Est-ce que cinq secondes sont beaucoup ou peu? Boire du café chaud ne suffit pas, attacher une carte et aller travailler - beaucoup. Mais parfois même à cause d'un tel retard, des files d'attente se forment aux points de contrôle, surtout le matin. Répondons maintenant aux exigences de prévention du COVID-19 et commençons à mesurer la température de tous ceux qui entrent? Le temps de passage augmentera 3-4 fois, à cause de cela, une foule apparaîtra et au lieu de lutter contre le virus, nous obtiendrons des conditions idéales pour sa propagation.
Pour éviter que cela ne se produise, vous devez soit organiser les personnes dans une file d'attente, soit automatiser ce processus. Dans la deuxième option, il est nécessaire de lire la température d'un grand nombre de personnes à la fois, sans les charger d'actions supplémentaires. Cela peut être fait en ajoutant une caméra thermique au système de vidéosurveillance.et effectuez plusieurs actions à la fois: identifier les visages, mesurer la température et déterminer la présence d'un masque. Nous avons parlé du fonctionnement de ces systèmes lors de notre conférence «La biométrie contre une pandémie » et nous vous en dirons plus sous la coupe.
Où sont utilisés les systèmes d'imagerie thermique?
Une caméra thermique est un dispositif optoélectronique qui "voit" dans le spectre infrarouge. Oui, c'est exactement ce qui ressort des films d'action sur les forces spéciales fringantes et des films sur le prédateur, qui peint magnifiquement une image ordinaire dans des tons rouges et bleus. En pratique, il n'y a rien d'inhabituel à cela et ils sont largement utilisés: avec des caméras thermiques, ils déterminent la position et la forme des objets émettant de la chaleur et mesurent leur température.
Dans l'industrie, les caméras thermiques sont utilisées depuis longtemps pour surveiller les températures dans les lignes de production, les équipements industriels ou les pipelines. Les imageurs thermiques sont souvent visibles le long du périmètre d'objets graves: les systèmes d'imagerie thermique «voient» la chaleur qu'une personne émet. Avec leur aide, les systèmes de sécurité détectent les entrées non autorisées dans un objet, même dans l'obscurité absolue.
En raison du COVID-19, les imageurs thermiques sont de plus en plus intégrés aux systèmes d'identification biométrique pour le contrôle d'accès. Par exemple, les appareils d'imagerie thermique intégrés à BioSKUD (une solution complète de Rostelecom, qui est en cours de développement et de production en Russie) peuvent mesurer la température des personnes, suivre les mouvements et mettre en évidence les personnes ayant une température élevée.
Il n'y a pas de normes obligatoires pour l'utilisation de systèmes d'imagerie thermique en Russie, mais il existe une recommandation générale de Rospotrebnadzor , selon laquelle il est nécessaire de contrôler la température de tous les visiteurs et employés. Et les systèmes d'imagerie thermique le font presque instantanément, sans nécessiter d'actions supplémentaires de la part des employés et des visiteurs.
Comment fonctionnent les systèmes de mesure de température sans contact
La base du système est un complexe d'imagerie thermique composé d'imagerie thermique et de caméras conventionnelles, qui sont emballées dans un boîtier commun. Si vous marchez dans le couloir et qu'une caméra à deux yeux dodue regarde votre visage, c'est la caméra thermique. Les farceurs chinois les fabriquent parfois dans un étui blanc et ajoutent de petites «oreilles» pour les faire ressembler davantage à des pandas.
Des optiques simples sont nécessaires pour l'intégration avec "BioSKUD" et le fonctionnement des algorithmes de reconnaissance faciale - pour l'identification et la vérification de la disponibilité des équipements de protection individuelle (masques) pour les personnes entrantes. De plus, grâce à une caméra conventionnelle, vous pouvez surveiller la distance entre les personnes ou entre les personnes et l'équipement. Dans le logiciel, des informations vidéo sur les résultats de mesure sont affichées sous une forme familière à l'opérateur.
Pour que la caméra thermique ne réagisse qu'à la température des personnes, elle dispose déjà d'un algorithme de détection de visage. L'équipement lit la température de la matrice thermique aux bons points - dans ce cas, sur le front. Sans ce «filtre», l'imageur thermique serait déclenché par des tasses de café chaud, des ampoules à incandescence, etc. Des fonctions supplémentaires comprennent la surveillance de la présence d'équipements de protection et le maintien de la distance.
Typiquement, à l'entrée des locaux, les systèmes d'imagerie thermique sont intégrés aux systèmes de contrôle d'accès et de gestion. Le complexe est connecté au serveur, qui traite les données entrantes à l'aide d'algorithmes d'analyse vidéo et les transfère au poste de travail automatisé (AWP) de l'opérateur.
Si une caméra thermique détecte une température élevée, une caméra conventionnelle prend une photo du visiteur et l'envoie au système de contrôle pour identification avec la base d'employés ou de visiteurs.
Calibration des systèmes d'imagerie thermique: des échantillons de référence à l'apprentissage automatique
Pour configurer et faire fonctionner la mesure de température en continu sans contact, un corps absolument noir (corps noir) est généralement utilisé , qui absorbe le rayonnement électromagnétique dans toutes les plages à n'importe quelle température. Il est installé dans le champ de vision de la caméra thermique et sert à calibrer la caméra thermique. Dans le corps noir, la température de référence est maintenue à 32–40 ° C (selon le fabricant), avec laquelle l'équipement est «vérifié» à chaque fois en mesurant la température d'autres objets.
