Ar penkios sekundės yra daug ar mažai? Neužtenka išgerti karštos kavos, perbraukti kortelę ir eiti į darbą yra daug. Tačiau kartais net ir dėl tokio vėlavimo prie patikros punktų susidaro eilės, ypač rytais. Dabar įvykdykime COVID-19 prevencijos reikalavimus ir pradėkime matuoti visų įeinančių temperatūrą? Praėjimo laikas padidės 3-4 kartus, dėl to atsiras minia, o užuot kovoję su virusu, gausime idealias sąlygas jam plisti.
Kad taip nenutiktų, turite suskirstyti žmones į eilę arba automatizuoti šį procesą. Antruoju variantu reikia iš karto matuoti daugelio žmonių temperatūrą, neapkraunant jų papildomais veiksmais. Tai galima padaryti pridedant vaizdo stebėjimo sistemą ir vienu metu atlikti kelis veiksmus: nustatyti veidus, išmatuoti temperatūrą ir nustatyti, ar yra kaukė. Apie tai, kaip tokios sistemos veikia, kalbėjome mūsų konferencijoje ““, ir mes jums papasakosime išsamiau po pjūviu.
Kur naudojamos terminio vaizdo sistemos?
Termovizorius yra optinis-elektroninis įrenginys, kuris „mato“ infraraudonųjų spindulių spektre. Taip, tai yra tas pats, kas iš veiksmo filmų apie veržlias specialiąsias pajėgas ir filmų apie plėšrūną, kuris gražiai nuspalvina įprastą vaizdą raudonais ir mėlynais tonais. Praktikoje tame nėra nieko neįprasto ir jie naudojami gana plačiai: termovizoriai nustato šilumą skleidžiančių objektų padėtį ir formą, matuoja jų temperatūrą.
Pramonėje termovizoriai jau seniai naudojami temperatūroms stebėti gamybos linijose, pramoninėje įrangoje ar vamzdynuose. Dažnai termovizorius galima pamatyti aplink rimtų objektų perimetrą: termovizorinės sistemos „mato“ žmogaus skleidžiamą šilumą. Jų pagalba apsaugos sistemos aptinka neteisėtą patekimą į objektą net visiškoje tamsoje.
Dėl COVID-19 terminio vaizdo kameros vis dažniau integruojamos su biometrinėmis identifikavimo sistemomis prieigos kontrolei. Pavyzdžiui, integruota į "» (išsamus „Rostelecom“ sprendimas, sukurtas ir gaminamas Rusijoje) terminio vaizdo prietaisai gali matuoti žmonių temperatūrą, sekti judėjimą ir išryškinti asmenis, kurių temperatūra yra pakilusi.
Rusijoje nėra privalomų terminio vaizdo sistemų naudojimo standartų, tačiau yra bendras , pagal kurią būtina stebėti visų lankytojų ir darbuotojų temperatūrą. O terminio vaizdo sistemos tai daro beveik akimirksniu, nereikalaudamos papildomų darbuotojų ir lankytojų veiksmų.
Kaip veikia bekontaktinio temperatūros matavimo srautinio perdavimo sistemos
Sistemos pagrindas – terminio vaizdo kompleksas, susidedantis iš termovizorių ir įprastų kamerų, kurios supakuotos į bendrą korpusą. Jei einate koridoriumi ir jums į veidą žiūri apkūni dviejų akių fotoaparatas, tai yra termovizorius. Kinijos pokštininkai kartais jas pabalina ir prideda mažas „ausytes“, kad atrodytų panašesnės į pandas.
Paprasta optika reikalinga integracijai su BioSKUD ir veido atpažinimo algoritmų veikimui – identifikuoti ir patikrinti įeinančių asmeninių apsaugos priemonių (kaukių) prieinamumą. Be to, įprasta kamera gali būti naudojama stebėti atstumą tarp žmonių arba tarp žmonių ir įrangos. Programinėje įrangoje vaizdo informacija apie matavimo rezultatus rodoma operatoriui pažįstama forma.
Kad termovizorius reaguotų tik į žmonių temperatūrą, jame jau yra veido aptikimo algoritmas. Įranga nuskaito temperatūrą iš šiluminės matricos reikiamuose taškuose – šiuo atveju kaktos srityje. Be šio „filtro“ termovizorius įsijungtų prie karštos kavos puodelių, kaitrinių lempučių ir kt. Papildomos funkcijos apima apsauginės įrangos stebėjimą ir atstumo palaikymą.
Paprastai prie įėjimo į patalpas termovizinės sistemos integruojamos su įėjimo kontrolės ir valdymo sistemomis. Kompleksas jungiasi prie serverio, kuris vaizdo analizės algoritmais apdoroja gaunamus duomenis ir perduoda juos į automatizuotą operatoriaus darbo vietą (AWS).
Jei termovizinė kamera aptinka pakilusią temperatūrą, tai įprasta kamera nufotografuoja lankytoją ir siunčia ją į valdymo sistemą, kad ji atpažintų su darbuotojų ar lankytojų duomenų baze.
Šiluminio vaizdo sistemų kalibravimas: nuo etaloninių pavyzdžių iki mašininio mokymosi
Paprastai jis naudojamas srautiniam bekontaktiniam temperatūros matavimui nustatyti ir valdyti absoliutus juodas korpusas (ABL), kuri esant bet kokiai temperatūrai sugeria visų diapazonų elektromagnetinę spinduliuotę. Jis montuojamas termovizorinės kameros matymo lauke ir naudojamas termovizoriui kalibruoti. Juodasis korpusas palaiko 32–40 °C etaloninę temperatūrą (priklauso nuo gamintojo), su kuria įranga „patikrinama“ kaskart matuojant kitų objektų temperatūrą.
Naudoti tokią sistemą nepatogu. Taigi, kad termovizorius veiktų tinkamai, juodas korpusas turi sušilti iki norimos temperatūros 10–15 minučių. Viename objekte nakčiai buvo išjungtas termovizinis kompleksas, o ryte juodasis nespėjo tinkamai sušilti. Dėl to visiems, įeinantiems į pamainą, pamainos pradžioje buvo pakilusi temperatūra. Vėliau tai išsiaiškinome, o dabar šiluminio vaizdo sistema nakčiai neišjungiama.
Šiuo metu kuriame eksperimentinę technologiją, leidžiančią apsieiti be juodojo kūno. Paaiškėjo, kad mūsų oda savo savybėmis artima visiškai juodam kūnui, o žmogaus veidas gali būti naudojamas kaip standartas. Žinome, kad daugumos žmonių kūno temperatūra yra 36,6 °C. Pavyzdžiui, jei stebite žmones, kurių temperatūra yra tokia pati 10 minučių, o ši temperatūra yra 36,6 °C, tada termovizorių galite sukalibruoti pagal jų veidus. Ši dirbtinio intelekto pagalba įdiegta technologija rodo gerus rezultatus – ne ką prastesnius nei terminio vaizdo sistemos su juoduoju korpusu.
Ten, kur vis dar naudojamas juodasis kūnas, dirbtinis intelektas padeda kalibruoti termovizorius. Faktas yra tas, kad daugumoje terminio vaizdo sistemų reikia rankiniu būdu sumontuoti termovizorių ir jį pritaikyti prie juodo korpuso. Tačiau tuomet, pasikeitus sąlygoms, kalibravimą tenka daryti iš naujo, antraip termovizoriai pradeda rodyti temperatūros nukrypimus arba į lankytojus reaguoti normalia temperatūra. Rankinis kalibravimas yra toks džiaugsmas, todėl sukūrėme dirbtiniu intelektu paremtą modulį, kuris yra atsakingas už juodo kūno aptikimą ir pats viską sureguliuoja.
Ar įmanoma užmaskuoti save nuo algoritmų?
Dirbtinis intelektas ir mašininis mokymasis dažnai naudojami bekontaktėje biometrijoje. AI yra atsakingas už veidų aptikimą sraute, kad būtų galima matuoti temperatūrą, nepaisant pašalinių objektų (karšto kavos ar arbatos puodelio, apšvietimo elementų, elektronikos). Na, o lavinimo algoritmai atpažinti veidus su kaukėmis buvo privalomi bet kuriai sistemai nuo 2018 m., net prieš koronavirusą: Artimuosiuose Rytuose žmonės dėl religinių priežasčių dengia didelę savo veidų dalį, o daugelyje Azijos šalių jau seniai. naudojo kaukes, apsaugančias nuo gripo ar miesto smogo. Atpažinti pusiau paslėptą veidą yra sunkiau, tačiau tobulėja ir algoritmai: šiandien neuroniniai tinklai kaukes dėvinčius veidus aptinka tokia pat tikimybe kaip prieš metus be kaukių.
Atrodytų, kaukės ir kitos asmeninės apsaugos priemonės turėjo tapti identifikavimo problema. Tačiau praktiškai nei kaukės buvimas, nei šukuosenos ar akinių formos pasikeitimas neturi įtakos atpažinimo tikslumui. Veidų aptikimo algoritmai naudoja taškus iš akių-ausų-nosies srities, kurios lieka atviros.
Vienintelė „nesėkmė“ mūsų praktikoje yra išvaizdos keitimas atliekant plastines operacijas. Darbuotoja po plastinės operacijos negalėjo praeiti pro turniketus: biometriniai procesoriai negalėjo jos identifikuoti. Turėjau atnaujinti nuotrauką, kad galėčiau vėl naudotis veido geometrija.
Terminio vaizdo sistemų galimybės
Matavimo tikslumas ir jo greitis priklauso nuo termovizoriaus matricos raiškos ir kitų jos charakteristikų. Tačiau už bet kokios matricos slypi programinė įranga: vaizdo analizės algoritmas yra atsakingas už objektų identifikavimą kadre, jų identifikavimą ir filtravimą.
Pavyzdžiui, vieno iš kompleksų algoritmas matuoja 20 žmonių temperatūrą vienu metu. Komplekso pajėgumas yra iki 400 žmonių per minutę, to pakanka naudoti didelėse pramonės įmonėse, oro uostuose ir traukinių stotyse. Tuo pačiu metu termovizoriai temperatūrą fiksuoja iki 9 metrų atstumu plius minus 0,3 °C tikslumu.
Yra paprastesnių kompleksų. Tačiau jie taip pat gali efektyviai susidoroti su savo užduotimis. Vienas iš sprendimų – į metalo detektoriaus rėmą integruoti termovizorių. Šis įrangos komplektas tinka patikros postams su nedideliu lankytojų srautu – iki 40 žmonių per minutę. Tokia įranga aptinka žmonių veidus ir matuoja temperatūrą 0,5 °C tikslumu iki 1 metro atstumu.
Problemos dirbant su termovizoriais
Nekontaktinis žmonių temperatūros matavimas upelyje dar negali būti vadinamas tobulu. Pavyzdžiui, jei žmogus ilgą laiką buvo lauke šaltu oru, prie įėjimo termovizorius rodys 1–2 °C žemesnę temperatūrą nei tikroji. Dėl šios priežasties sistema gali leisti žmonėms, kurių temperatūra yra aukštesnė, patekti į objektą. Tai galima išspręsti įvairiais būdais, pavyzdžiui:
- a) sukurti šiluminį koridorių, kad žmonės prieš matuodami temperatūrą prisitaikytų ir pasitrauktų nuo šalčio;
- b) šaltomis dienomis prie visų atvykstančių keleivių temperatūros pridėti 1–2 °C – tačiau tai sukels įtarimų tiems, kurie atvyko automobiliu.
Kita problema yra tikslios šiluminio vaizdo sistemų kainos. Taip yra dėl didelių terminio vaizdo matricos gamybos sąnaudų, kurioms reikalingas tikslus kalibravimas, germanio optika ir kt.
Šaltinis: www.habr.com