2020年初，新冠肺炎（COVID-19）蔓延全國，一場對抗新冠病毒的戰(zhàn)役隨之拉開。
許多AI從業(yè)者也在用自己的專業(yè)知識、技術(shù)為共同抗擊疫情做努力。
以宇視科技(uniview)為例，在疫情期間，迅速推出包含“熱影”系列非接觸測溫產(chǎn)品以及云疫寶、復(fù)學(xué)保等疫情防控解決方案，為抗疫一線輸送更多更精準(zhǔn)的科技彈藥。
1 需求分析
1 非接觸式體溫測量
疫情期間，除最直接的第一戰(zhàn)場醫(yī)院之外，還存在著一個(gè)更寬泛的第二戰(zhàn)場，包括火車站、機(jī)場、汽車站等人流密集的公共交通運(yùn)營場所及園區(qū)、學(xué)校、小區(qū)、行政村等社會(huì)治安基層單元。
在第二戰(zhàn)場，體溫測量是工作的重心。
在臨床實(shí)踐中，體溫是一項(xiàng)重要的生理指標(biāo)，體溫的變化通常標(biāo)志著疾病的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸。
發(fā)熱是包括某些傳染性疾病在內(nèi)的很多疾病的前驅(qū)癥狀，在公共衛(wèi)生領(lǐng)域特別是疾病監(jiān)測工作中至關(guān)重要，因此發(fā)熱也是各國開展癥狀監(jiān)測的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
用于測量人體溫度的儀器儀表大致分為兩種類型：接觸式和非接觸式。
接觸式的儀器在用于公共場所人體檢測時(shí)存在以下缺點(diǎn)：
01 測溫速度慢，需要人為干預(yù)，逐一進(jìn)行單體測溫；
02 測量時(shí)需要和被測對象接觸，在使用往往會(huì)因消毒不徹底而出現(xiàn)交叉感染的情況。
當(dāng)前新冠病毒普遍存在初期被感染者出現(xiàn)四肢乏力、發(fā)熱等情況。
一些公共場所需要采用較高精度的非接觸式體溫檢測手段，來區(qū)分體溫正常人員和疑似感染人員。
由于公共場所人員流動(dòng)性和持續(xù)性，要求對體溫檢測裝置能夠進(jìn)行7×24h的持續(xù)測溫，加強(qiáng)對檢測區(qū)域人員的持續(xù)檢測防控。
2 口罩檢測
口罩檢測分為不帶口罩檢測以及帶口罩人員身份識別。
一些公共場所尤其是人流密集的地方，需要重點(diǎn)識別不帶口罩人員，以便進(jìn)行善意提醒。
在企業(yè)復(fù)工或?qū)W校復(fù)學(xué)場景，出入口需要對帶口罩的人員進(jìn)行身份識別，以便對白名單人員放行通過。
3 判斷疑似病例及密切接觸者
新冠病毒往往有一周以上的潛伏期，有的甚至長達(dá)一個(gè)月，而且潛伏期也存在人傳人的特征，因此在正式確診之前，病人去過的地方、接觸的人員都需要有跡可循，從而對新冠病人和密切接觸者進(jìn)行醫(yī)學(xué)隔離觀察。
2 AI在防疫中的作用
1 體溫檢測
熱成像測溫儀工作原理
自然界中一切溫度高于絕對零度（-273.15℃）的物體，每時(shí)每刻都會(huì)向外輻射與自身性質(zhì)、溫度相關(guān)的紅外線，紅外輻射的物理本質(zhì)是熱輻射，也是一種電磁波。
紅外線是從物質(zhì)內(nèi)部發(fā)射出來，產(chǎn)生紅外線的根源是物質(zhì)內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)。
紅外輻射（紅外線）通常指波長從0.78~1000μm的電磁波，紅外波段的短波端與可見光紅光部分相鄰，長波端與微波相接。
