五秒是多还是少？ 喝热咖啡还不够，刷卡上班就很多了。 但有时即使因为这样的延误，检查站也会排起长队，尤其是在早上。 现在让我们满足预防COVID-19的要求，开始测量所有进入的人的体温？ 通过时间将增加3-4倍，因此会出现人群，我们不会与病毒作斗争，而是为其传播提供了理想的条件。
为了防止这种情况发生，您需要将人员组织到队列中或自动执行此过程。 在第二种选择中，有必要同时测量大量人员的体温，而不会给他们带来额外的负担。 这可以通过添加视频监控系统来完成 并同时执行多项操作：识别面孔、测量温度并确定是否佩戴口罩。 我们在会议上讨论了此类系统的工作原理““我们会在剪辑中告诉你更多细节。
热成像系统用在哪里？
热像仪是一种在红外光谱中“看到”的光电设备。 是的，这与关于英勇特种部队的动作片和关于铁血战士的电影是一样的，它们用红色和蓝色色调美丽地为通常的图像着色。 在实践中，这并没有什么不寻常的，而且它们的应用相当广泛：热成像仪确定发出热量的物体的位置和形状并测量它们的温度。
在工业中，热像仪长期以来被用来监测生产线、工业设备或管道的温度。 通常可以在严重物体的周边看到热成像仪：热成像系统“看到”人散发的热量。 在他们的帮助下，即使在完全黑暗的情况下，安全系统也能检测到未经授权的设施进入。
由于 COVID-19，红外热像仪越来越多地与生物识别系统集成以进行访问控制。 例如，集成到“»（Rostelecom 的综合解决方案，在俄罗斯开发和制造）热成像设备可以测量人体体温、跟踪运动并突出显示体温升高的个体。
俄罗斯对于热成像系统的使用没有强制性标准，但有一个通用的标准 ，根据该规定，有必要监测所有访客和员工的体温。 热成像系统几乎可以立即完成此操作，无需员工和访客进行额外操作。
流式非接触式温度测量系统的工作原理
该系统的基础是由热成像和传统相机组成的热成像复合体，它们封装在一个共同的外壳中。 如果您走在走廊上，并且一个胖乎乎的两只眼睛的摄像机正盯着您的脸，那么这就是热成像仪。 中国的恶作剧者有时会把它们弄成白色，并加上小“耳朵”，让它们看起来更像熊猫。
需要简单的光学器件来与 BioSKUD 集成以及面部识别算法的操作，以识别和检查进入人员的个人防护设备（口罩）的可用性。 此外，传统的摄像头可用于监控人与人之间或人与设备之间的距离。 在软件中，有关测量结果的视频信息以操作员熟悉的形式显示。
为了使热像仪仅对人的温度做出反应，它已经包含了面部检测算法。 设备从热矩阵中读取正确点的温度 - 在本例中是前额区域。 如果没有这个“过滤器”，热像仪就会在热咖啡、白炽灯泡等上触发。其他功能包括监控防护设备的存在和保持距离。
通常，在场所入口处，热成像系统与访问控制和管理系统集成。 该综合体连接到服务器，该服务器使用视频分析算法处理传入数据并将其传输到自动化操作员工作站（AWS）。
如果热成像摄像机检测到温度升高，则常规摄像机会拍摄访客的照片并将其发送到控制系统，以便在员工或访客的数据库中进行识别。
热成像系统的校准：从参考样本到机器学习
要设置和操作流式非接触式温度测量，通常使用 绝对黑体 (ABL)，在任何温度下吸收所有范围内的电磁辐射。 它安装在热像仪的视场内，用于校准热像仪。 黑体保持 32-40 °C 的参考温度（取决于制造商），每次测量其他物体的温度时，设备都会通过该温度进行“检查”。
使用这样的系统很不方便。 因此，为了使热像仪正常工作，黑体必须预热到所需温度 10-15 分钟。 在一处设施中，热成像综合体在夜间关闭，早上黑体没有时间适当预热。 结果，每个入班的人在轮班开始时体温都升高了。 后来我们想通了，现在热成像系统晚上是不关闭的。
我们目前正在开发一种实验技术，使我们能够在没有黑体的情况下进行工作。 原来，我们的皮肤在特性上接近于全黑的身体，可以以人的脸作为标准。 我们知道大多数人的体温是36,6℃。 例如，如果您跟踪具有相同体温的人10分钟，并取该温度为36,6℃，那么您可以根据他们的面部来校准热成像仪。 这项技术在人工智能的帮助下实现，显示出良好的效果——不比黑体热成像系统差。
在仍然使用黑体的地方，人工智能有助于校准热成像仪。 事实上，大多数热成像系统都需要手动安装热成像仪并将其调整到黑体。 但随后，当条件发生变化时，必须再次进行校准，否则热像仪开始显示温度偏差或以正常温度对访客做出反应。 手动校准是如此的快乐，所以我们开发了一个基于人工智能的模块，它负责检测黑体并自行调整一切。
是否有可能在算法面前伪装自己？
人工智能和机器学习通常用于非接触式生物识别技术。 人工智能负责检测流中的人脸来测量温度，忽略异物（一杯热咖啡或茶、照明元件、电子产品）。 嗯，自 2018 年以来，甚至在冠状病毒出现之前，训练算法来识别戴口罩的面孔一直是任何系统的必备条件：在中东，人们出于宗教原因遮住了脸部的很大一部分，而在许多亚洲国家，他们长期以来一直戴着口罩。使用口罩来预防流感或城市烟雾。 识别半隐藏的面孔更加困难，但算法也在改进：今天，神经网络检测戴口罩的面孔的概率与一年前不戴口罩的概率相同。
看来，口罩等个人防护用品本应成为身份识别的难题。 但在实践中，口罩的存在、发型或眼镜形状的改变都不会影响识别的准确性。 用于检测面部的算法使用来自保持开放的眼耳鼻区域的点。
我们实践中唯一的“失败”情况是通过整形手术改变一个人的外表。 一名整容手术后的员工无法通过十字转门：生物识别处理器无法识别她的身份。 我必须更新照片，以便通过面部几何形状进行访问才能再次工作。
热成像系统的功能
测量精度及其速度取决于热像仪矩阵的分辨率及其其他特性。 但任何矩阵背后都有软件：视频分析算法负责识别帧中的对象，识别和过滤它们。
例如，其中一个综合体的算法可以同时测量 20 个人的体温。 该综合体的通行能力可达每分钟400人，足以满足大型工业企业、机场、火车站的使用。 同时，热成像仪记录距离最远9米的温度，精度为正负0,3℃。
还有更简单的复合物。 然而，他们也可以有效地应对任务。 一种解决方案是将热像仪集成到金属探测器框架中。 这套设备适用于人流量较小的检查站——每分钟最多40人。 此类设备可检测人脸并在最远 0,5 米的距离内测量温度，精度可达 1°C。
使用热像仪时出现的问题
对溪流中人员的非接触式体温测量尚不能称为完美。 例如，如果一个人在寒冷的天气下长时间在室外，在入口处热成像仪显示的温度将比真实温度低1-2℃。 因此，系统可能会允许体温升高的人员进入设施。 这可以通过不同的方式解决，例如：
- a) 创建一条热走廊，以便在测量温度之前，人们能够适应并远离霜冻；
- b) 在霜冻天，将所有入境旅客的体温提高 1-2 °C - 然而，这会使驾车抵达的旅客受到怀疑。
另一个问题是精密热成像系统的价格标签。 这是由于生产热成像矩阵的成本很高，需要精确的校准、锗光学等。
来源： habr.com