Năm giây là nhiều hay ít? Uống cà phê nóng thôi chưa đủ, quẹt thẻ đi làm thì nhiều lắm. Nhưng đôi khi, ngay cả vì sự chậm trễ như vậy mà người ta vẫn xếp hàng dài ở các trạm kiểm soát, đặc biệt là vào buổi sáng. Bây giờ chúng ta hãy thực hiện các yêu cầu để phòng ngừa COVID-19 và bắt đầu đo nhiệt độ của mọi người bước vào? Thời gian di chuyển sẽ tăng lên gấp 3-4 lần, do đó, một đám đông sẽ xuất hiện và thay vì chống lại vi rút, chúng ta sẽ có được điều kiện lý tưởng cho sự lây lan của nó.
Để ngăn điều này xảy ra, bạn cần sắp xếp mọi người theo hàng đợi hoặc tự động hóa quy trình này. Ở phương án thứ hai, cần phải đo nhiệt độ của một số lượng lớn người cùng một lúc mà không tạo gánh nặng cho họ bằng các hành động bổ sung. Điều này có thể được thực hiện bằng cách thêm một hệ thống giám sát video và thực hiện một số hành động cùng một lúc: nhận dạng khuôn mặt, đo nhiệt độ và xác định sự hiện diện của mặt nạ. Chúng tôi đã nói về cách các hệ thống như vậy hoạt động tại hội nghị của chúng tôi “"và chúng tôi sẽ cho bạn biết chi tiết hơn dưới phần cắt giảm.
Hệ thống hình ảnh nhiệt được sử dụng ở đâu?
Máy chụp ảnh nhiệt là một thiết bị quang-điện tử có thể “nhìn thấy” trong phổ hồng ngoại. Đúng vậy, điều này cũng tương tự như những bộ phim hành động về lực lượng đặc biệt dũng cảm và những bộ phim về Kẻ săn mồi, vốn tô màu đẹp mắt cho hình ảnh thông thường với tông màu đỏ và xanh. Trong thực tế, không có gì bất thường về nó và chúng được sử dụng khá rộng rãi: máy ảnh nhiệt xác định vị trí và hình dạng của các vật thể phát nhiệt và đo nhiệt độ của chúng.
Trong công nghiệp, máy ảnh nhiệt từ lâu đã được sử dụng để theo dõi nhiệt độ trên dây chuyền sản xuất, thiết bị công nghiệp hoặc đường ống. Thông thường, máy ảnh nhiệt có thể được nhìn thấy xung quanh chu vi của các vật thể nghiêm trọng: hệ thống chụp ảnh nhiệt “nhìn thấy” nhiệt lượng mà một người tỏa ra. Với sự trợ giúp của họ, hệ thống an ninh sẽ phát hiện hành vi xâm nhập trái phép vào cơ sở ngay cả trong bóng tối hoàn toàn.
Do COVID-19, camera chụp ảnh nhiệt ngày càng được tích hợp với hệ thống nhận dạng sinh trắc học để kiểm soát truy cập. Ví dụ: tích hợp vào "» (một giải pháp toàn diện của Rostelecom, được phát triển và sản xuất tại Nga) các thiết bị chụp ảnh nhiệt có thể đo nhiệt độ của con người, theo dõi chuyển động và làm nổi bật những cá nhân có nhiệt độ cao.
Ở Nga không có tiêu chuẩn bắt buộc nào cho việc sử dụng hệ thống chụp ảnh nhiệt, nhưng có một quy định chung , theo đó cần phải theo dõi nhiệt độ của tất cả du khách và nhân viên. Và hệ thống chụp ảnh nhiệt thực hiện việc này gần như ngay lập tức mà không yêu cầu nhân viên và khách tham quan thực hiện thêm hành động nào.
Cách thức hoạt động của hệ thống đo nhiệt độ không tiếp xúc
Cơ sở của hệ thống là một tổ hợp hình ảnh nhiệt bao gồm hình ảnh nhiệt và máy ảnh thông thường, được đóng gói trong một vỏ chung. Nếu bạn đang đi dọc hành lang và có một chiếc máy ảnh hai mắt tròn trịa đang nhìn thẳng vào mặt bạn thì đây là máy chụp ảnh nhiệt. Những người chơi khăm Trung Quốc đôi khi làm cho chúng có màu trắng và thêm những chiếc “tai” nhỏ để khiến chúng trông giống gấu trúc hơn.
Cần có quang học đơn giản để tích hợp với BioSKUD và vận hành các thuật toán nhận dạng khuôn mặt - để xác định và kiểm tra tính sẵn có của thiết bị bảo vệ cá nhân (khẩu trang) cho những người bước vào. Ngoài ra, một camera thông thường có thể được sử dụng để theo dõi khoảng cách giữa con người hoặc giữa con người với thiết bị. Trong phần mềm, thông tin video về kết quả đo được hiển thị dưới dạng quen thuộc với người vận hành.
