ZDIEĽAŤ

Dopyt po termálnych kamerách ako po nástroji, ktorý dokáže pomôcť odhaliť zvýšenú telesnú teplotu prudko stúpa, keďže sa koronavírus šíri po celom svete. Existujú však vážne obavy o to, ako presné tieto systémy sú.

V tomto článku skúmame


• Faktory presnosti merania
• Príklady použitia kamier
• Teplota pokožky vs. telesná teplota
• Použitie kalibračnej jednotky Black Body
• Deklarovaná presnosť merania

Faktory presnosti merania

V našom internom prieskume ponúkaných riešení určených na meranie telesnej teploty našli 4 základné faktory, ktoré majú významný vplyv na presnosť:

• Presnosť detekcie teploty kamery – niektorí výrobcovia tvrdia, že dosahujú presnosť s odchýlkou 0,3°C, iní majú deklarovanú spoľahlivosť na úrovni 0,5ºC až 1ºC a viac.

• Umiestnenie kamier – mnoho kamier používaných na zisťovanie telesnej teploty je umiestnených kolmo na osobu, ktorá je v pohybe a nie oproti osobe, ktorá prichádza smerom ku kamere. Umiestnenie kamery má významný vplyv na zvýšenie pravdepodobnosti presného merania, pretože potrebujeme dosiahnuť, aby detegovaná (meraná) osoba poskytla na meranie tie časti hlavy (čelo, očné kanáliky), ktoré poskytujú najpresnejšie tepelné údaje. Pri kolmom umiestnení kamery meriame časti hlavy, ktoré majú zvyčajne nižšiu teplotu.

• Odčítanie teplot z čela a ďalších častí tváre je výrazne ovplyvnené environmentálnymi faktormi. Napríklad na letiskách budú subjekty prichádzajúce zvonku prispôsobené vonkajšej teplote, prípadne merané subjekty, ktoré bežia na let, môžu byť spotené, čo zvyšuje povrchovú teplotu ich pokožky.

• Používanie kalibračných jednotiek (tzv. Black Body) sa zriedkakedy zdôrazňuje, ale takéto systémy ich často vyžadujú. Tieto jednotky vyžarujú takmer konštantnú teplotu smerom ku kamere, čím termálnu kameru kalibrujú na okolité prostredie. Termálna kamera si z jednotky odčíta aktuálny rozdiel teploty medzi ňou a meraným subjektom. Black Body síce zvyšujú náklady, ale na druhej strane majú výrazný vplyv na spoľahlivosť a presnosť merania. Problematika kalibračných jednotiek je samostatná kapitola, konkrétne modely poskytujú rôznu presnosť vyžarovania (udržiavania konštantnej teploty). Ceny kvalitných jednotiek sa pohybujú od 2.500 eur vyššie.

Okrem problémov s presnosťou merania bola ďalším dôležitým faktorom cena, pohybujúca sa v rozmedzí od približne 10 000 Eur pre kamery, ako sú FLIR, Dahua, Optotherm, Hikvision, až do stoviek Eur pre pofidérne kamery z Číny.

Nezávislé testy

Hlavným problémom je, že neexistujú žiadne nezávislé testy výkonu a presnosti termálnych kamier a ani žiadne nezávislé normy, podľa ktorých by bolo možné merať ich spoľahlivosť. To umožnilo výrobcom ponúkať modely termálnych kamier primárne určené na detegovanie iného ako ľudského tepla (napr. na meranie ohňa, teploty stavieb), ako riešenie vhodné pre meranie telesnej teploty a dokonca deklarovať ich vysokú presnosť na veľké vzdialenosti. Upozorňujeme zvážiť spoľahlivosť lacných termálnych riešení od akéhokoľvek výrobcu.

Príklady použitia kamier

Prvým je príklad z mesta Wu-chanu, pôvodcu epidémie, kde sa reportérka NY Times odfotila a zistila svoju teplotu.

Detekcia koronavírusu pomocou termálnych kamier

Detekcia koronavírusu pomocou termálnych kamier

Zástup ľudí sťažuje rozpoznávanie. Červená farba varuje operátora na detegované teploty nad 38°C (100,4 ° F).

Teplota pokožky vs. telesná teplotaa

K týmto problémom prispieva najmä skutočnosť, že teplota pokožky je chladnejšia, ako skutočná telesná teplota. Tento rozdiel, ktorý je známy ako „Skin Temperature Offset – Vyváženie Teploty Pokožky“, môže byť až niekoľko stupňov Celzia:

Detekcia koronavírusu pomocou termálnych kamier

Pre získanie, čo možno najpresnejšej teploty tela, je potrebné dodržať niekoľko odporúčaní:

• Osoba by mala byť otočená čelom proti kamere bez okuliarov tak, aby kamera videla vnútorný kanálik oka.

• Okuliare môžu skresliť hodnoty, pretože narúšajú meranie. Okrem toho vnútorný kanálik oka vyžaruje vyššiu a presnejšiu teplotu ako pokožka.

• Navyše, rovnako ako v prípade klasických kamier platí, že na presnosť merania má vplyv hustota pixelov, teda rozlíšenie termovíznej kamery. Viac pixelov znamená vyššiu presnosť merania.

• Čím vzdialenejšie meranie teploty subjektu, tým nižšia presnosť merania. Pre dostatočne presné odmeranie potrebujeme získať 9 až 16 pixelov na 1/4 palcovú plochu meranej časti oka (ak meriame teplotu očného kanálika), čo obmedzuje aj statický zorný uhol termovíznej kamery.

