थर्मल इमेजिंग नियंत्रण: थर्मामीटर, कोरोनाव्हायरस आणि बेजबाबदार कर्मचार्यांच्या विरूद्ध संपर्करहित बायोमेट्रिक्स

पाच सेकंद खूप की थोडे? गरम कॉफी पिणे पुरेसे नाही, तुमचे कार्ड स्वाइप करणे आणि कामावर जाणे खूप आहे. परंतु काहीवेळा एवढ्या विलंबामुळे चौक्यांवर विशेषत: सकाळी रांगा लागतात. आता कोविड-१९ च्या प्रतिबंधासाठी आवश्यकता पूर्ण करूया आणि प्रवेश करणाऱ्या प्रत्येकाचे तापमान मोजूया? प्रवासाचा वेळ 19-3 पटीने वाढेल, कारण यामुळे गर्दी दिसून येईल आणि व्हायरसशी लढण्याऐवजी, आम्हाला त्याच्या प्रसारासाठी आदर्श परिस्थिती मिळेल. 

हे होण्यापासून रोखण्यासाठी, तुम्हाला एकतर रांगेत लोकांना व्यवस्थापित करणे किंवा ही प्रक्रिया स्वयंचलित करणे आवश्यक आहे. दुस-या पर्यायामध्ये, एकाच वेळी मोठ्या संख्येने लोकांचे तापमान घेणे आवश्यक आहे, त्यांच्यावर अतिरिक्त कृतींचा भार न टाकता. हे व्हिडिओ पाळत ठेवणे प्रणाली जोडून केले जाऊ शकते थर्मल इमेजर आणि एकाच वेळी अनेक क्रिया करा: चेहरे ओळखा, तापमान मोजा आणि मास्कची उपस्थिती निश्चित करा. आम्ही आमच्या परिषदेत अशा प्रणाली कशा कार्य करतात याबद्दल बोललो.साथीच्या रोगाविरूद्ध बायोमेट्रिक्स"आणि आम्ही तुम्हाला कट अंतर्गत अधिक तपशीलवार सांगू.

थर्मल इमेजिंग सिस्टम कुठे वापरल्या जातात?

थर्मल इमेजर हे एक ऑप्टिकल-इलेक्ट्रॉनिक उपकरण आहे जे इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रममध्ये "पाहते". होय, डॅशिंग स्पेशल फोर्सेसबद्दलच्या अॅक्शन फिल्म्स आणि प्रिडेटरबद्दलच्या चित्रपटांमधून हीच गोष्ट आहे, जी नेहमीच्या प्रतिमेला लाल आणि निळ्या टोनमध्ये सुंदर रंग देते. सराव मध्ये, यात काही असामान्य नाही आणि ते मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात: थर्मल इमेजर उष्णता उत्सर्जित करणार्या वस्तूंचे स्थान आणि आकार निर्धारित करतात आणि त्यांचे तापमान मोजतात.

उद्योगात, थर्मल इमेजर्सचा वापर उत्पादन लाइन, औद्योगिक उपकरणे किंवा पाइपलाइनवर तापमानाचे निरीक्षण करण्यासाठी दीर्घकाळापासून केला जातो. बर्‍याचदा थर्मल इमेजर गंभीर वस्तूंच्या परिमितीभोवती दिसू शकतात: थर्मल इमेजिंग सिस्टम एखादी व्यक्ती उत्सर्जित करणारी उष्णता "पाहते". त्यांच्या मदतीने, सुरक्षा यंत्रणा पूर्ण अंधारातही एखाद्या सुविधेत अनधिकृत प्रवेश शोधतात. 

कोविड-19 मुळे, थर्मल इमेजिंग कॅमेरे हे ऍक्सेस कंट्रोलसाठी बायोमेट्रिक आयडेंटिफिकेशन सिस्टीमसह वाढत्या प्रमाणात एकत्रित केले जात आहेत. उदाहरणार्थ, समाकलित "BioSKUD» (रशियामध्ये विकसित आणि तयार केलेले Rostelecom चे सर्वसमावेशक उपाय) थर्मल इमेजिंग उपकरणे लोकांचे तापमान मोजू शकतात, हालचालींचा मागोवा घेऊ शकतात आणि उच्च तापमान असलेल्या व्यक्तींना हायलाइट करू शकतात. 

रशियामध्ये थर्मल इमेजिंग सिस्टमच्या वापरासाठी कोणतेही अनिवार्य मानक नाहीत, परंतु एक सामान्य आहे Rospotrebnadzor शिफारस, त्यानुसार सर्व अभ्यागत आणि कर्मचाऱ्यांच्या तापमानाचे निरीक्षण करणे आवश्यक आहे. आणि थर्मल इमेजिंग सिस्टम कर्मचारी आणि अभ्यागतांकडून अतिरिक्त क्रियांची आवश्यकता न घेता हे जवळजवळ त्वरित करतात.

