Cinco segundos é muito ou pouco? Tomar café quente não basta, passar o cartão e ir trabalhar é muito. Mas às vezes, mesmo por causa desse atraso, formam-se filas nos postos de controle, principalmente no período da manhã. Agora vamos cumprir os requisitos para prevenção do COVID-19 e começar a medir a temperatura de todos que entram? O tempo de passagem aumentará de 3 a 4 vezes, por isso aparecerá uma multidão e, ao invés de combater o vírus, teremos as condições ideais para sua propagação.
Para evitar que isso aconteça, você precisa organizar as pessoas em uma fila ou automatizar esse processo. Na segunda opção, é necessário medir a temperatura de um grande número de pessoas ao mesmo tempo, sem sobrecarregá-las com ações adicionais. Isso pode ser feito adicionando um sistema de vigilância por vídeo e realizar diversas ações ao mesmo tempo: identificar rostos, medir temperatura e determinar a presença de máscara. Conversamos sobre como esses sistemas funcionam em nossa conferência “"e contaremos com mais detalhes abaixo do corte.
Onde os sistemas de imagem térmica são usados?
Um termovisor é um dispositivo óptico-eletrônico que “vê” no espectro infravermelho. Sim, é a mesma coisa dos filmes de ação sobre forças especiais arrojadas e dos filmes sobre o Predador, que colorem lindamente a imagem usual em tons de vermelho e azul. Na prática, não há nada de incomum nisso e são amplamente utilizados: os termovisores determinam a posição e a forma dos objetos que emitem calor e medem sua temperatura.
Na indústria, os termovisores têm sido usados há muito tempo para monitorar temperaturas em linhas de produção, equipamentos industriais ou tubulações. Freqüentemente, os termovisores podem ser vistos ao redor do perímetro de objetos sérios: os sistemas de imagem térmica “vêem” o calor que uma pessoa emite. Com a ajuda deles, os sistemas de segurança detectam a entrada não autorizada em uma instalação, mesmo na escuridão total.
Devido à COVID-19, as câmaras termográficas estão cada vez mais integradas com sistemas de identificação biométrica para controlo de acesso. Por exemplo, integrado em "» (uma solução abrangente da Rostelecom, desenvolvida e fabricada na Rússia) os dispositivos de imagem térmica podem medir a temperatura das pessoas, rastrear movimentos e destacar indivíduos com temperaturas elevadas.
Não existem normas obrigatórias para a utilização de sistemas de imagem térmica na Rússia, mas existe uma norma geral , segundo a qual é necessário monitorar a temperatura de todos os visitantes e funcionários. E os sistemas de imagem térmica fazem isso quase instantaneamente, sem exigir ações adicionais de funcionários e visitantes.
Como funcionam os sistemas para streaming de medição de temperatura sem contato
A base do sistema é um complexo de imagens térmicas composto por câmeras termográficas e convencionais, que são acondicionadas em um invólucro comum. Se você está andando por um corredor e uma câmera rechonchuda de dois olhos está olhando para você, este é um termovisor. Os brincalhões chineses às vezes os tornam brancos e adicionam pequenas “orelhas” para fazê-los parecer mais com pandas.
São necessárias óticas simples para integração com BioSKUD e operação de algoritmos de reconhecimento facial - para identificar e verificar a disponibilidade de equipamentos de proteção individual (máscaras) para quem entra. Além disso, uma câmera convencional pode ser utilizada para monitorar a distância entre pessoas ou entre pessoas e equipamentos. No software, as informações de vídeo sobre os resultados da medição são exibidas em um formato familiar ao operador.
Para que o termovisor reaja apenas à temperatura das pessoas, ele já contém um algoritmo de detecção de rosto. O equipamento lê a temperatura de uma matriz térmica nos pontos certos – neste caso, na região da testa. Sem esse “filtro”, o termovisor dispararia em xícaras de café quente, lâmpadas incandescentes, etc. Funções adicionais incluem monitorar a presença de equipamentos de proteção e manter distância.
Normalmente, à entrada das instalações, os sistemas de imagem térmica são integrados com sistemas de controlo e gestão de acessos. O complexo se conecta a um servidor, que processa os dados recebidos usando algoritmos de análise de vídeo e os transmite para uma estação de trabalho automatizada do operador (AWS).
Se uma câmera termográfica detectar temperatura elevada, uma câmera normal tira uma foto do visitante e a envia ao sistema de controle para identificação no banco de dados de funcionários ou visitantes.
Calibração de sistemas de imagem térmica: das amostras de referência ao aprendizado de máquina
Para configurar e operar a medição de temperatura sem contato por streaming, geralmente é usado corpo negro absoluto (ABL), que em qualquer temperatura absorve radiação eletromagnética em todas as faixas. Ele é instalado no campo de visão da câmera termográfica e é usado para calibrar a câmera termográfica. O corpo negro mantém uma temperatura de referência de 32–40 °C (dependendo do fabricante), com a qual o equipamento é “verificado” cada vez que mede a temperatura de outros objetos.
