контроль, в ходе которого применялись решения на базе оборудования крупнейших китайских производителей систем безопасности. Производители учли опыт «боевого» применения своих приборов в обновлённых версиях прошивок и уточнённых методиках применения. А поскольку угроза COVID-19 достигла глобальных масштабов, китайские компании переориентировали производственные мощности на экспорт — в том числе, на российский рынок.
Чтобы понять, не поднялась ли у человека температура, проще всего приложить ладонь к его лбу. Собственно говоря, термографический контроль именно это и делает — при помощи специального оборудования и находясь на безопасном расстоянии от испытуемого. Измерив максимальную температуру поверхности лица бесконтактным способом, тепловизионная камера даёт оператору системы возможность обнаружить в потоке проходящих людей того, чьё здоровье в настоящий момент находится под сомнением, проще говоря — выявить источник инфекции, нахождение которого в человеческой массе может привести к заражению всех, кто находится с ним в контакте.
Однако решений, способных одномоментно «окинуть взглядом» толпу людей и выявить среди них заболевших, на данный момент рынок не предлагает. Все варианты массового контроля сводятся к необходимости организовать «узкое горлышко» — поставить проходящих в колонну по одному, обследуя их поочерёдно. У лучших из существующих систем, получивших название «термографических», среднее время измерения температуры в движущемся потоке людей, как правило, составляет менее секунды. Таким образом системы успевают обрабатывать относительно быстро движущийся поток людей.
Важный момент: тепловизоры, применяющиеся в обычных охранных системах, как правило, выполняют задачу обнаружения объектов, а не измерения их температуры. При температуре окружающей среды 35-36°С тепловизор не сможет эффективно работать в системе охраны периметра, поскольку окажется не в состоянии отделить объект от фона. Соответственно, от таких приборов не требуется «ловить» доли градуса. В отличие от дистанционного обнаружения людей и объектов, при измерении температуры тела превышение нормы на полградуса может свидетельствовать о развитии заболевания. В системах массового выявления людей с повышенной температурой тела применяются тепловизоры на неохлаждаемых матрицах (микроболометрах), пик чувствительности и разрешающей способности которых приходится именно на диапазон температур человеческого тела. В идеальных условиях точность прибора возрастает до десятых долей градуса. В реальности движение нагретого либо охлаждённого воздуха в сцене наблюдения способно снизить точность измерения. Поэтому производители систем настоятельно рекомендуют организовывать термографические замеры внутри помещений.
Насколько надёжна такая проверка при условии, что показаниям термографа можно доверять? Иными словами, может ли человек, действуя осознанно, избежать термографического контроля? С точки зрения физики, это вполне возможно сделать, закрыв лицо оптически прозрачным материалом, непроницаемым для теплового излучения — например, пластиковой плёнкой либо стеклом. Тепловизор, измеряющий температуру поверхности, такая уловка способна сбить с толку. Однако, проходя через контрольный пост, злоумышленник будет скорее всего замечен либо сотрудником охраны, либо, если это предусмотрено системой, его «отловит» видеоаналитика — именно в подобных целях в качестве термографов применяются гибридное устройства, совмещающие в себе телевизионную и тепловизионную камеры. Основанием для регистрации тревожного события в данном случает будет являться то, что на видеоизображении распознано лицо, однако величина максимальной температуры с тепловизионного модуля в систему не поступила. Впрочем, человеку с проявленными симптомами серьёзной болезни будет уже не до игры в прятки.
Технические средства термографического досмотра
Практики выявления людей с повышенной температурой тела в России выборочно применялись ещё в 2003 году — во время пандемии так называемой атипичной пневмонии (SARS). Посты контроля, в частности, пассажиров авиарейсов, прибывающих из стран с неблагоприятной эпидобстановкой, состояли из оператора и нескольких охранников. В распоряжении такой группы находился ручной тепловизор на штативе — глядя на небольшой ЖК-экран, оператор анализировал состояние проходивших мимо него людей по цветовому коду (либо интенсивности градаций серого, если прибор генерировал монохромное изображение). Автоматического тревожного оповещения о превышении установленной допустимой температуры в подавляющем большинстве устройств тогда ещё не было. Эффективность такого рода досмотра снижало действие «человеческого фактора» — усталость оператора.
Сегодня посты такого рода жители российских мегаполисов могут наблюдать на станциях метрополитена. Попытки получить количественную оценку эффективности использования ручных тепловизоров в московском метрополитене успехом не увенчались. Рискнём предположить, что похвастаться особенно нечем: вряд ли техника прошлого поколения способна приносить пользу в условиях новых угроз.
Каким же образом массово фиксировали заболевших в Китае? На постах контроля по всей стране применялись в основном так называемые гибридные термографы, которые уже упоминались выше. Примечательно, что тепловизионное и телевизионное изображения в этих устройствах совмещаются электронным путём и обрабатываются совместно. Поскольку инфракрасные лучи средневолнового диапазона, которые улавливает тепловизор, имеют иную природу, чем лучи видимого света, здесь используется совсем другая оптика. В частности, объектив тепловизора оптически непрозрачен. Различны и величины фокусного расстояния обоих объективов, захватывающих в кадр одну и ту же сцену; этот факт может серьёзно озадачить даже бывалого специалиста, слабо знакомого с тепловизионной техникой.
В Китае применялись как посты быстрого развёртывания, так и стационарные установки, к примеру, в вестибюлях станций метрополитена. В стационарных системах, как правило, расстояние до испытуемых устанавливалось бОльшим, чем в мобильных. Это потребовало применения длиннофокусной оптики — как телевизионной, так и тепловизионной. Пропускная способность стационарных систем, в частности, используемого в Гонконге решения на базе оборудования китайской компании Dahua, достигает 10 тысяч человек в час.
Преимущество гибридного термографа перед обычным ручным тепловизором состоит в том, что дублирование изображения в спектре видимого света позволяет применить к нему всю мощь современной видеоаналитики. В частности, встроенные алгоритмы телевизионной камеры обнаруживают и выдеяют на изображении человеческие лица. Это позволяет сосредоточить замеры температуры лишь в обозначенных зонах сцены. В частности, за счёт этого из анализа исключаются попавшие в поле зрения термографа посторонние предметы с повышенной температурой поверхности (например, стаканчик с горячим напитком).
Видеоаналитика на базе искусственного интеллекта, усиленного алгоритмами глубокого обучения (deep learning), способна не только фиксировать попытки уклониться от контроля температуры, но и учитывать наличие головных уборов, включая даже балаклавы, а также очков, усов/бороды, разного рода украшений и т.п. Термографический анализ производится автоматически: при настройке оборудования на посту контроля оператор системы задаёт участки изображения, внутри которых ведутся измерения, а также задаёт предельные значения температуры, при превышении которых производится звуковое и текстовое оповещение. Стоп-кадры с изображением испытуемых, температура тела которых превышает установленный предел, сохраняются в памяти устройства и/или отправляются на подключенный к термографу ПК.
