В условиях пандемии перед рынком систем безопасности было поставлено сразу несколько новых задач: организация автоматического контроля температуры человека (термометрия) с целью недопуска на объект лиц с повышенной температурой и контроль наличия на лице медицинской маски.
Прежде чем перейти к описанию существующих решений, важно отметить некоторые аспекты измерения температуры с точки зрения физиологии. На сегодняшний день не существует научно доказанной корреляции между температурой рук, головы и других частей тела. В порядке убывания точности, способы измерения температуры располагаются следующим образом: ректально, орально, в подмышечной ямке. Современные производители тепловизоров разрабатывают собственные алгоритмы пересчёта, стремясь обеспечить максимальную точность измерения. Нормальная температура человека составляет +-34,2 градуса (важно отметить, что речь идет об измерении на голове). При этом, часть головы, на которой происходит измерение, имеет большое значение: максимальной точности можно добиться при измерении температуры на внутреннем уголке глаза.
Самое простое, дешевое, и, казалось бы, очевидное решение для функционирующего объекта — поставить человека перед или после входной двери/турникета и вооружить его ручным (обычно инфракрасным) термометром. Не пускать людей с повышенной температурой и отсутствием маски.
С медицинской и физиологической точки зрения, валидными являются показания измерения после нахождения человека в течении 5 минут при комнатной температуре и в спокойном состоянии. Фактически, достаточно и 30 секунд. Если это позволяет площадь объекта, оптимальное решение — пускать людей змейкой. Недостатки: человек подвергается риску, так как контактирует с большим количеством людей, большую роль играет человеческий фактор (ошибся, поленился проверить кого-то и так далее), снижается проходимость точки прохода. К тому же, данный способ проверки ненадежен — инфракрасный термометр (пирометр) часто ломается, в зависимости от точки измерения даёт разные показания. По результатам испытаний компанией Computer Vision Software десяти различных пирометров с использованием метрологического АЧТ, в идеальных условиях наилучшая точность пирометра составляет +- 0,6 градуса. Наихудшая модель — +-2 градуса.
Вариант подороже: поставить человека и дать ему «ручной» тепловизор на штативе для детекции людей с повышенной температурой и настроить порог срабатывания тревоги на тепловизоре. Недостатки у такого решения те же, что и у предыдущего. При этом, увеличивается проходимость точки прохода. Плюс ко всему, точность измерения тепловизоров начального уровня (дешевле 200 тысяч рублей и без АЧТ) на расстояниях в несколько метров составляет как минимум +- 2 градуса по Цельсию.
Отдельно хочется упомянуть о применении именно тепловизионной техники для контроля температуры. Да, эта технология создавалась для других целей и когда речь заходит об измерении температуры тела, ее точность вызывает вопросы,. Никакие современные средства дистанционного измерения (в том числе пирометры (не метрологические)) не обладают более высокой точностью. Современные тепловизоры на неохлаждаемых микроболометрах, даже с использование абсолютно черного тела не могут обеспечить точность измерения более +-0.3 градуса по Цельсию. Но, если корректно выставить пороги, выявить больных с помощью этой техники возможно, пусть и не в 100% случаев. С уверенностью можно утверждать, что технология высокоточного дистанционного и бесконтактного измерения температуры в будущем шагнет вперед. Но на данный момент альтернатив нет, это самый подходящий способ, обеспечивающий одновременно высокую скорость измерения и приемлемую точность.
Оптимальный вариант — это сразу комбо: автоматизация термометрии и контроля наличия маски и предоставление доступа с помощью современных решений по распознаванию лиц. Без такой связки решение получается половинчатым (хотя, может мы максималисты?). Можно просто научить систему получать данные с тепловизора и настроить температурный порог, на который система будет реагировать и запрещать доступ на объект, а также направлять уведомления в контрольные службы организации. Но проконтролировать, что измерена температура лица человека, а не постороннего предмета в кадре нельзя. И тем более нельзя понять, чья именно температура была измерена. Поэтому только совмещение термоконтроля с технологией детектирования и распознавания лиц может дать действительно хороший результат.
Такую связку реализовали разработчики Parsec с применением профессиональной техники Mobotix (детекция наличия маски пока не реализована). Устроено это следующим образом: на точке прохода устанавливается камера, снимающая сразу в двух спектрах — оптическом и инфракрасном, также устанавливается абсолютно черное тело для повышения точности измерения.
Аналогичное полнофункциональное решение с тепловизорами Sunell и Dahua есть у интегрированной с Parsec системы FRS от Computer Vision Software. В этом случае ПО видеоаналитики «просчитывает» одновременно обычный видеопоток и картинку с тепловизора. Модули видеоаналитики выделяют в потоке лица людей, детектируют наличие маски, распознают лица в базе. А по выявленным координатам система снимает данные о температуре лица человека для определения превышения нормы.
Преимущества такого решения: бесконтактная биометрическая идентификация людей, высокая скорость работы, автоматическое предоставление или запрет доступа, точная фиксация всех, кто попытался войти в отчетах по событиям системы, а также их температуры также автоматическое ведение журнала температурного контроля без участия человека. Система может ограничить допуск людей и информировать оператора о нарушении.
Недостатки: это онлайн-решение, а значит для его работы необходимо стабильное соединение камеры и сервера видеоаналитики, а также функционирование сервера СКУД; высокая стоимость по сравнению с другими решения.
В этом случае на точку прохода устанавливается не камера, а специальный биометрический терминал со встроенным тепловизором. Также в терминал встраивается считыватель карт, либо предоставляется возможность подключить любой сторонний считыватель по Wiegand. Использование таких терминалов предпочтительно для небольших объектов и офисов.
Терминалы могут измерять температуру и определять наличие маски. Поддерживают различные режимы идентификации пользователя: по карте, по лицу, по карте или лицу, по карте и лицу. Терминалы подключаются к локальной сети по проводу или по Wifi для того, чтобы ПО СКУД загружало и обновляло в них базу пользователей, а также получало события с данными термометрии. Для подключения к контроллеру СКУД используется протокол Wiegand. Терминал выдает код на контроллер только в том случае, если все проверки пройдены успешно. Если по какой-то причине доступ будет запрещен, будет сформировано событие, которое СКУД обработает и уведомит оператора системы о факте отказа в доступе и о его причине. Точность измерений терминала при этом зависит от внешних условий.
На момент написания этой статьи разработчики Parsec реализовали интеграцию по данной схеме с терминалами UniUbi. Запланирована интеграция с аналогичным решением от Hikvision (терминалы серии MinMoe).
Преимущества: подобные биометрические терминалы дешевле, чем серьезный тепловизор, стоимостью 700 000 — 900 000 руб., с АЧТ; пользователь получает обратную связь на экране терминала; система работает автономно, даже в случае сбоя связи с сервером СКУД, так как на терминал реплицирована база пользователей; точная фиксация всех, кто попытался войти в событиях системы и их температуры (что может потребоваться для контролирующих органов); система может ограничить допуск людей и информировать оператора о нарушении.
К недостаткам можно отнести менее качественное измерение температуры, чем у стационарного «большого» тепловизора, но ввиду меньшего расстояния измерения, точность вполне приемлема. Качество работы алгоритмов распознавания и скорость их работы на таких устройствах хуже, чем в профессиональных клиент-серверных системах распознавания лиц. Если база пользователей большая — десятки тысяч записей, это становится заметно уже на первой тысяче распознаваний; терминал содержит БД всех пользователей (если его выкрасть, злоумышленник получит доступ к персональным данным пользователей системы, это плата за автономность).