É inconveniente usar tal sistema. Portanto, para que o termovisor funcione corretamente, o corpo negro deve aquecer até a temperatura desejada por 10 a 15 minutos. Em uma instalação, o complexo de imagens térmicas foi desligado à noite e, pela manhã, o corpo negro não teve tempo de aquecer adequadamente. Como resultado, todos que entravam no turno apresentavam temperatura elevada no início do turno. Mais tarde descobrimos e agora o sistema de imagem térmica não desliga à noite.
Atualmente estamos desenvolvendo uma tecnologia experimental que nos permite prescindir do corpo negro. Descobriu-se que nossa pele tem características próximas a um corpo completamente negro, e o rosto de uma pessoa pode ser usado como padrão. Sabemos que a maioria das pessoas tem uma temperatura corporal de 36,6 °C. Se, por exemplo, você monitorar pessoas com a mesma temperatura por 10 minutos e considerar essa temperatura como 36,6 °C, poderá calibrar o termovisor com base em seus rostos. Esta tecnologia, implementada com a ajuda de inteligência artificial, apresenta bons resultados - não piores do que os sistemas de imagem térmica com corpo negro.
Onde o corpo negro ainda é usado, a inteligência artificial ajuda na calibração dos termovisores. O fato é que a maioria dos sistemas de imagem térmica exige a instalação manual do termovisor e seu ajuste ao corpo negro. Mas então, quando as condições mudam, a calibração tem que ser feita novamente, caso contrário os termovisores começam a mostrar desvios de temperatura ou a reagir aos visitantes com temperatura normal. A calibração manual é uma alegria, por isso desenvolvemos um módulo baseado em inteligência artificial, que é responsável por detectar o corpo negro e ajustar tudo sozinho.
É possível disfarçar-se dos algoritmos?
A inteligência artificial e o aprendizado de máquina são frequentemente usados em biometria sem contato. A IA é responsável por detectar rostos em um fluxo para medir a temperatura, ignorando objetos estranhos (uma xícara de café ou chá quente, elementos de iluminação, eletrônicos). Bem, treinar algoritmos para reconhecer rostos usando máscaras tem sido obrigatório para qualquer sistema desde 2018, mesmo antes do coronavírus: no Oriente Médio, as pessoas cobrem uma parte significativa de seus rostos por motivos religiosos, e em muitos países asiáticos há muito tempo usaram máscaras para se proteger contra a gripe ou a poluição urbana. Reconhecer um rosto meio escondido é mais difícil, mas os algoritmos também estão melhorando: hoje as redes neurais detectam rostos usando máscaras com a mesma probabilidade de há um ano sem máscaras.
Parece que as máscaras e outros equipamentos de proteção individual deveriam ter se tornado um problema de identificação. Mas, na prática, nem a presença de máscara, nem a mudança no penteado ou no formato dos óculos afetam a precisão do reconhecimento. Algoritmos para detecção de rostos utilizam pontos da área olho-orelha-nariz que permanecem abertos.
A única situação de “fracasso” em nossa prática envolve a mudança da aparência através da cirurgia plástica. Uma funcionária após cirurgia plástica não conseguiu passar pelas catracas: os processadores biométricos não conseguiram identificá-la. Tive que atualizar a foto para que o acesso pela geometria facial voltasse a funcionar.
Capacidades dos sistemas de imagem térmica
A precisão da medição e sua velocidade dependem da resolução da matriz do termovisor e de suas demais características. Mas por trás de qualquer matriz existe um software: um algoritmo de análise de vídeo é responsável por identificar os objetos no quadro, identificando-os e filtrá-los.
Por exemplo, o algoritmo de um dos complexos mede a temperatura de 20 pessoas ao mesmo tempo. A capacidade do complexo é de até 400 pessoas por minuto, o que é suficiente para uso em grandes empreendimentos industriais, aeroportos e estações ferroviárias. Ao mesmo tempo, os termovisores registram a temperatura a uma distância de até 9 metros com uma precisão de mais ou menos 0,3 °C.
Existem complexos mais simples. No entanto, eles também podem cumprir suas tarefas de forma eficaz. Uma solução é integrar um termovisor na estrutura do detector de metais. Este conjunto de equipamentos é adequado para postos de controle com pequeno fluxo de visitantes - até 40 pessoas por minuto. Esses equipamentos detectam rostos de pessoas e medem a temperatura com precisão de 0,5°C a uma distância de até 1 metro.
Problemas ao trabalhar com termovisores
A medição da temperatura sem contato de pessoas em um riacho ainda não pode ser considerada perfeita. Por exemplo, se uma pessoa ficou muito tempo fora de casa em tempo frio, na entrada o termovisor mostrará uma temperatura 1–2 °C inferior à temperatura real. Por causa disso, o sistema pode permitir a entrada de pessoas com temperaturas elevadas nas instalações. Isso pode ser resolvido de diferentes maneiras, por exemplo:
- a) criar um corredor térmico para que antes de medir a temperatura as pessoas se adaptem e se afastem das geadas;
- b) em dias gelados, adicionar 1–2 °C à temperatura de todos os passageiros que chegam - no entanto, isso fará com que aqueles que chegaram de carro fiquem sob suspeita.
Outro problema é o preço dos sistemas de imagem térmica de precisão. Isto se deve ao alto custo de produção de uma matriz de imagem térmica, que requer calibração precisa, óptica de germânio, etc.
Fonte: habr.com