संपर्क नसलेल्या तापमान मापन प्रवाहासाठी प्रणाली कशा कार्य करतात

प्रणालीचा आधार थर्मल इमेजिंग कॉम्प्लेक्स आहे ज्यामध्ये थर्मल इमेजिंग आणि पारंपारिक कॅमेरे असतात, जे एका सामान्य गृहनिर्माणमध्ये पॅक केलेले असतात. जर तुम्ही कॉरिडॉरमधून चालत असाल आणि दोन डोळ्यांचा मोकळा कॅमेरा तुम्हाला चेहऱ्याकडे पाहत असेल, तर हा थर्मल इमेजर आहे. चायनीज प्रँकस्टर्स कधीकधी त्यांना पांढरे बनवतात आणि त्यांना पांडासारखे दिसण्यासाठी लहान "कान" जोडतात. 

BioSKUD सह एकीकरण आणि चेहर्यावरील ओळख अल्गोरिदमच्या ऑपरेशनसाठी साध्या ऑप्टिक्सची आवश्यकता आहे - प्रवेश करणार्‍यांसाठी वैयक्तिक संरक्षणात्मक उपकरणे (मास्क) ओळखणे आणि त्यांची उपलब्धता तपासणे. याव्यतिरिक्त, पारंपारिक कॅमेरा लोकांमधील किंवा लोक आणि उपकरणांमधील अंतरावर लक्ष ठेवण्यासाठी वापरला जाऊ शकतो. सॉफ्टवेअरमध्ये, मापन परिणामांची व्हिडिओ माहिती ऑपरेटरला परिचित असलेल्या फॉर्ममध्ये प्रदर्शित केली जाते.

थर्मल इमेजरने केवळ लोकांच्या तापमानावर प्रतिक्रिया देण्यासाठी, त्यात आधीपासूनच फेस डिटेक्शन अल्गोरिदम आहे. उपकरणे योग्य बिंदूंवर थर्मल मॅट्रिक्समधून तापमान वाचतात - या प्रकरणात, कपाळाच्या भागात. या "फिल्टर" शिवाय, थर्मल इमेजर गरम कॉफीच्या कप, इनॅन्डेन्सेंट लाइट बल्ब इत्यादींवर ट्रिगर करेल. अतिरिक्त कार्यांमध्ये संरक्षणात्मक उपकरणांच्या उपस्थितीचे निरीक्षण करणे आणि अंतर राखणे समाविष्ट आहे. 

सामान्यतः, परिसराच्या प्रवेशद्वारावर, थर्मल इमेजिंग सिस्टम ऍक्सेस कंट्रोल आणि मॅनेजमेंट सिस्टमसह एकत्रित केले जातात. कॉम्प्लेक्स सर्व्हरशी कनेक्ट होते, जे व्हिडिओ विश्लेषण अल्गोरिदम वापरून येणार्‍या डेटावर प्रक्रिया करते आणि त्यांना स्वयंचलित ऑपरेटर वर्कस्टेशन (AWS) वर प्रसारित करते. 

थर्मल इमेजिंग कॅमेर्‍याने भारदस्त तापमान ओळखल्यास, नियमित कॅमेरा अभ्यागताचा फोटो घेतो आणि कर्मचारी किंवा अभ्यागतांच्या डेटाबेससह ओळखण्यासाठी नियंत्रण प्रणालीकडे पाठवतो. 

थर्मल इमेजिंग सिस्टम्सचे कॅलिब्रेशन: संदर्भ नमुने ते मशीन लर्निंग पर्यंत

संपर्क नसलेले तापमान मापन स्ट्रीमिंग सेट अप आणि ऑपरेट करण्यासाठी, ते सहसा वापरले जाते परिपूर्ण काळा शरीर (ABL), जे कोणत्याही तापमानात सर्व श्रेणींमध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन शोषून घेते. हे थर्मल इमेजिंग कॅमेराच्या दृश्याच्या क्षेत्रात स्थापित केले आहे आणि थर्मल इमेजर कॅलिब्रेट करण्यासाठी वापरले जाते. ब्लॅकबॉडी संदर्भ तापमान 32-40 °C (निर्मात्यावर अवलंबून) राखते, ज्याद्वारे उपकरणे प्रत्येक वेळी इतर वस्तूंचे तापमान मोजतात तेव्हा ते "तपासले" जाते.

