HeatBOT – inteligentny pomiar temperatury

| Technika

Pandemia koronawirusa SARS-CoV-2 spowodowała światowe zapotrzebowanie na specjalistyczne narzędzia wspierające walkę z wirusem. Jedną z metod, stosowanych w celu ograniczenia rozprzestrzeniania się epidemii, jest detekcja osób z podwyższoną temperaturą, stanowiącą czynnik wskazujący na możliwą infekcję. Do tego zadania stosuje się m.in. bezkontaktowe kamery temperatury podczerwieni.

HeatBOT – inteligentny pomiar temperatury

Kamery termowizyjne umożliwiają wykrywanie podwyższonej temperatury ciała, co sygnalizuje konieczność wykonania dalszego precyzyjnego badania przesiewowego przez profesjonalistę. Warto jednak podkreślić, że same w sobie nie identyfikują one żadnego konkretnego wirusa ani nie diagnozują stanu zdrowia!

Firma WObit w odpowiedzi na potrzebę stworzenia kompleksowego rozwiązania sprawdzającego się w tym obszarze opracowała system HeatBOT. Jest to kompletny system do bezkontaktowego, precyzyjnego pomiaru temperatury ludzkiego ciała. Umożliwia jej szybką i bezpieczną weryfikację we właściwy sposób. Mierzy temperaturę szybko i bezkontaktowo, z odległości ok. 1 metra, dzięki czemu nie jest potrzebna osoba do wykonywania tej czynności manualnie.

System zawiera dwie kamery (termowizyjną o czułości < 40 mK oraz wizyjną), własną jednostkę obliczeniową, wyraźny wyświetlacz, sygnalizator w postaci paska LED i brzęczyka, czytelny 21,5-calowy ekran dotykowy, a także określa punkt referencyjny utrzymujący stabilną wartość 37°C, stosowany, aby zwiększyć dokładność systemu.

Gdzie mierzyć temperaturę?

Podstawą skuteczności kamer termowizyjnych jako narzędzia przesiewowego jest korelacja zewnętrznej temperatury powierzchni skóry z temperaturą wewnętrzną ciała. Jedynym wiarygodnym miejscem, pozwalającym na uzyskanie poprawnego wyniku pomiaru temperatury ciała człowieka za pomocą podczerwieni, są kanaliki łzowe. Dlatego rozwiązanie firmy WObit wykorzystuje przygotowany przez własny dział B+R algorytm, przeznaczony do prawidłowego rozpoznania miejsca pomiaru. Skuteczność i precyzję działania oraz dodatkowe funkcje, takie jak wykrywanie okularów na twarzy, uzyskano dzięki nauczaniu sieci neuronowej prowadzonemu na podstawie danych w postaci zdjęć. Od momentu podłączenia jednostki sterującej do zasilania oprogramowanie rozpoznaje obrys twarzy oraz identyfikuje kanaliki łzowe. Gdy mierzona osoba ma założone okulary, system prosi o ich zdjęcie. Wynika to ze specyfiki pomiaru za pomocą promieniowania podczerwonego – nie przenika ono przez okulary i jest wówczas w większości odbijane.

Zastosowanie algorytmu do detekcji twarzy pozwala też na ograniczenie fałszywych alarmów pochodzących z obiektów będących w otoczeniu. Dostępna jest również funkcja weryfikacji, czy mierzona osoba założyła maskę ochronną. W przypadku aktywacji tej funkcji, brak maski jest sygnalizowany w formie komunikatu na monitorze dotykowym oraz informacji świetlnej i dźwiękowej.

Duża dokładność pomiaru

 
Fot. 1 System HeatBOT – jednostka obliczeniowa i czytelny wyświetlacz temperatury

Dokładność odczytu większości kamer IR o czułości widmowej 8‒14 μm wynosi ok. 2°C – w zależności od zastosowań w środowisku przemysłowym w szerokim zakresie temperatury otoczenia od 0 do 50°C. Obecnie na rynku promowanych jest wiele kamer na podczerwień z czujnikami mikrobolometrycznymi z dokładnością ok. 0,5°C lub wyższą, jednak wartości tych nie można osiągnąć bez zastosowania odniesienia do wspomnianego punktu referencyjnego.

