ProHoster > Blogs > Administrācija > Termiskā attēlveidoÅ”anas kontrole: bezkontakta biometrija pret termometriem, koronavÄ«rusu un bezatbildÄ«giem darbiniekiem

Termiskā attēlveidoÅ”anas kontrole: bezkontakta biometrija pret termometriem, koronavÄ«rusu un bezatbildÄ«giem darbiniekiem

Termiskā attēlveidoÅ”anas kontrole: bezkontakta biometrija pret termometriem, koronavÄ«rusu un bezatbildÄ«giem darbiniekiem
Vai piecas sekundes ir daudz vai maz? Izdzert karstu kafiju ir par maz, pavilkt karti un doties uz darbu ir daudz. Taču dažkārt pat Ŕādas kavÄ“Å”anās dēļ kontrolpunktos veidojas rindas, Ä«paÅ”i no rÄ«tiem. Tagad izpildÄ«sim COVID-19 profilakses prasÄ«bas un sāksim mērÄ«t temperatÅ«ru visiem ienākoÅ”ajiem? Caurlaides laiks palielināsies 3-4 reizes, lÄ«dz ar to parādÄ«sies pÅ«lis, un tā vietā, lai cÄ«nÄ«tos ar vÄ«rusu, mēs iegÅ«sim ideālus apstākļus tā izplatÄ«bai. 

Lai tas nenotiktu, jums ir vai nu jāorganizē cilvēki rindā, vai jāautomatizē Å”is process. Otrajā variantā ir nepiecieÅ”ams vienlaicÄ«gi mērÄ«t temperatÅ«ru lielam skaitam cilvēku, neapgrÅ«tinot viņus ar papildu darbÄ«bām. To var izdarÄ«t, pievienojot videonovēroÅ”anas sistēmu termovizors un veiciet vairākas darbÄ«bas vienlaikus: identificējiet sejas, izmēriet temperatÅ«ru un nosakiet maskas klātbÅ«tni. Mēs runājām par to, kā Ŕādas sistēmas darbojas mÅ«su konferencē "Biometrija pret pandēmiju"Un mēs jums pastāstÄ«sim sÄ«kāk zem griezuma.

Kur tiek izmantotas termiskās attēlveidoÅ”anas sistēmas?

Termokamera ir optiski elektroniska ierÄ«ce, kas ā€œredzā€ infrasarkanajā spektrā. Jā, tas ir tas pats, kas no asa sižeta filmām par braŔām specvienÄ«bām un filmām par Plēsēju, kas skaisti iekrāso ierasto attēlu sarkanos un zilos toņos. Praksē tajā nav nekā neparasta un tos izmanto diezgan plaÅ”i: termovizori nosaka siltumu izstarojoÅ”o objektu novietojumu un formu un mēra to temperatÅ«ru.

RÅ«pniecÄ«bā termokameras jau sen ir izmantotas, lai uzraudzÄ«tu temperatÅ«ru ražoÅ”anas lÄ«nijās, rÅ«pnieciskajās iekārtās vai cauruļvados. Bieži vien termovizorus var redzēt ap nopietnu objektu perimetru: termoattēlveidoÅ”anas sistēmas ā€œredzā€ siltumu, ko cilvēks izstaro. Ar to palÄ«dzÄ«bu droŔības sistēmas atklāj nesankcionētu iekļūŔanu objektā pat pilnÄ«gā tumsā. 

Covid-19 dēļ termiskās attēlveidoÅ”anas kameras arvien vairāk tiek integrētas ar biometriskās identifikācijas sistēmām piekļuves kontrolei. Piemēram, integrēts "BioSKUDĀ» (visaptveroÅ”s risinājums no Rostelecom, kas tiek izstrādāts un ražots Krievijā) termiskās attēlveidoÅ”anas ierÄ«ces var izmērÄ«t cilvēku temperatÅ«ru, izsekot kustÄ«bām un izcelt personas ar paaugstinātu temperatÅ«ru. 

