Thermal imaging control: contactless biometrics laban sa mga thermometer, coronavirus at mga iresponsableng empleyado

Thermal imaging control: contactless biometrics laban sa mga thermometer, coronavirus at mga iresponsableng empleyado
Ang limang segundo ba ay marami o kaunti? Ang pag-inom ng mainit na kape ay hindi sapat, ang pag-swipe ng iyong card at pagpunta sa trabaho ay marami. Pero minsan kahit sa ganoong pagkaantala, nabubuo ang mga pila sa mga checkpoint, lalo na sa umaga. Ngayon tuparin natin ang mga kinakailangan para sa pag-iwas sa COVID-19 at simulan na nating sukatin ang temperatura ng lahat ng pumapasok? Ang oras ng pagpasa ay tataas ng 3-4 na beses, dahil dito lilitaw ang isang pulutong, at sa halip na labanan ang virus, makakakuha tayo ng mga perpektong kondisyon para sa pagkalat nito. 

Upang maiwasang mangyari ito, kailangan mong ayusin ang mga tao sa isang pila o i-automate ang prosesong ito. Sa pangalawang opsyon, kinakailangang kunin ang temperatura ng isang malaking bilang ng mga tao nang sabay-sabay, nang hindi binibigyang-bigat ang mga ito ng karagdagang mga aksyon. Magagawa ito sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang video surveillance system thermal imager at magsagawa ng ilang aksyon nang sabay-sabay: tukuyin ang mga mukha, sukatin ang temperatura at tukuyin ang pagkakaroon ng maskara. Napag-usapan namin kung paano gumagana ang mga ganitong sistema sa aming kumperensya "Biometrics laban sa pandemya"at sasabihin namin sa iyo nang mas detalyado sa ilalim ng hiwa.

Saan ginagamit ang mga thermal imaging system?

Ang thermal imager ay isang optical-electronic device na "nakikita" sa infrared spectrum. Oo, ito ay ang parehong bagay mula sa mga aksyon na pelikula tungkol sa magara ang mga espesyal na pwersa at mga pelikula tungkol sa Predator, na maganda ang kulay sa karaniwang imahe sa pula at asul na mga tono. Sa pagsasagawa, walang kakaiba tungkol dito at ginagamit ang mga ito nang malawakan: tinutukoy ng mga thermal imager ang posisyon at hugis ng mga bagay na naglalabas ng init at sinusukat ang kanilang temperatura.

Sa industriya, matagal nang ginagamit ang mga thermal imager upang subaybayan ang mga temperatura sa mga linya ng produksyon, kagamitang pang-industriya o pipeline. Kadalasan ang mga thermal imager ay makikita sa paligid ng perimeter ng mga seryosong bagay: ang mga thermal imaging system ay "nakikita" ang init na inilalabas ng isang tao. Sa kanilang tulong, nakita ng mga sistema ng seguridad ang hindi awtorisadong pagpasok sa isang pasilidad kahit sa ganap na kadiliman. 

Dahil sa COVID-19, ang mga thermal imaging camera ay lalong isinasama sa biometric identification system para sa access control. Halimbawa, isinama sa "BioSKUDΒ» (isang komprehensibong solusyon mula sa Rostelecom, na binuo at ginawa sa Russia) ang mga thermal imaging device ay maaaring masukat ang temperatura ng mga tao, subaybayan ang paggalaw at i-highlight ang mga indibidwal na may mataas na temperatura. 

Thermal imaging control: contactless biometrics laban sa mga thermometer, coronavirus at mga iresponsableng empleyado
Walang mga ipinag-uutos na pamantayan para sa paggamit ng mga thermal imaging system sa Russia, ngunit mayroong isang pangkalahatan Rekomendasyon ng Rospotrebnadzor, ayon sa kung saan kinakailangan upang subaybayan ang temperatura ng lahat ng mga bisita at empleyado. At ginagawa ito ng mga thermal imaging system halos kaagad, nang hindi nangangailangan ng mga karagdagang aksyon mula sa mga empleyado at bisita.

Paano gumagana ang mga system para sa pag-stream ng non-contact na pagsukat ng temperatura

Thermal imaging control: contactless biometrics laban sa mga thermometer, coronavirus at mga iresponsableng empleyado
Ang batayan ng system ay isang thermal imaging complex na binubuo ng thermal imaging at conventional camera, na nakabalot sa isang karaniwang pabahay. Kung naglalakad ka sa corridor at nakatitig sa mukha mo ang matambok na dalawang mata na camera, isa itong thermal imager. Ang mga Chinese prankster minsan ay nagpapaputi sa kanila at nagdaragdag ng maliliit na "tainga" para mas magmukha silang mga panda. 