अशी यंत्रणा वापरणे गैरसोयीचे आहे. तर, थर्मल इमेजर योग्यरित्या कार्य करण्यासाठी, ब्लॅक बॉडी 10-15 मिनिटांसाठी इच्छित तापमानापर्यंत उबदार असणे आवश्यक आहे. एका सुविधेवर, थर्मल इमेजिंग कॉम्प्लेक्स रात्री बंद होते आणि सकाळी ब्लॅकबॉडीला व्यवस्थित गरम होण्यास वेळ मिळाला नाही. परिणामी, शिफ्टमध्ये प्रवेश करणार्‍या प्रत्येकाचे शिफ्टच्या सुरूवातीला उच्च तापमान होते. नंतर आम्ही ते शोधून काढले, आणि आता थर्मल इमेजिंग सिस्टम रात्री बंद नाही.

आम्ही सध्या एक प्रायोगिक तंत्रज्ञान विकसित करत आहोत जे आम्हाला ब्लॅकबॉडीशिवाय करू देते. असे दिसून आले की आपली त्वचा त्याच्या वैशिष्ट्यांमध्ये पूर्णपणे काळ्या शरीराच्या जवळ आहे आणि एखाद्या व्यक्तीचा चेहरा मानक म्हणून वापरला जाऊ शकतो. आपल्याला माहित आहे की बहुतेक लोकांच्या शरीराचे तापमान 36,6 डिग्री सेल्सियस असते. उदाहरणार्थ, जर तुम्ही समान तापमान असलेल्या लोकांचा 10 मिनिटांसाठी मागोवा घेतला आणि हे तापमान 36,6 °C ने घेतले, तर तुम्ही त्यांच्या चेहऱ्यावर आधारित थर्मल इमेजर कॅलिब्रेट करू शकता. आर्टिफिशियल इंटेलिजन्सच्या मदतीने अंमलात आणलेले हे तंत्रज्ञान चांगले परिणाम दाखवते - ब्लॅकबॉडी असलेल्या थर्मल इमेजिंग सिस्टमपेक्षा वाईट नाही.

जेथे ब्लॅकबॉडी अजूनही वापरली जाते, तेथे कृत्रिम बुद्धिमत्ता थर्मल इमेजर्सचे अंशांकन करण्यात मदत करते. वस्तुस्थिती अशी आहे की बहुतेक थर्मल इमेजिंग सिस्टमला थर्मल इमेजरची मॅन्युअल स्थापना आणि ब्लॅक बॉडीमध्ये त्याचे समायोजन आवश्यक असते. परंतु नंतर, जेव्हा परिस्थिती बदलते, तेव्हा कॅलिब्रेशन पुन्हा करावे लागते, अन्यथा थर्मल इमेजर तापमान विचलन दर्शवू लागतात किंवा सामान्य तापमानासह अभ्यागतांना प्रतिक्रिया देतात. मॅन्युअल कॅलिब्रेशन हा एक आनंद आहे, म्हणून आम्ही कृत्रिम बुद्धिमत्तेवर आधारित मॉड्यूल विकसित केले आहे, जे ब्लॅक बॉडी शोधण्यासाठी जबाबदार आहे आणि सर्वकाही स्वतः समायोजित करते. 

अल्गोरिदममधून स्वतःला वेष करणे शक्य आहे का?

कॉन्टॅक्टलेस बायोमेट्रिक्समध्ये आर्टिफिशियल इंटेलिजन्स आणि मशीन लर्निंगचा वापर केला जातो. तापमान मोजण्यासाठी प्रवाहात चेहरे शोधण्यासाठी, परदेशी वस्तूंकडे दुर्लक्ष करून (कॉफी किंवा चहाचा गरम कप, प्रकाश घटक, इलेक्ट्रॉनिक्स) AI जबाबदार आहे. बरं, मास्क घातलेले चेहरे ओळखण्यासाठी प्रशिक्षण अल्गोरिदम हे 2018 पासून कोणत्याही प्रणालीसाठी, कोरोनाव्हायरसच्या आधीपासून असणे आवश्यक आहे: मध्य पूर्वमध्ये, लोक धार्मिक कारणांमुळे त्यांच्या चेहऱ्याचा महत्त्वपूर्ण भाग झाकतात आणि अनेक आशियाई देशांमध्ये ते लांब असतात. फ्लू किंवा शहरी धुक्यापासून संरक्षण करण्यासाठी मास्क वापरले. अर्धा लपलेला चेहरा ओळखणे अधिक कठीण आहे, परंतु अल्गोरिदम देखील सुधारत आहेत: आज न्यूरल नेटवर्क एक वर्षापूर्वी मास्क नसलेल्या संभाव्यतेसह मुखवटे घातलेले चेहरे शोधतात.

