩니다.

또 다른 문제는 정밀 열화상 시스템의 가격표입니다. 이는 정확한 교정, 게르마늄 광학 등이 필요한 열화상 매트릭스를 생산하는 데 드는 비용이 높기 때문입니다. 

출처 : habr.com