Dlatego w celu zapewnienia wysokiej precyzji pomiaru częścią systemu HeatBOT uczyniono wzorzec w postaci takiego punktu. Jego zastosowanie pozwala na zmniejszenie niedokładności kamery, wynikającej z nastawy urządzenia, zmiany temperatury otoczenia i stabilności krótkoterminowej. System umożliwia uzyskanie adekwatnego wyniku pomiaru względem faktycznej temperatury badanej osoby z dokładnością poniżej 0,3°C. Częstotliwość odświeżania kamery termowizyjnej pozwala na płynną selekcję mierzonych osób bez wyraźnych strat czasu podczas wykonywania standardowej czynności pomiaru temperatury.

Szybkie uruchomienie i łatwa integracja

 
Fot. 2 Pomiar temperatury ludzkiego ciała

HeatBOT jest gotowy do natychmiastowego i szybkiego uruchomienia. Prosta instalacja, składająca się z dwóch solidnie wykonanych statywów, oddzielnych dla punktu referencyjnego oraz dla samego urządzenia, upraszcza wymagane czynności do minimum. Wystarczy ustawić całość w wybranym miejscu i podłączyć przewody zasilające do gniazdka.

System ma dwa wyjścia przekaźnikowe, które załączają sygnał podczas przekroczenia temperatury oraz gdy wykryją brak maski ochronnej u mierzonej osoby. Wyjścia te można łatwo zintegrować z zewnętrznym systemem kontroli dostępu. W prosty sposób da się je też włączyć i wyłączyć z poziomu dotykowego monitora. Intuicyjny interfejs umożliwia łatwą konfigurację opcji oprogramowania. Zmiany wykonywane są bez podłączenia urządzenia do komputera, tylko z pozycji dotykowego, czytelnego, 21,5-calowego wyświetlacza.

Ograniczenia prawidłowego pomiaru temperatury

Ze względu na specyfikę pomiaru za pomocą podczerwieni istnieje kilka ograniczeń w uzyskaniu prawidłowego pomiaru temperatury, które należy uwzględnić.

 
Fot. 3 System HeatBOT – czytelny ekran dotykowy o przekątnej 21,5 cala

Pierwszym z nich są założone okulary korekcyjne i przeciwsłoneczne, nieprzezroczyste w zakresie widma w podczerwieni 8‒14 μm i zasłaniające miejsce pomiaru. Dlatego należy je zdjąć przed indywidualnym badaniem. W systemie WObit jest to sygnalizowane na wyświetlaczu oraz za pomocą komunikatu „Proszę odsłonić oczy”. Soczewki kontaktowe nie muszą być zdejmowane, ponieważ nie zakrywają kanału łzowego.

Czynniki zewnętrzne, takie jak oddziaływanie ekstremalnych temperatur otoczenia, np. przebywanie na zimnym podziemnym parkingu, także wpływają na pomiary – mogą maskować gorączkę i powodować fałszywie ujemny odczyt. Z kolei wzrost temperatury ciała powodują często takie czynniki, jak wysokie ciśnienie krwi, dolegliwości fizyczne, ciąża czy spożycie alkoholu, po którym może dojść do rozszerzenia naczyń krwionośnych.

Istotnym czynnikiem jest także potliwość. Pocenie się powoduje chłodzenie organizmu i obniżanie temperatury zewnętrznej ciała, szczególnie gdy badane osoby znajdują się poniżej otworów wentylacyjnych (nawiew z klimatyzacji).

Gdzie warto stosować system heatbot?

Dzięki precyzyjnym, szybkim i bezkontaktowym pomiarom prezentowane rozwiązanie sprawdzi się wszędzie tam, gdzie zachodzi potrzeba monitorowania temperatury ludzi. Tego rodzaju weryfikacja może być prowadzona w miejscach publicznych, takich jak dworce, lotniska, centra handlowe, banki czy szpitale, ale też przed wejściem do zakładów produkcyjnych. Automatyczna weryfikacja ogranicza ryzyko infekcji, gdyż nie ma w jej trakcie żadnego kontaktu fizycznego. Co więcej, dzięki wysokiej częstotliwości odświeżania kamery pomiar temperatury wykonywany jest płynnie, więc nie tworzą się kolejki przy punktach dostępu.

Więcej informacji o systemie HeatBOT można znaleźć na stronie www.wobit.com.pl oraz kontaktując się z firmowymi specjalistami pod numerem tel. 61 22 27 422.

 


P.P.H. WObit E. K. J. Ober s.c.
Dęborzyce 16, 62-045 Pniewy
tel. +48 61 22 27 422
faks +48 61 22 27 439
wobit@wobit.com.pl
www.wobit.com.pl