Để thiết bị chụp ảnh nhiệt chỉ phản ứng với nhiệt độ của con người, nó đã chứa thuật toán nhận diện khuôn mặt. Thiết bị đọc nhiệt độ từ ma trận nhiệt ở đúng điểm - trong trường hợp này là ở vùng trán. Nếu không có “bộ lọc” này, thiết bị chụp ảnh nhiệt sẽ kích hoạt các tách cà phê nóng, bóng đèn sợi đốt, v.v. Các chức năng bổ sung bao gồm giám sát sự hiện diện của thiết bị bảo hộ và duy trì khoảng cách.
Thông thường, ở lối vào cơ sở, hệ thống hình ảnh nhiệt được tích hợp với hệ thống quản lý và kiểm soát truy cập. Khu phức hợp kết nối với một máy chủ, xử lý dữ liệu đến bằng thuật toán phân tích video và truyền chúng đến máy trạm vận hành tự động (AWS).
Nếu camera chụp ảnh nhiệt phát hiện nhiệt độ tăng cao thì camera thông thường sẽ chụp ảnh khách và gửi ảnh đến hệ thống điều khiển để nhận dạng với cơ sở dữ liệu của nhân viên hoặc khách.
Hiệu chuẩn hệ thống ảnh nhiệt: từ mẫu tham chiếu đến học máy
Để thiết lập và vận hành phép đo nhiệt độ không tiếp xúc trực tiếp, nó thường được sử dụng thể đen tuyệt đối (ABL), ở bất kỳ nhiệt độ nào đều hấp thụ bức xạ điện từ trong mọi phạm vi. Nó được lắp đặt trong trường quan sát của camera chụp ảnh nhiệt và được sử dụng để hiệu chỉnh thiết bị chụp ảnh nhiệt. Vật đen duy trì nhiệt độ tham chiếu ở mức 32–40 °C (tùy thuộc vào nhà sản xuất), với nhiệt độ này thiết bị được “kiểm tra” mỗi khi nó đo nhiệt độ của các vật thể khác.
Thật bất tiện khi sử dụng một hệ thống như vậy. Vì vậy, để thiết bị chụp ảnh nhiệt hoạt động chính xác, thân đen phải làm nóng đến nhiệt độ mong muốn trong 10–15 phút. Tại một cơ sở, tổ hợp chụp ảnh nhiệt bị tắt vào ban đêm và vào buổi sáng, vật đen không có thời gian để làm ấm đúng cách. Kết quả là tất cả mọi người vào ca đều có thân nhiệt tăng cao khi bắt đầu ca. Sau đó chúng tôi đã tìm ra và bây giờ hệ thống chụp ảnh nhiệt không bị tắt vào ban đêm.
Chúng tôi hiện đang phát triển một công nghệ thử nghiệm cho phép chúng tôi làm việc mà không cần vật đen. Hóa ra làn da của chúng ta có đặc điểm gần giống với một cơ thể hoàn toàn đen và khuôn mặt của một người có thể được sử dụng làm tiêu chuẩn. Chúng ta biết rằng hầu hết mọi người đều có nhiệt độ cơ thể là 36,6°C. Ví dụ: nếu bạn theo dõi những người có cùng nhiệt độ trong 10 phút và lấy nhiệt độ này là 36,6 °C thì bạn có thể hiệu chỉnh thiết bị chụp ảnh nhiệt dựa trên khuôn mặt của họ. Công nghệ này, được triển khai với sự trợ giúp của trí tuệ nhân tạo, cho kết quả tốt - không thua kém gì hệ thống chụp ảnh nhiệt với vật thể đen.
Ở những nơi vật đen vẫn được sử dụng, trí tuệ nhân tạo sẽ giúp hiệu chỉnh máy ảnh nhiệt. Thực tế là hầu hết các hệ thống chụp ảnh nhiệt đều yêu cầu lắp đặt thủ công thiết bị chụp ảnh nhiệt và điều chỉnh nó cho phù hợp với thân đen. Nhưng sau đó, khi điều kiện thay đổi, việc hiệu chuẩn phải được thực hiện lại, nếu không, máy ảnh nhiệt bắt đầu hiển thị sai lệch nhiệt độ hoặc phản ứng với du khách có nhiệt độ bình thường. Hiệu chỉnh thủ công là một niềm vui, vì vậy chúng tôi đã phát triển một mô-đun dựa trên trí tuệ nhân tạo, chịu trách nhiệm phát hiện vật thể màu đen và tự điều chỉnh mọi thứ.
Có thể ngụy trang bản thân khỏi các thuật toán?
