Er fem sekunder mye eller lite? Å drikke varm kaffe er ikke nok, å sveipe kortet og gå på jobb er mye. Men noen ganger, selv på grunn av en slik forsinkelse, dannes det køer ved sjekkpunktene, spesielt om morgenen. La oss nå oppfylle kravene for forebygging av COVID-19 og begynne å måle temperaturen til alle som kommer inn? Passasjetiden vil øke med 3-4 ganger, på grunn av dette vil en folkemengde dukke opp, og i stedet for å bekjempe viruset, vil vi få ideelle forhold for spredningen.
For å forhindre at dette skjer, må du enten organisere folk i en kø eller automatisere denne prosessen. I det andre alternativet er det nødvendig å ta temperaturen til et stort antall mennesker på en gang, uten å belaste dem med ytterligere handlinger. Dette kan gjøres ved å legge til et videoovervåkingssystem og utfør flere handlinger samtidig: identifiser ansikter, mål temperatur og bestem tilstedeværelsen av en maske. Vi snakket om hvordan slike systemer fungerer på konferansen vår."og vi vil fortelle deg mer detaljert under kuttet.
Hvor brukes termiske bildesystemer?
Et termisk kamera er en optisk-elektronisk enhet som "ser" i det infrarøde spekteret. Ja, dette er det samme fra actionfilmer om knallsterke spesialstyrker og filmer om Predator, som vakkert farger det vanlige bildet i røde og blå toner. I praksis er det ikke noe uvanlig med det, og de brukes ganske mye: termiske kameraer bestemmer posisjonen og formen til objekter som avgir varme og måler temperaturen deres.
I industrien har termiske kameraer lenge vært brukt til å overvåke temperaturer på produksjonslinjer, industrielt utstyr eller rørledninger. Ofte kan termiske kameraer sees rundt omkretsen av alvorlige objekter: termiske bildesystemer "ser" varmen som en person avgir. Med deres hjelp oppdager sikkerhetssystemer uautorisert adgang til et anlegg selv i fullstendig mørke.
På grunn av COVID-19 blir varmekameraer i økende grad integrert med biometriske identifikasjonssystemer for adgangskontroll. For eksempel integrert i "» (en omfattende løsning fra Rostelecom, som er utviklet og produsert i Russland) termiske bildeapparater kan måle temperaturen til mennesker, spore bevegelser og fremheve individer med høye temperaturer.
Det er ingen obligatoriske standarder for bruk av termiske bildesystemer i Russland, men det er en generell , ifølge hvilken det er nødvendig å overvåke temperaturen til alle besøkende og ansatte. Og termiske bildesystemer gjør dette nesten umiddelbart, uten å kreve ytterligere handlinger fra ansatte og besøkende.
Hvordan fungerer systemer for strømming av berøringsfri temperaturmåling
Grunnlaget for systemet er et termisk bildebehandlingskompleks bestående av termisk bildebehandling og konvensjonelle kameraer, som er pakket i et felles hus. Hvis du går nedover en korridor og et fyldig toøyet kamera stirrer deg i ansiktet, er dette et termisk kamera. Kinesiske skøyere gjør dem noen ganger hvite og legger til små "ører" for å få dem til å se mer ut som pandaer.
Enkel optikk er nødvendig for integrasjon med BioSKUD og drift av ansiktsgjenkjenningsalgoritmer – for å identifisere og sjekke tilgjengeligheten av personlig verneutstyr (masker) for de som kommer inn. I tillegg kan et konvensjonelt kamera brukes til å overvåke avstanden mellom mennesker eller mellom mennesker og utstyr. I programvaren vises videoinformasjon om måleresultatene i en form som er kjent for operatøren.
For at termokameraet bare skal reagere på temperaturen til mennesker, inneholder det allerede en ansiktsdeteksjonsalgoritme. Utstyret leser temperaturen fra en termisk matrise på de riktige punktene - i dette tilfellet i panneområdet. Uten dette "filteret" ville termokameraet utløst på kopper med varm kaffe, glødelamper osv. Ytterligere funksjoner inkluderer overvåking av verneutstyr og opprettholdelse av avstand.
Vanligvis, ved inngangen til lokaler, er termiske bildesystemer integrert med tilgangskontroll og styringssystemer. Komplekset kobles til en server, som behandler innkommende data ved hjelp av videoanalysealgoritmer og overfører dem til en automatisert operatørarbeidsstasjon (AWS).
Hvis et termisk bildekamera oppdager en forhøyet temperatur, tar et vanlig kamera et bilde av den besøkende og sender det til kontrollsystemet for identifikasjon med databasen over ansatte eller besøkende.
Kalibrering av termiske bildesystemer: fra referanseprøver til maskinlæring
For å sette opp og betjene strømming berøringsfri temperaturmåling, brukes den vanligvis absolutt svart kropp (ABL), som ved enhver temperatur absorberer elektromagnetisk stråling i alle områder. Den er installert i synsfeltet til termokameraet og brukes til å kalibrere termokameraet. Den sorte kroppen holder en referansetemperatur på 32–40 °C (avhengig av produsent), som utstyret "sjekkes" med hver gang det måler temperaturen på andre objekter.