Termiskā attēlveidoÅ”anas kontrole: bezkontakta biometrija pret termometriem, koronavÄ«rusu un bezatbildÄ«giem darbiniekiem
Krievijā nav obligātu termiskās attēlveidoÅ”anas sistēmu izmantoÅ”anas standartu, taču ir vispārējs Rospotrebnadzor ieteikums, saskaņā ar kuru ir nepiecieÅ”ams uzraudzÄ«t visu apmeklētāju un darbinieku temperatÅ«ru. Un termiskās attēlveidoÅ”anas sistēmas to dara gandrÄ«z uzreiz, neprasot papildu darbÄ«bas no darbiniekiem un apmeklētājiem.

Kā darbojas bezkontakta temperatÅ«ras mērÄ«Å”anas straumÄ“Å”anas sistēmas

Termiskā attēlveidoÅ”anas kontrole: bezkontakta biometrija pret termometriem, koronavÄ«rusu un bezatbildÄ«giem darbiniekiem
Sistēmas pamatā ir termoattēlveidoÅ”anas komplekss, kas sastāv no termoattēlveidoÅ”anas un parastajām kamerām, kas ir iepakotas kopējā korpusā. Ja jÅ«s ejat pa gaiteni un jums sejā skatās apaļa divu acu kamera, Å”is ir termovizors. ĶīnieÅ”u palaidņi dažreiz padara tos baltus un pievieno mazas ā€œausisā€, lai tās izskatÄ«tos vairāk kā pandas. 

VienkārÅ”a optika nepiecieÅ”ama integrācijai ar BioSKUD un sejas atpazÄ«Å”anas algoritmu darbÄ«bai - lai identificētu un pārbaudÄ«tu individuālo aizsardzÄ«bas lÄ«dzekļu (masku) pieejamÄ«bu ienākoÅ”ajiem. Turklāt parasto kameru var izmantot, lai uzraudzÄ«tu attālumu starp cilvēkiem vai starp cilvēkiem un aprÄ«kojumu. ProgrammatÅ«rā video informācija par mērÄ«jumu rezultātiem tiek parādÄ«ta operatoram pazÄ«stamā formā.

Termiskā attēlveidoÅ”anas kontrole: bezkontakta biometrija pret termometriem, koronavÄ«rusu un bezatbildÄ«giem darbiniekiem
Lai termokamera reaģētu tikai uz cilvēku temperatÅ«ru, tajā jau ir iekļauts sejas noteikÅ”anas algoritms. Iekārta nolasa temperatÅ«ru no termiskās matricas pareizajos punktos ā€“ Å”ajā gadÄ«jumā pieres zonā. Bez Ŕī ā€œfiltraā€ termovizors iedarbinātos uz karstas kafijas tasÄ«tēm, kvēlspuldzēm utt. Papildu funkcijas ietver aizsarglÄ«dzekļu klātbÅ«tnes uzraudzÄ«bu un attāluma ievēroÅ”anu. 

Parasti pie ieejas telpās termoattēlveidoÅ”anas sistēmas ir integrētas ar piekļuves kontroles un vadÄ«bas sistēmām. Komplekss savienojas ar serveri, kas apstrādā ienākoÅ”os datus, izmantojot video analÄ«tikas algoritmus, un pārsÅ«ta tos uz automatizēto operatora darbstaciju (AWS). 

Ja termokamera konstatē paaugstinātu temperatÅ«ru, tad parastā kamera nofotografē apmeklētāju un nosÅ«ta to kontroles sistēmai identificÄ“Å”anai ar darbinieku vai apmeklētāju datu bāzi. 

Termiskās attēlveidoÅ”anas sistēmu kalibrÄ“Å”ana: no atsauces paraugiem lÄ«dz maŔīnmācÄ«bai

To parasti izmanto, lai iestatÄ«tu un darbinātu straumÄ“Å”anas bezkontakta temperatÅ«ras mērÄ«Å”anu absolÅ«ti melns korpuss (ABL), kas jebkurā temperatÅ«rā absorbē elektromagnētisko starojumu visos diapazonos. Tas ir uzstādÄ«ts termoattēlveidoÅ”anas kameras redzes laukā un tiek izmantots termovizora kalibrÄ“Å”anai. Melnais korpuss uztur atsauces temperatÅ«ru 32ā€“40 Ā°C (atkarÄ«bā no ražotāja), ar kuru iekārta tiek ā€œpārbaudÄ«taā€ ikreiz, kad tā mēra citu objektu temperatÅ«ru.