Ang mga simpleng optika ay kailangan para sa pagsasama sa BioSKUD at ang pagpapatakbo ng mga facial recognition algorithm - upang matukoy at suriin ang pagkakaroon ng personal na kagamitan sa proteksiyon (mga maskara) para sa mga pumapasok. Bukod pa rito, maaaring gamitin ang isang kumbensyonal na kamera upang subaybayan ang distansya sa pagitan ng mga tao o sa pagitan ng mga tao at kagamitan. Sa software, ang impormasyon ng video tungkol sa mga resulta ng pagsukat ay ipinapakita sa isang form na pamilyar sa operator.

Thermal imaging control: contactless biometrics laban sa mga thermometer, coronavirus at mga iresponsableng empleyado
Para makapag-react lang ang thermal imager sa temperatura ng mga tao, naglalaman na ito ng algorithm sa pag-detect ng mukha. Binabasa ng kagamitan ang temperatura mula sa isang thermal matrix sa mga tamang punto - sa kasong ito, sa lugar ng noo. Kung wala ang "filter" na ito, ang thermal imager ay magti-trigger sa mga tasa ng mainit na kape, incandescent light bulbs, atbp. Kasama sa mga karagdagang function ang pagsubaybay sa presensya ng mga kagamitang pang-proteksyon at pagpapanatili ng distansya. 

Karaniwan, sa pasukan sa mga lugar, ang mga thermal imaging system ay isinama sa mga access control at management system. Kumokonekta ang complex sa isang server, na nagpoproseso ng mga papasok na data gamit ang mga algorithm ng video analytics at ipinapadala ang mga ito sa automated workstation (AWS) ng operator. 

Kung ang isang thermal imaging camera ay nakakita ng isang mataas na temperatura, pagkatapos ay ang isang regular na camera ay kukuha ng larawan ng bisita at ipapadala ito sa control system para sa pagkakakilanlan sa database ng mga empleyado o mga bisita. 

Pag-calibrate ng mga thermal imaging system: mula sa mga reference na sample hanggang sa machine learning

Upang i-set up at patakbuhin ang pagsusukat ng temperatura na hindi nakikipag-ugnayan sa streaming, kadalasang ginagamit ito ganap na itim na katawan (ABL), na sa anumang temperatura ay sumisipsip ng electromagnetic radiation sa lahat ng saklaw. Naka-install ito sa field of view ng thermal imaging camera at ginagamit upang i-calibrate ang thermal imager. Ang blackbody ay nagpapanatili ng isang reference na temperatura na 32–40 Β°C (depende sa tagagawa), kung saan ang kagamitan ay "nasusuri" sa tuwing sinusukat nito ang temperatura ng iba pang mga bagay.

Thermal imaging control: contactless biometrics laban sa mga thermometer, coronavirus at mga iresponsableng empleyado
Hindi maginhawang gumamit ng ganitong sistema. Kaya, para gumana nang tama ang thermal imager, dapat magpainit ang itim na katawan sa nais na temperatura sa loob ng 10-15 minuto. Sa isang pasilidad, ang thermal imaging complex ay naka-off sa gabi, at sa umaga ang blackbody ay walang oras upang magpainit ng maayos. Bilang resulta, lahat ng pumapasok sa shift ay nagkaroon ng mataas na temperatura sa simula ng shift. Nang maglaon ay nalaman namin ito, at ngayon ang thermal imaging system ay hindi naka-off sa gabi.

Kasalukuyan kaming bumubuo ng isang pang-eksperimentong teknolohiya na nagbibigay-daan sa amin na gawin nang wala ang blackbody. Ito ay lumabas na ang aming balat ay malapit sa mga katangian nito sa isang ganap na itim na katawan, at ang mukha ng isang tao ay maaaring gamitin bilang isang pamantayan. Alam natin na karamihan sa mga tao ay may temperatura ng katawan na 36,6 Β°C. Kung, halimbawa, sinusubaybayan mo ang mga tao na may parehong temperatura sa loob ng 10 minuto at gagawing 36,6 Β°C ang temperaturang ito, maaari mong i-calibrate ang thermal imager batay sa kanilang mga mukha. Ang teknolohiyang ito, na ipinatupad sa tulong ng artificial intelligence, ay nagpapakita ng magagandang resulta - hindi mas masahol pa kaysa sa mga thermal imaging system na may blackbody.

Kung saan ginagamit pa rin ang blackbody, nakakatulong ang artificial intelligence sa pag-calibrate ng mga thermal imager. Ang katotohanan ay ang karamihan sa mga thermal imaging system ay nangangailangan ng manu-manong pag-install ng thermal imager at ang pagsasaayos nito sa itim na katawan. Ngunit pagkatapos, kapag nagbago ang mga kondisyon, ang pagkakalibrate ay kailangang gawin muli, kung hindi, ang mga thermal imager ay magsisimulang magpakita ng mga paglihis ng temperatura o tumugon sa mga bisita na may normal na temperatura. Ang manu-manong pag-calibrate ay napakasaya, kaya nakabuo kami ng isang module batay sa artificial intelligence, na responsable para sa pag-detect ng itim na katawan at pagsasaayos ng lahat mismo. 

Posible bang magkaila ang iyong sarili mula sa mga algorithm?

