Тепловизоры для быстрого определения температуры с нами надолго

Без всякого сомнения, в связи с пандемией коронавируса развитие технологий в сфере тепловидения пошло большими шагами. Рост потребности в противоэпидемических тепловизорах в 2019–2020 гг. был взрывным. Как следствие, увеличение производства таких тепловизоров вызвало всплеск развития технологий, которое коснулось как аппаратной, так и программой части.

Технические новшества

Например, в аппаратной части тепловизионной матрицы для противоэпидемических целей прекратили свой безудержный рост размеры.

Выяснилось, что для целей определения температуры человека не нужны дорогие матрицы типа 1025х768 пкс или даже 640х480 пкс, вполне достаточно разрешения 320х240 пкс, но они должны быть гораздо дешевле, чем сейчас.

Над этим работает большинство производителей микроболометров, создание которых, несмотря на все успехи, остается процессом дорогим и сложным. В идеале нужно, чтобы изготовление микроболометра от начала до конца велось с применением групповых технологий, на одной пластине, в едином цикле. Кроме того, выросло многообразие формфакторов для тепловизоров. Сейчас можно встретить рамки металлоискателей со встроенными тепловизорами.

В программной части изменения более заметны. Задачи, решаемые большинством комплексов: бесконтактное измерение температуры человека, контроль ношения масок, соблюдения социальной дистанции, автоматизация управления проходом на охраняемые территории. Современные хорошие видеокомплексы измеряют температуру в непрерывном режиме, индивидуально или в потоке людей с надетыми медицинскими масками. Камера способна захватывать от нескольких человек до десятков "целей" в кадре одновременно, почти мгновенно с высокой точностью определяя температурные показатели. Система отображает результаты измерений на экране видеомонитора оператора в виде числовых значений и цветных рамок вокруг лиц людей. Она интегрируется со СКУД на данном предприятии. Камеры-тепловизоры с видеоаналитикой определяют температуру человека, игнорируя иные источники тепла, например кружку с горячим напитком, чтобы не допускать ложных сигналов тревоги. Интеллектуальный функционал может включать в себя распознавание лиц людей, отслеживание пересечения виртуальных "границ", направления движения и др.

Мы на пороге революции

В основе новых решений – передовые тепловизионные технологии и искусственный интеллект на базе тепловизоров. К тепловизионным технологиям можно отнести, например, функцию совмещения двух спектров. Это используется для более точного определения событий и объектов. Она придумана не в 2020 г., но стала широко использоваться именно сейчас. Увеличенное разрешение оптического модуля обеспечивает детализацию кадра, а тепловизионный модуль отвечает за мониторинг ночью.

Оптическое и тепловизионное изображение можно просматривать как по отдельности, так и в формате наложения кадров (так называемая технология Fusion). Тепловизионный спектр эффективен для охранного мониторинга в темное время суток или в плохих погодных условиях (туман, осадки), а оптический канал дает возможность оператору комфортно работать днем в хорошую погоду. Эта группа устройств "два в одном" совмещает в едином корпусе тепловизионный модуль и камеру видимого диапазона. Такие видеокомплексы от Smartec, Wisenet/hanwha Techwin, ОКБ "Астрон", НПП "Александр" и другие передают не только тепловое изображение, но и обычную картинку высокого разрешения для верификации событий и внесения лиц в базу данных.

Искусственный интеллект (ИИ) продвигается во все значимые сферы жизни. Технологии становятся доступнее, их применение – гибче. Например, можно провести распознавание лиц, атрибутов людей, машин, типов объектов, анализ поведения. Все это доступно как для телевизионного канала, так и для тепловизионного. Мы действительно на пороге революции, по итогам которой ИИ и большие данные станут основными драйверами роста.

Главные заказчики

По нашему опыту, основными потребителями тепловизионной техники в 2020 г. были государственные учреждения. На втором месте идут гостиничные комплексы, далее – аэропорты и вокзалы. В целом в силу специфики 2020 г. высокую активность проявляли предприятия из основных сегментов – производства, торговли и социально значимые организации.

"Тепловизионные решения: специальный обзор" – обзор решений и исследование рынка >>

Будущее "коронавирусных" тепловизоров

Спрос резко вырос, и небольшой сегмент рынка тепловизоров для точного измерения температуры, который совсем недавно в мире занимал около 20%, а в России – около 1% от всего количества тепловизоров, превратился в большой и важный. Видимо, он измеряется несколькими десятками процентов. Спрогнозировать объемы рынка тепловизионных регистраторов температуры, применяемых в сфере эпидемиологической безопасности, довольно сложно.
Слишком много факторов, которые будут влиять на динамику рынка. Например, будет ли закреплено в государственных стандартах и программах обязательное использование стационарных тепловизионных регистраторов? Что произойдет, когда пандемия так или иначе будет взята под контроль? Означает ли это, что по окончании пандемии актуальность проблемы создания правильного медицинского тепловизора для контроля потоков людей потеряет свою актуальность?

Думается, что развитие медицины пойдет по пути создания диагностирующих комплексов, в которых термография будет одним из элементов диагностики. Так, в 2020 г. специалисты Фраунгоферовского института машиностроения и автоматизации разработали установку, способную с расстояния в 1 м выявить основные симптомы COVID-19 – повышенную температуру, учащенное сердцебиение и сниженный уровень кислорода в крови. Температура тела измеряется с помощью тепловизора, а вот для определения двух других симптомов немецкие специалисты применили микроволновый радар. Он улавливает движения и вибрации грудной клетки, вызываемые дыханием и сердцебиением. Таким же образом определятся и частота сердцебиения.
Все это означает, что тепловизор для корректного и быстрого определения температуры человека в потоке людей – новая реальность очень надолго.

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" № 2/2021

Фото обработано нейросетью