Termiskā attēlveidoÅ”anas kontrole: bezkontakta biometrija pret termometriem, koronavÄ«rusu un bezatbildÄ«giem darbiniekiem
Ir neērti izmantot Ŕādu sistēmu. Tātad, lai termovizors darbotos pareizi, melnajam korpusam 10ā€“15 minÅ«tes jāsasilst lÄ«dz vajadzÄ«gajai temperatÅ«rai. Vienā objektā termoattēlveidoÅ”anas komplekss tika izslēgts naktÄ«, un no rÄ«ta melnajam Ä·ermenim nebija laika pienācÄ«gi sasilt. Rezultātā visiem, kas ienāca maiņā, maiņas sākumā bija paaugstināta temperatÅ«ra. Vēlāk mēs to izdomājām, un tagad termoattēlveidoÅ”anas sistēma naktÄ« netiek izslēgta.

PaÅ”laik mēs izstrādājam eksperimentālu tehnoloÄ£iju, kas ļauj mums iztikt bez melnā Ä·ermeņa. IzrādÄ«jās, ka mÅ«su āda pēc savām Ä«paŔībām ir tuva pilnÄ«gi melnam Ä·ermenim, un cilvēka seju var izmantot kā standartu. Mēs zinām, ka lielākajai daļai cilvēku Ä·ermeņa temperatÅ«ra ir 36,6 Ā°C. Ja, piemēram, 10 minÅ«tes izsekojat cilvēkus ar tādu paÅ”u temperatÅ«ru un uzskatāt, ka Ŕī temperatÅ«ra ir 36,6 Ā°C, varat kalibrēt termovizoru, pamatojoties uz viņu sejām. Å Ä« tehnoloÄ£ija, kas ieviesta ar mākslÄ«gā intelekta palÄ«dzÄ«bu, uzrāda labus rezultātus ā€“ ne sliktāk kā termoattēlveidoÅ”anas sistēmas ar melno korpusu.

Ja melnais Ä·ermenis joprojām tiek izmantots, mākslÄ«gais intelekts palÄ«dz kalibrēt termovizorus. Fakts ir tāds, ka lielākajai daļai termoattēlveidoÅ”anas sistēmu nepiecieÅ”ams manuāli uzstādÄ«t termovizoru un pielāgot to melnajam korpusam. Bet tad, mainoties apstākļiem, kalibrÄ“Å”ana ir jāveic vēlreiz, pretējā gadÄ«jumā termovizori sāk rādÄ«t temperatÅ«ras novirzes vai reaģē uz apmeklētājiem ar normālu temperatÅ«ru. Manuālā kalibrÄ“Å”ana ir tāds prieks, tāpēc esam izstrādājuÅ”i uz mākslÄ«gā intelekta balstÄ«tu moduli, kas atbild par melnā Ä·ermeņa noteikÅ”anu un pats visu pielāgo. 

Vai ir iespējams maskēties no algoritmiem?

MākslÄ«gais intelekts un maŔīnmācÄ«Å”anās bieži tiek izmantoti bezkontakta biometrijā. AI ir atbildÄ«gs par seju noteikÅ”anu plÅ«smā, lai izmērÄ«tu temperatÅ«ru, ignorējot sveŔķermeņus (karstu kafijas vai tējas tasi, apgaismes elementus, elektroniku). No 2018. gada, pat pirms koronavÄ«rusa, ikvienai sistēmai ir jābÅ«t apmācÄ«tiem algoritmiem, lai atpazÄ«tu maskās valkātas sejas: Tuvajos Austrumos cilvēki reliÄ£isku iemeslu dēļ aizsedz ievērojamu daļu savas sejas, un daudzās Āzijas valstÄ«s jau sen. izmantoja maskas, lai aizsargātu pret gripu vai pilsētas smogu. Pusslēptas sejas atpazÄ«Å”ana ir grÅ«tāka, taču pilnveidojas arÄ« algoritmi: mÅ«sdienās neironu tÄ«kli atklāj sejas, kas valkā maskas ar tādu paÅ”u varbÅ«tÄ«bu kā pirms gada bez maskām.