Štandardnou používanou metódou merania teploty subjektu je tá, pri ktorej sa uskutočňujú relatívne merania tak, že sa porovnáva teplota okolitého prostredia s teplotou meraného subjektu v konkrétnom časovom rámci. Stále však existuje riziko, že ľudia s horúčkou pri meraní zaniknú, ak kamera nemeria správnu časť tela, resp. správnu stranu hlavy alebo je nainštalovaná v nesprávnom uhle alebo vzdialenosti a pod.

Použitie kalibračnej jednotky Black Body

Mnohé z týchto systémov používajú externú kalibračnú jednotku, známu pod názvom Black Body, ktorá emituje teplo v presných hladinách, čím pomáha zlepšiť presnosť termálnej kamery merajúcej telesnú teplotu ľudí.

Faktom je, že rozdiel medzi normálnymi, zdravými ľudskými teplotami (povedzme do 37°C) a horúčkami (38°C a viac) je relatívne malý (iba 2,7%), takže aj malé chyby v meraní teplôt môžu spôsobiť nesprávne hodnoty.

Cieľom Black Body je poskytnúť termálnej kamere tak pevný a presný etalón pre odčítanie teploty, aby celý systém merania teploty znížil svoju chybovosť na minimum.

Na obrázku je výrez z videa riešenia od výrobcu Dahua. Na ľavej strane, je viditeľný čierny objekt umiestnený v zornom poli termálnej kamery, tzv. Black Body:

Detekcia koronavírusu pomocou termálnych kamier

Ďalší príklad demonštrácie termálneho riešenia na meranie telesnej teploty s použitím Black Body technológie.

Detekcia koronavírusu pomocou termálnych kamier

Black Body musí spĺňať niekoľko štandardov, ako je samostatné napájanie, interiérová montáž, inštalácia v zornom poli kamery a v blízkosti ľudí, ktorých chceme merať. Základom presnosti je správna kalibrácia v prostredí v ktorom je Black Body namontované.

Deklarovaná presnosť merania

Tvrdenia o presnosti systémov na meranie telesnej teploty je ťažké objektívne posúdiť, pretože niektorí výrobcovia sú konzervatívni a iní zavádzajú. Napríklad výrobca FLIR uvádza, že termálne kamery majú zvyčajne presnosť +/- 2 ° C, ale pri správnej kalibrácii a pri zohľadnení faktorov, ako je teplota okolia, emisivita a rozlíšenie, môže byť možná odchýlka menšia ako 1°C aj bez použitia kalibračnej jednotky Black Body.

Iní, napr. čínski výrobcovia tvrdia, že s použitím kalibračných jednotiek Black Body dosahujú presnosť až do 0,1°C. To, či deklarovanú presnosť reálne dosahujú, by sa malo posudzovať individuálne a aj na základe prostredia, v ktorom sú tieto systémy nasadené. Ak dokážeme riešenie používať v interiérovom prostredí s konštantnými, teda nemennými teplotami, je možné tieto hodnoty dosiahnuť.

V každom prípade je potrebné uvedomiť si, že termovízna technológia nie je ani zďaleka 100%tná pri odhaľovaní nakazených ľudí. Áno, reálne sa vďaka termovíznej detekcii zachytilo veľké množstvo prípadov chorých osôb, najmä po masívnom nasadení v čínskom Wu-Chane hneď po prepuknutí epidémie COVID-19. No faktom ostáva, že v prípade nového koronavírusu môže byť inkubačná doba až 14 dní a termovízna kamera nezachytáva infikované osoby so symptómami, ale iba ich zvýšenú telesnú teplotu. Z praxe poznáme prípady, keď čínsky turista, ktorý cestoval do Francúzska s horúčkou, použil pre zníženie svojej teploty paracetamol a zmiatol detekčný termovízny systém letiska. Iní infikovaní ľudia môžu mať príznaky vírusového ochorenia (napr. kašeľ), ale nemajú horúčku. Na záver môžeme teda konštatovať, že termovízne systémy sú významným pomocníkom pri detekcii nakazených osôb, ale nedokážu upozorniť na všetky infikované osoby.

Pre viac informácií nás neváhajte kontaktovať :
obchod@canex.sk / +421 918 450 870
Zdroj: ipvm.com, autor: IPVM Team, preklad a úpravy CANEX Team

Riešenie Dahua

ZDIEĽAŤ
Predchádzajúci článokNajflexibilnejšie riešenie osobných kamier pre políciu a záchranné zložky
Ďalší článokSystém Wisenet Retail Insight
Obchodná spoločnosť CANEX, spol. s r.o. vznikla v roku 1994 v Bratislave. Od prvých rokov pôsobenia sa zamieravala na počítačové siete a distribúciu IP technológií. V roku 1996 po získaní distribučnej zmluvy s firmou AXIS communications AB sa rozhodla špecializovať na IP video monitorovacie systémy a vlastný vývoj programového vybavenia pre IP video monitoring pod značkou WatchSystem. Od začiatku sme na Slovensku formovali a vytvárali mladý, ale dynamicky rozvíjajúci sa trh s IP kamerami a IP security riešeniami. Dnes je tento trh jeden z najrýchlejšie rastúcich trhov na svete. V súčasnosti našim partnerom ponúkame najširšie služby na Slovenskom trhu v oblasti IP security videa, od návrhu projektov, cez zákazkový vývoj softvéru až po školenia a poradenstvo.

BEZ KOMENTÁRA

ZANECHAŤ ODPOVEĎ