असे दिसते की मास्क आणि इतर वैयक्तिक संरक्षणात्मक उपकरणे ओळखण्यात समस्या बनली असावी. परंतु व्यवहारात, मास्कची उपस्थिती किंवा केशरचना किंवा चष्माच्या आकारात बदल ओळखण्याच्या अचूकतेवर परिणाम करत नाहीत. चेहरे शोधण्यासाठी अल्गोरिदम डोळे-कान-नाक क्षेत्रातील बिंदू वापरतात जे उघडे राहतात. 

आमच्या सरावातील एकमेव "अपयश" परिस्थिती म्हणजे प्लास्टिक सर्जरीद्वारे एखाद्याचे स्वरूप बदलणे. प्लास्टिक सर्जरीनंतर एक कर्मचारी टर्नस्टाईलमधून जाण्यास अक्षम होता: बायोमेट्रिक प्रोसेसर तिला ओळखू शकले नाहीत. मला फोटो अपडेट करावा लागला जेणेकरून चेहऱ्याच्या भूमितीद्वारे प्रवेश पुन्हा कार्य करेल.

थर्मल इमेजिंग सिस्टमची क्षमता

मापन अचूकता आणि त्याची गती थर्मल इमेजर मॅट्रिक्सच्या रिझोल्यूशनवर आणि त्याच्या इतर वैशिष्ट्यांवर अवलंबून असते. परंतु कोणत्याही मॅट्रिक्सच्या मागे सॉफ्टवेअर असते: फ्रेममधील वस्तू ओळखण्यासाठी, त्यांना ओळखण्यासाठी आणि फिल्टर करण्यासाठी व्हिडिओ विश्लेषण अल्गोरिदम जबाबदार असतो. 

उदाहरणार्थ, एका कॉम्प्लेक्सचे अल्गोरिदम एकाच वेळी 20 लोकांचे तापमान मोजते. कॉम्प्लेक्सची क्षमता प्रति मिनिट 400 लोकांपर्यंत आहे, जी मोठ्या औद्योगिक उपक्रम, विमानतळ आणि रेल्वे स्थानकांवर वापरण्यासाठी पुरेसे आहे. त्याच वेळी, थर्मल इमेजर अधिक किंवा उणे 9 °C च्या अचूकतेसह 0,3 मीटर पर्यंतच्या अंतरावर तापमान नोंदवतात. 
सोपी कॉम्प्लेक्स आहेत. तथापि, ते त्यांच्या कार्यांचा प्रभावीपणे सामना करू शकतात. एक उपाय म्हणजे मेटल डिटेक्टर फ्रेममध्ये थर्मल इमेजर समाकलित करणे. उपकरणांचा हा संच अभ्यागतांच्या लहान प्रवाहासह चेकपॉईंटसाठी योग्य आहे - प्रति मिनिट 40 लोकांपर्यंत. अशी उपकरणे लोकांचे चेहरे शोधतात आणि 0,5 मीटर पर्यंत अंतरावर 1 °C च्या अचूकतेसह तापमान मोजतात.

थर्मल इमेजरसह काम करताना समस्या

प्रवाहातील लोकांचे संपर्क नसलेले तापमान मापन अद्याप परिपूर्ण म्हणता येणार नाही. उदाहरणार्थ, जर एखादी व्यक्ती थंड हवामानात बराच काळ बाहेर असेल, तर प्रवेशद्वारावर थर्मल इमेजर वास्तविक तापमानापेक्षा 1-2 °C कमी तापमान दर्शवेल. यामुळे, प्रणाली भारदस्त तापमान असलेल्या लोकांना सुविधेत प्रवेश करू शकते. हे वेगवेगळ्या प्रकारे सोडवले जाऊ शकते, उदाहरणार्थ:

• अ) थर्मल कॉरिडॉर तयार करा जेणेकरून तापमान मोजण्यापूर्वी, लोक परिस्थितीशी जुळवून घेतील आणि दंवपासून दूर जातील;
• b) थंडीच्या दिवसात, येणाऱ्या सर्व प्रवाशांच्या तापमानात 1-2 °C जोडा - तथापि, यामुळे जे कारने आले ते संशयाच्या कक्षेत येतील.

आणखी एक समस्या म्हणजे अचूक थर्मल इमेजिंग सिस्टमची किंमत. हे थर्मल इमेजिंग मॅट्रिक्सच्या उत्पादनाच्या उच्च खर्चामुळे आहे, ज्यासाठी अचूक कॅलिब्रेशन, जर्मेनियम ऑप्टिक्स इ. आवश्यक आहे. 

स्त्रोत: www.habr.com