Termiskā attēlveidoÅ”anas kontrole: bezkontakta biometrija pret termometriem, koronavÄ«rusu un bezatbildÄ«giem darbiniekiem
Å Ä·iet, ka maskām un citiem individuālajiem aizsardzÄ«bas lÄ«dzekļiem vajadzēja kļūt par identifikācijas problēmu. Taču praksē ne maskas klātbÅ«tne, ne frizÅ«ras vai briļļu formas maiņa neietekmē atpazÄ«Å”anas precizitāti. Algoritmi seju noteikÅ”anai izmanto punktus no acs-auss-deguna zonas, kas paliek atvērti. 

VienÄ«gā ā€œneveiksmesā€ situācija mÅ«su praksē ir sava izskata maiņa, izmantojot plastisko Ä·irurÄ£iju. Darbiniece pēc plastiskās operācijas nevarēja iziet cauri turniketiem: biometriskie procesori nespēja viņu identificēt. Man bija jāatjaunina fotoattēls, lai piekļuve pēc sejas Ä£eometrijas atkal darbotos.

Termiskās attēlveidoÅ”anas sistēmu iespējas

MērÄ«jumu precizitāte un ātrums ir atkarÄ«gs no termovizora matricas izŔķirtspējas un citiem tās raksturlielumiem. Bet aiz jebkuras matricas ir programmatÅ«ra: video analÄ«zes algoritms ir atbildÄ«gs par objektu identificÄ“Å”anu kadrā, to identificÄ“Å”anu un filtrÄ“Å”anu. 

Piemēram, viena kompleksa algoritms mēra temperatÅ«ru 20 cilvēkiem vienlaicÄ«gi. Kompleksa jauda ir lÄ«dz 400 cilvēkiem minÅ«tē, kas ir pietiekama izmantoÅ”anai lielos rÅ«pniecÄ«bas uzņēmumos, lidostās un dzelzceļa stacijās. Tajā paŔā laikā termokameras fiksē temperatÅ«ru lÄ«dz 9 metru attālumā ar precizitāti plus mÄ«nus 0,3 Ā°C. 
Ir vienkārŔāki kompleksi. Tomēr viņi var arÄ« efektÄ«vi tikt galā ar saviem uzdevumiem. Viens no risinājumiem ir integrēt termovizoru metāla detektora rāmÄ«. Å is aprÄ«kojuma komplekts ir piemērots kontrolpunktiem ar nelielu apmeklētāju plÅ«smu ā€“ lÄ«dz 40 cilvēkiem minÅ«tē. Šāda iekārta nosaka cilvēku sejas un mēra temperatÅ«ru ar 0,5 Ā°C precizitāti lÄ«dz 1 metra attālumā.

Problēmas darbā ar termovizoriem

Cilvēku bezkontakta temperatÅ«ras mērÄ«Å”anu straumē vēl nevar saukt par perfektu. Piemēram, ja cilvēks aukstā laikā ilgstoÅ”i bijis ārā, pie ieejas termovizors rādÄ«s par 1ā€“2 Ā°C zemāku temperatÅ«ru nekā reālā. Å Ä« iemesla dēļ sistēma var ļaut cilvēkiem ar paaugstinātu temperatÅ«ru iekļūt iestādē. To var atrisināt dažādos veidos, piemēram:

  • a) izveidot termisko koridoru, lai cilvēki pirms temperatÅ«ras mērÄ«Å”anas pielāgotos un attālinātos no sala;
  • b) salnās dienās visu iebraucoÅ”o pasažieru temperatÅ«rai pievienot 1ā€“2 Ā°C - tomēr tas radÄ«s aizdomas tiem, kas ieradās ar automaŔīnu.

Vēl viena problēma ir augstas precizitātes termiskās attēlveidoÅ”anas sistēmu cena. Tas ir saistÄ«ts ar augstām termiskās attēlveidoÅ”anas matricas ražoÅ”anas izmaksām, kam nepiecieÅ”ama precÄ«za kalibrÄ“Å”ana, germānija optika utt. 

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru