Тепловизионный контроль - принципы и методы работы бесконтактной биометрии

Контроль температуры посетителей и сотрудников той или иной организации стал абсолютной нормой и ежедневной рутиной. Еще недавно большинство предприятий просто выделяли для этих целей работника, который стоял на входе с бесконтактным термометром, но сегодня появилась необходимость автоматизации данной задачи. Сделать это позволяет оснащение системы видеонаблюдения тепловизором, благодаря чему оборудование сможет выполнять несколько действий одновременно: идентифицировать посетителей, измерять их температуру и проверять наличие маски на лице. Подробно о том, как осуществляется тепловизионный контроль, читайте в статье.

Тепловизионные комплексы: направления применения

Область использования оборудования связана с возможностью преобразовать тепловое излучение в спектр, воспринимаемый человеческим глазом. Это помогает обнаруживать даже мельчайшие объекты с электромагнитным излучением. Определение интенсивности излучения позволит рассчитать температуру объекта и предположить его происхождение. Аппарат определяет разницу температур, не контактируя с объектом. Он не сбивается при помехах, не выявляется системами слежения и обладает дальностью действия от 100 м до 3 км. Такие характеристики позволяют применять технику в различных сферах.

Обследование строений

Тепловизорный датчик помогает тщательно обследовать сооружение и выявить место утечки тепла. Это необходимо, когда требуется доказать низкое качество выполнения теплоизоляции стен. Работа тепловизора упрощает деятельность сотрудников коммунальных служб, так как он помогает быстро определить проблемные зоны и заняться утеплением конкретных мест, не распыляя усилия.

Морские / речные порты

Порт — это сложный транспортный узел, обеспечить безопасность которого удастся только при помощи охранной техники. Дальнобойные, используемые на море, камеры с тепловизором предназначены для защиты объектов, размещенных на воде и вдоль берега.

Охота

В этом случае тепловизор применяется для выслеживания добычи. Он помогает найти даже самую осторожную дичь в любое время суток, при разных погодных условиях и видимости.

Чрезвычайные ситуации

Пожарные, вооруженные тепловизором, видят безопасный путь выхода из здания в обход зон наибольшего возгорания. Кроме того, даже в самых тяжелых условиях они смогут найти человека, попавшего в область плохой видимости. Описанные приборы применяются и в других областях промышленности и повседневной жизни. Технические характеристики конкретного аппарата говорят о том, является ли он универсальным или же обладает узкой направленностью.

Медицина

Еще во времена СССР эти приборы помогали распознать характер заболевания, отделить инфицированных людей от здоровых и определить температуру, характерную для той или иной болезни. Специальная аппаратура используется при проведении обследований. Она реагирует на электромагнитные волны и помогает увидеть центр развития воспаления. Сегодня из-за COVID-19 тепловизоры объединяют с системами биометрической идентификации. Они применяются для бесконтактного измерения температуры, отслеживания перемещений людей и моментального выявления посетителей с признаками заболевания.

Принципы работы тепловизоров и других систем для бесконтактного анализа температуры

Система контроля температуры включает в себя две камеры — тепловизионную и обычную. Они помещены в единый корпус. Внешне тепловизор — это крупная камера с двумя «глазками». Стандартная оптика необходима для интеграции с системой «БиоСКУД» и качественной работы алгоритма распознавания лиц. Она идентифицирует личности входящих людей и проверяет, надеты ли на них маски. Еще обычная камера позволяет контролировать дистанцию между людьми в помещении. Полученная через нее информация отображается в стандартном для оператора формате. Тепловизор реагирует только на температуру людей, так как он работает на базе алгоритма детектирования лиц. Аппарат считывает показатели в области лба. Если бы в нем не было специального фильтра, он реагировал бы на чашки с напитками, лампочки и другие горячие предметы. Как правило, тепловизионный комплекс, размещенный на входе в здание, объединен с системой контроля и управления доступом. Он подключается к общему серверу, обрабатывающему данные алгоритмами и передающему их на рабочее место оператора.

Обучение тепловизионных комплексов, этапы эволюции программного обеспечения и технической составляющей

Чтобы настроить работу бесконтактных методов контроля температуры, обычно используют абсолютно черное тело, поглощающее электромагнитное излучение во всех диапазонах. Оно размещается в поле зрения камеры и применяется для калибровки оборудования. Такая методика уже считается устаревшей и неудобной. Чтобы тепловизор работал корректно, АЧТ должно прогреться до необходимой температуры, что отнимает до 15 минут. Если этого не произойдет, у всех проходящих будет определяться повышенная температура. Экспериментальная технология, разрабатываемая сегодня, позволит отказаться от применения АЧТ. Выяснилось, что человеческая кожа по параметрам близка к абсолютно черному телу. Это значит, что отслеживание людей с одинаковой температурой тела в течение 10 минут поможет откалибровать аппаратуру с тем же успехом. Результат будет даже качественнее, чем у комплексов с АЧТ.

Возможности тепловизионных комплексов

За доступные возможности отвечает программное обеспечение — оно позволяет определить объекты в кадре, идентифицировать их личности и провести сортировку. К примеру, алгоритм видеоаналитики способен сразу измерить температуру 20 человек. Его пропускная способность — 400 человек в минуту. Оборудование с такими характеристиками оптимально для использования в местах с повышенной проходимостью (крупные предприятия, вокзалы, аэропорты). Температура в таких условиях успешно фиксируется на расстоянии до 9 м с практически 100%-ой точностью. Комплексы с упрощенной «начинкой» также справляются с основным перечнем задач. Например, при небольшом потоке посетителей можно применять тепловизор, интегрированный в рамку металлодетектора. Допустимое расстояние в этом случае сокращается до метра.

Возможные трудности в работе с тепловизионными комплексами

Проблема состоит в том, что многие люди до сих пор пытаются понять, как обмануть тепловизор. С каждым годом сделать это становится все сложнее. Например, с 2018 года алгоритмы легко распознают лица в масках. Такая возможность появилась еще до пандемии COVID-19, так как во многих странах мира люди скрывают большую часть лица, придерживаясь религиозных догм, или же пользуются масками, чтобы защититься от смога. Ни наличие маски, ни другая укладка, ни стиль очков не влияют на точность распознавания лица. Алгоритмы основываются на точках глаза — уши — нос, которые обычно открыты.

Как можно маскироваться от тепловизоров: альтернативные варианты

Остальные варианты связаны с использованием материалов, которые или не поглощают тепло, или отражают его. На просматриваемой местности применяют фольгу, не распознаваемую некоторыми типами тепловизоров, или специальные защитные костюмы с принципом работы типа «хамелеон». Он подстраивается под окружающее пространство по температуре. Разница между окружением и телом человека размывается, и оборудование не отслеживает объект.

Единая биометрическая система: как работает и чем может помочь

Единая биометрическая система — это цифровая платформа, идентифицирующая человека по его голосу и лицу. Она создана для повышения уровня доступности многочисленных услуг, требующих подтверждения личности. Использование новых технологий актуально для жителей отдаленных регионов страны и тех, кто по разным причинам не может покидать свое жилье. Банковскими услугами теперь доступно воспользоваться дистанционно, просто выйдя в интернет. С помощью лица и голоса система может распознать даже близнецов, на что не способен банковский сотрудник. Зафиксированная точность распознавания — одна ошибка на 10 миллионов операций. Чтобы зарегистрироваться в системе, нужно прийти в банк и один раз сдать биометрические данные. С их сбором поможет операционист. Использование услуг банка, работающего с системой, происходит так: человек заходит на сайт организации, авторизуется и дает согласие на передачу данных. Затем нужно произнести выданный на экран текст, наклонить голову, улыбнуться или сделать другое движение. Если полученные данные совпадут с образцами из базы, можно переходить к основной задаче. ЕБС полностью бесплатна для пользователей – приход каждого нового клиента оплачивает финансовая организация. Денежные средства распределяются между «Ростелекомом», создавшим систему, банком, обслуживающим человека, и поставщиками биометрических технологий. Распределение прибыли стимулирует к сбору биометрии банки, пока не вошедшие в ЕБС.