Il n'est pas pratique d'utiliser un tel système. Ainsi, pour que la caméra thermique fonctionne correctement, le corps noir doit se réchauffer à la température souhaitée pendant 10 à 15 minutes. Dans un établissement, le complexe d'imagerie thermique était éteint la nuit et le matin, le corps noir n'avait pas le temps de se réchauffer correctement. En conséquence, au début du quart de travail, tous ceux qui entraient avaient une température élevée. Plus tard, nous l'avons compris, maintenant le complexe d'imagerie thermique n'est pas éteint la nuit.
Nous développons actuellement une technologie expérimentale qui permet de se passer du corps noir. Il s'est avéré que notre peau est proche dans ses caractéristiques d'un corps absolument noir, et le visage d'une personne peut être utilisé comme référence. Nous savons que la plupart des gens ont une température corporelle de 36,6 ° C. Par exemple, si vous suivez des personnes avec la même température pendant 10 minutes et prenez cette température à 36,6 ° C, vous pouvez calibrer la caméra thermique par leur visage. Cette technologie, mise en œuvre à l'aide de l'intelligence artificielle, donne de bons résultats - pas pires que ceux des systèmes d'imagerie thermique à corps noir.
Là où le corps noir est encore utilisé, l'intelligence artificielle aide à calibrer les imageurs thermiques. Le fait est que la plupart des systèmes d'imagerie thermique impliquent l'installation manuelle d'une caméra thermique et son ajustement au corps noir. Mais ensuite, lorsque les conditions changent, l'étalonnage doit être refait, sinon les imageurs thermiques commencent à afficher la température avec des écarts ou à répondre aux visiteurs avec une température normale. L'étalonnage manuel est toujours un plaisir, nous avons donc développé un module basé sur l'intelligence artificielle qui est chargé de détecter les fluides corporels noirs et de tout configurer lui-même.
Est-il possible de se déguiser d'algorithmes
L'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique sont souvent utilisés dans la biométrie sans contact. L'IA est chargée de détecter les visages dans le flux pour mesurer la température, en ignorant les objets étrangers (une tasse de café ou de thé chaud, des éléments d'éclairage, de l'électronique). Eh bien, la formation d'algorithmes de reconnaissance des visages dans les masques est un incontournable de tout système depuis 2018, avant même le coronavirus: au Moyen-Orient, les gens couvrent une partie importante de leur visage pour des raisons religieuses, et dans de nombreux pays asiatiques, les masques sont depuis longtemps utilisés pour se protéger contre la grippe ou le smog urbain. Il est plus difficile de reconnaître une face à moitié cachée, mais les algorithmes s'améliorent également: aujourd'hui, les réseaux de neurones détectent les visages masqués avec la même probabilité qu'il y a un an sans masque.
Il semblerait que les masques et autres équipements de protection individuelle aient dû devenir un problème d'identification. Mais en pratique, ni la présence d'un masque, ni une modification de la coiffure ou de la forme des lunettes n'affectent la précision de la reconnaissance. Les algorithmes de détection de visage utilisent des points œil-oreille-nez qui restent ouverts.
La seule situation «d'échec» de notre pratique est associée à un changement d'apparence à l'aide de la chirurgie plastique. Après une chirurgie plastique, l'employée n'a pas pu passer les tourniquets: les processeurs biométriques n'ont pas pu l'identifier. J'ai dû mettre à jour la photo pour que l'accès à la géométrie du visage fonctionne à nouveau.
Possibilités des systèmes d'imagerie thermique
La précision de la mesure et sa vitesse dépendent de la résolution de la matrice de la caméra thermique et de ses autres caractéristiques. Mais derrière toute matrice, il y a un logiciel: l'algorithme d'analyse vidéo est responsable de l'identification des objets dans la trame, de leur identification et de leur filtrage.
Par exemple, l'algorithme de l'un des complexes mesure la température de 20 personnes en même temps. La capacité du complexe est jusqu'à 400 personnes par minute, ce qui est suffisant pour une utilisation dans les grandes entreprises industrielles, les aéroports et les gares. En même temps, les caméras thermiques enregistrent la température à une distance allant jusqu'à 9 mètres avec une précision de plus ou moins 0,3 ° C.
Il existe des complexes plus simples. Cependant, ils peuvent également s'acquitter efficacement de leurs tâches. Une solution consiste à intégrer l'imageur thermique dans le cadre du détecteur de métaux. Un tel ensemble d'équipement convient aux points de contrôle avec un petit flux de visiteurs - jusqu'à 40 personnes par minute. Un tel équipement détecte les visages des personnes et mesure la température avec une précision de 0,5 ° C à une distance allant jusqu'à 1 mètre.
Problèmes lors du travail avec des imageurs thermiques
La mesure sans contact de la température des personnes dans le ruisseau ne peut pas encore être qualifiée de parfaite. Par exemple, si une personne est restée longtemps dehors par temps froid, la caméra thermique indiquera à l'entrée la température 1 à 2 ° C inférieure à la température réelle. Pour cette raison, le système peut permettre aux personnes ayant une température élevée d'entrer dans l'objet. Cela peut être résolu de différentes manières, par exemple:
- a) créer un couloir de chaleur pour qu'avant de mesurer la température, les gens s'adaptent et s'éloignent du gel;
- b) les jours de gel, ajoutez 1 à 2 ° à la température de tous ceux qui arrivent - cependant, de cette façon, ceux qui sont arrivés en voiture tomberont sous le coup de la suspicion.
Un autre problème est le prix des systèmes d'imagerie thermique de précision. Cela est dû au coût de production élevé de la matrice d'imagerie thermique, qui nécessite un étalonnage précis, une optique au germanium, etc.