Det er upraktisk å bruke et slikt system. Så for at termokameraet skal fungere riktig, må den svarte kroppen varmes opp til ønsket temperatur i 10–15 minutter. Ved ett anlegg ble termobildekomplekset slått av om natten, og om morgenen rakk ikke den svarte kroppen å varme seg ordentlig opp. Som et resultat hadde alle som gikk inn på skiftet en forhøyet temperatur i begynnelsen av skiftet. Senere fant vi ut av det, og nå er ikke termobildesystemet slått av om natten.
Vi utvikler for tiden en eksperimentell teknologi som lar oss klare oss uten den svarte kroppen. Det viste seg at huden vår i sine egenskaper er nær en helt svart kropp, og en persons ansikt kan brukes som standard. Vi vet at de fleste har en kroppstemperatur på 36,6 °C. Hvis du for eksempel sporer personer med samme temperatur i 10 minutter og tar denne temperaturen til å være 36,6 °C, kan du kalibrere termokameraet basert på ansiktene deres. Denne teknologien, implementert ved hjelp av kunstig intelligens, viser gode resultater - ikke verre enn termiske bildesystemer med en svartkropp.
Der den svarte kroppen fortsatt brukes, hjelper kunstig intelligens med å kalibrere termiske kameraer. Faktum er at de fleste termiske bildesystemer krever manuell installasjon av termokameraet og dets justering til den svarte kroppen. Men så, når forholdene endrer seg, må kalibreringen gjøres på nytt, ellers begynner termokameraene å vise temperaturavvik eller reagerer på besøkende med normal temperatur. Manuell kalibrering er en fryd, så vi har utviklet en modul basert på kunstig intelligens, som er ansvarlig for å oppdage den svarte kroppen og justerer alt selv.
Er det mulig å skjule seg fra algoritmer?
Kunstig intelligens og maskinlæring brukes ofte i kontaktløs biometri. AI er ansvarlig for å oppdage ansikter i en strøm for å måle temperatur, ignorere fremmedlegemer (en varm kopp kaffe eller te, lyselementer, elektronikk). Vel, treningsalgoritmer for å gjenkjenne ansikter som bærer masker har vært et must for ethvert system siden 2018, selv før koronaviruset: I Midtøsten dekker folk en betydelig del av ansiktene sine av religiøse årsaker, og i mange asiatiske land har de lenge brukte masker for å beskytte mot influensa eller urban smog. Å gjenkjenne et halvskjult ansikt er vanskeligere, men algoritmene blir også bedre: i dag oppdager nevrale nettverk ansikter som har på seg masker med samme sannsynlighet som for et år siden uten masker.
Det ser ut til at masker og annet personlig verneutstyr burde ha blitt et problem med identifisering. Men i praksis påvirker verken tilstedeværelsen av en maske eller en endring i frisyre eller form på briller gjenkjennelsens nøyaktighet. Algoritmer for å oppdage ansikter bruker punkter fra øye-øre-nese-området som forblir åpne.
Den eneste "feil"-situasjonen i vår praksis innebærer å endre ens utseende gjennom plastisk kirurgi. En ansatt etter plastisk kirurgi var ikke i stand til å passere gjennom turnstiles: biometriske prosessorer klarte ikke å identifisere henne. Jeg måtte oppdatere bildet slik at tilgang med ansiktsgeometri ville fungere igjen.
Mulighetene til termiske bildesystemer
Målenøyaktigheten og hastigheten avhenger av oppløsningen til varmebildematrisen og dens andre egenskaper. Men bak enhver matrise er det programvare: en videoanalysealgoritme er ansvarlig for å identifisere objekter i rammen, identifisere og filtrere dem.
For eksempel måler algoritmen til et av kompleksene temperaturen til 20 personer samtidig. Kapasiteten til komplekset er opptil 400 personer per minutt, noe som er nok til bruk på store industribedrifter, flyplasser og togstasjoner. Samtidig registrerer termiske kameraer temperatur i en avstand på opptil 9 meter med en nøyaktighet på pluss eller minus 0,3 °C.
Det er enklere komplekser. Men de kan også takle oppgavene sine effektivt. En løsning er å integrere et termisk kamera i metalldetektorrammen. Dette settet med utstyr er egnet for sjekkpunkter med en liten strøm av besøkende - opptil 40 personer per minutt. Slikt utstyr oppdager folks ansikter og måler temperatur med en nøyaktighet på 0,5 °C i en avstand på opptil 1 meter.
Problemer ved arbeid med termiske kameraer
Berøringsfri temperaturmåling av mennesker i en bekk kan ennå ikke kalles perfekt. For eksempel, hvis en person har vært ute lenge i kaldt vær, vil termokameraet ved inngangen vise en temperatur som er 1–2 °C lavere enn den virkelige. På grunn av dette kan systemet tillate personer med høye temperaturer å komme inn i anlegget. Dette kan løses på forskjellige måter, for eksempel:
- a) lage en termisk korridor slik at før de måler temperaturen, tilpasser folk seg og beveger seg bort fra frosten;
- b) på frostdager, legg til 1–2 °C til temperaturen på alle innkommende passasjerer – dette vil imidlertid gjøre at de som ankom med bil kommer under mistanke.
Et annet problem er prislappen på presisjons termiske bildesystemer. Dette skyldes de høye kostnadene ved å produsere en termisk bildematrise, som krever presis kalibrering, germaniumoptikk osv.
Kilde: www.habr.com