Trí tuệ nhân tạo và học máy thường được sử dụng trong sinh trắc học không tiếp xúc. AI có nhiệm vụ phát hiện khuôn mặt trong luồng để đo nhiệt độ, bỏ qua vật thể lạ (tách cà phê hoặc trà nóng, các bộ phận chiếu sáng, đồ điện tử). Chà, các thuật toán đào tạo để nhận dạng khuôn mặt đeo mặt nạ là điều bắt buộc phải có đối với bất kỳ hệ thống nào kể từ năm 2018, ngay cả trước khi có vi-rút corona: ở Trung Đông, mọi người che một phần đáng kể khuôn mặt của họ vì lý do tôn giáo và ở nhiều nước châu Á, họ đã có thói quen này từ lâu. sử dụng khẩu trang để bảo vệ khỏi bệnh cúm hoặc khói bụi đô thị. Nhận dạng một nửa khuôn mặt bị che khuất khó khăn hơn, nhưng các thuật toán cũng đang được cải thiện: mạng lưới thần kinh ngày nay phát hiện những khuôn mặt đeo mặt nạ với xác suất tương tự như một năm trước mà không đeo mặt nạ.
Có vẻ như khẩu trang và các thiết bị bảo hộ cá nhân khác lẽ ra đã trở thành một vấn đề trong việc nhận dạng. Nhưng trên thực tế, sự hiện diện của mặt nạ cũng như sự thay đổi về kiểu tóc hay hình dạng của kính đều không ảnh hưởng đến độ chính xác của nhận dạng. Thuật toán phát hiện khuôn mặt sử dụng các điểm từ vùng mắt-tai-mũi vẫn mở.
Tình huống “thất bại” duy nhất trong quá trình luyện tập của chúng ta liên quan đến việc thay đổi ngoại hình của một người thông qua phẫu thuật thẩm mỹ. Một nhân viên sau khi phẫu thuật thẩm mỹ đã không thể đi qua cửa quay: bộ xử lý sinh trắc học không thể nhận dạng được cô ấy. Tôi đã phải cập nhật ảnh để khả năng truy cập bằng hình học khuôn mặt hoạt động trở lại.
Khả năng của hệ thống hình ảnh nhiệt
Độ chính xác của phép đo và tốc độ của nó phụ thuộc vào độ phân giải của ma trận hình ảnh nhiệt và các đặc tính khác của nó. Nhưng đằng sau bất kỳ ma trận nào cũng có phần mềm: thuật toán phân tích video có nhiệm vụ xác định các đối tượng trong khung, xác định và lọc chúng.
Ví dụ, thuật toán của một trong những khu phức hợp đo nhiệt độ của 20 người cùng lúc. Công suất của khu phức hợp lên tới 400 người/phút, đủ để sử dụng tại các xí nghiệp công nghiệp lớn, sân bay, nhà ga. Đồng thời, máy ảnh nhiệt ghi lại nhiệt độ ở khoảng cách lên tới 9 mét với độ chính xác cộng hoặc trừ 0,3 ° C.
Có những phức hợp đơn giản hơn. Tuy nhiên, họ cũng có thể giải quyết nhiệm vụ của mình một cách hiệu quả. Một giải pháp là tích hợp thiết bị chụp ảnh nhiệt vào khung máy dò kim loại. Bộ thiết bị này phù hợp với các trạm kiểm soát có lượng khách tham quan nhỏ - lên tới 40 người mỗi phút. Thiết bị như vậy phát hiện khuôn mặt của mọi người và đo nhiệt độ với độ chính xác 0,5 ° C ở khoảng cách lên tới 1 mét.
Các vấn đề khi làm việc với máy ảnh nhiệt
Việc đo nhiệt độ không tiếp xúc của người trong dòng vẫn chưa thể gọi là hoàn hảo. Ví dụ: nếu một người đã ở bên ngoài thời tiết lạnh trong thời gian dài, ở lối vào, thiết bị chụp ảnh nhiệt sẽ hiển thị nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ thực tế từ 1–2 ° C. Do đó, hệ thống có thể cho phép những người có nhiệt độ cao vào cơ sở. Điều này có thể được giải quyết theo nhiều cách khác nhau, ví dụ:
- a) tạo hành lang nhiệt để trước khi đo nhiệt độ, con người thích nghi và di chuyển ra khỏi sương giá;
- b) vào những ngày băng giá, tăng nhiệt độ của tất cả hành khách đến 1-2 °C - tuy nhiên, điều này sẽ khiến những người đến bằng ô tô bị nghi ngờ.
Một vấn đề khác là giá của hệ thống chụp ảnh nhiệt chính xác. Điều này là do chi phí sản xuất ma trận ảnh nhiệt cao, đòi hỏi phải hiệu chuẩn chính xác, quang học germanium, v.v.
Nguồn: www.habr.com