Ang artificial intelligence at machine learning ay kadalasang ginagamit sa contactless biometrics. Responsable ang AI sa pag-detect ng mga mukha sa isang stream upang sukatin ang temperatura, hindi pinapansin ang mga dayuhang bagay (isang mainit na tasa ng kape o tsaa, mga elemento ng ilaw, electronics). Kaya, ang mga algorithm ng pagsasanay upang makilala ang mga mukha na may suot na maskara ay dapat na mayroon para sa anumang sistema mula noong 2018, kahit na bago ang coronavirus: sa Gitnang Silangan, ang mga tao ay nagtatakip ng malaking bahagi ng kanilang mga mukha para sa mga relihiyosong dahilan, at sa maraming mga bansang Asyano ay matagal na sila. gumamit ng mga maskara upang maprotektahan laban sa trangkaso o smog sa lunsod. Ang pagkilala sa isang kalahating nakatagong mukha ay mas mahirap, ngunit ang mga algorithm ay nagpapabuti din: ngayon ang mga neural network ay nakakakita ng mga mukha na may suot na maskara na may parehong posibilidad tulad ng isang taon na ang nakalipas nang walang maskara.

Thermal imaging control: contactless biometrics laban sa mga thermometer, coronavirus at mga iresponsableng empleyado
Tila ang mga maskara at iba pang personal na kagamitan sa proteksyon ay dapat na naging problema sa pagkakakilanlan. Ngunit sa pagsasagawa, ang pagkakaroon ng maskara o ang pagbabago sa hairstyle o hugis ng salamin ay hindi nakakaapekto sa katumpakan ng pagkilala. Ang mga algorithm para sa pag-detect ng mga mukha ay gumagamit ng mga punto mula sa bahagi ng mata-tainga-ilong na nananatiling bukas. 

Ang tanging sitwasyon ng "kabiguan" sa aming pagsasanay ay kinabibilangan ng pagbabago ng hitsura ng isang tao sa pamamagitan ng plastic surgery. Ang isang empleyado pagkatapos ng plastic surgery ay hindi nakadaan sa turnstile: hindi siya nakilala ng mga biometric processor. Kinailangan kong i-update ang larawan para gumana muli ang access sa pamamagitan ng facial geometry.

Mga kakayahan ng mga thermal imaging system

Ang katumpakan ng pagsukat at ang bilis nito ay nakasalalay sa resolusyon ng thermal imager matrix at iba pang mga katangian nito. Ngunit sa likod ng anumang matrix ay mayroong software: ang isang video analytics algorithm ay responsable para sa pagtukoy ng mga bagay sa frame, pagkilala at pag-filter sa kanila. 

Halimbawa, ang algorithm ng isa sa mga complex ay sumusukat sa temperatura ng 20 tao sa parehong oras. Ang kapasidad ng complex ay hanggang sa 400 katao bawat minuto, na sapat para sa paggamit sa malalaking pang-industriya na negosyo, paliparan at istasyon ng tren. Kasabay nito, ang mga thermal imager ay nagtatala ng temperatura sa layo na hanggang 9 metro na may katumpakan na plus o minus 0,3 Β°C. 
Mayroong mas simpleng mga complex. Gayunpaman, mabisa rin nilang makayanan ang kanilang mga gawain. Ang isang solusyon ay ang pagsamahin ang isang thermal imager sa metal detector frame. Ang hanay ng kagamitan na ito ay angkop para sa mga checkpoint na may maliit na daloy ng mga bisita - hanggang 40 katao bawat minuto. Nakikita ng naturang kagamitan ang mga mukha ng mga tao at sinusukat ang temperatura na may katumpakan na 0,5 Β°C sa layo na hanggang 1 metro.

Mga problema kapag nagtatrabaho sa mga thermal imager

Hindi pa matatawag na perpekto ang pagsukat ng temperatura na hindi nakikipag-ugnayan sa mga tao sa isang stream. Halimbawa, kung ang isang tao ay nasa labas nang mahabang panahon sa malamig na panahon, sa pasukan ang thermal imager ay magpapakita ng temperatura na 1-2 Β°C na mas mababa kaysa sa tunay. Dahil dito, maaaring payagan ng system ang mga taong may mataas na temperatura na makapasok sa pasilidad. Maaari itong malutas sa iba't ibang paraan, halimbawa:

  • a) lumikha ng isang thermal corridor upang bago sukatin ang temperatura, ang mga tao ay umangkop at lumayo mula sa hamog na nagyelo;
  • b) sa mga nagyeyelong araw, magdagdag ng 1–2 Β°C sa temperatura ng lahat ng mga papasok na pasahero - gayunpaman, magdududa ito sa mga dumating sakay ng kotse.

Ang isa pang problema ay ang tag ng presyo ng precision thermal imaging system. Ito ay dahil sa mataas na halaga ng paggawa ng thermal imaging matrix, na nangangailangan ng tumpak na pagkakalibrate, germanium optics, atbp. 

Pinagmulan: www.habr.com

Magdagdag ng komento