紅外與電磁頻譜的其他波段一樣以光速傳播，遵守同樣的反射、折射、衍射和偏振等定律，只是波長、頻率不同而已。
因此紅外成像的原理同可見光的照相機(jī)、攝影機(jī)一樣！
但是，它不是人眼所能看到的可見光圖像，而是目標(biāo)表面溫度分布的圖像。
熱成像測溫儀是將被測物體發(fā)射的紅外線輻射通過光學(xué)鏡頭收集后被紅外探測器所獲取，通過紅外探測器檢測被測物的紅外輻射能量。
輻射能量和溫度存在對應(yīng)關(guān)系，通過信號處理系統(tǒng)將輻射能量即溫度通過不同灰度顯示出來，灰度的不同代表溫度不同。再通過黑體（用于標(biāo)定紅外系統(tǒng)的基準(zhǔn)源）進(jìn)行測溫標(biāo)定，建立灰度與溫度的準(zhǔn)確對應(yīng)關(guān)系，來實(shí)現(xiàn)測溫功能。
測溫儀的主要作用
1.非接觸人體溫度精確測量
隨著檢測技術(shù)的成熟，非接觸式測溫儀精度不斷提升，被廣泛應(yīng)用于公共場所的人體測溫，其中遠(yuǎn)距離（通常1~10米范圍）熱成像溫度測量技術(shù)已經(jīng)普遍在各行業(yè)應(yīng)用，有以下優(yōu)點(diǎn)：
距離上
采用被動(dòng)式、遠(yuǎn)距離非接觸式、非打擾式的測溫方法，被檢測人員無需停止、站立或做出任何動(dòng)作，即可完成體溫檢測。同時(shí)，工作人員遠(yuǎn)離被測人群，有效地避免交叉感染。
判斷上
紅外熱像儀可搜索出被檢測人員的體表溫度，并可通過內(nèi)置軟件推算出體內(nèi)溫度顯示，方便工作人員進(jìn)行體溫排查。
排查上
屬于快速、大面積排查，紅外熱像儀使用非接觸成像測溫手段，測溫響應(yīng)速度快，可在1S內(nèi)排查視場內(nèi)人群中一個(gè)或多個(gè)高溫個(gè)體(如使用傳統(tǒng)的體溫計(jì)檢測一般需要3分鐘/人次，普通點(diǎn)溫計(jì)、額溫計(jì)、耳溫計(jì)為單個(gè)人體檢測，一般檢測時(shí)間需要4～5秒/人次)。
告警上
紅外熱像儀可使用外部電源供電，連續(xù)進(jìn)行人體溫度采樣；具有全自動(dòng)溫度搜索功能，現(xiàn)場人員只需持續(xù)地通過視場區(qū)域，紅外熱像儀即可快速、方便地進(jìn)行體溫排查。當(dāng)視場內(nèi)有高溫個(gè)體通過時(shí)，紅外熱像儀可指示高溫個(gè)體位置，并發(fā)出聲音或顏色警示。
因此，在公共場所如車站、機(jī)場、輪渡碼頭、學(xué)校等場所，通常選擇采用非接觸式體溫測量方式，用于對出入口行人快速測量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)體溫異常人員，執(zhí)行快速干預(yù)手段，防止公共場所下出現(xiàn)大范圍感染的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)最大程度上保護(hù)在公共場所進(jìn)行疫情保障的一線人員。
科學(xué)測量和精準(zhǔn)感知是疫情防控最有力抓手，目前測溫精度主要從兩個(gè)指標(biāo)體現(xiàn)：絕對溫度的準(zhǔn)確度和溫度的分辨率。
針對絕對溫度的準(zhǔn)確度，實(shí)際只有在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境才有可能達(dá)到。
熱成像測溫儀主要是對人員的體表溫度進(jìn)行篩查，由于檢測的是體表溫度，所以受到人員進(jìn)出環(huán)境的影響較大，如濕度、溫度、陽光以及自身的熱效應(yīng)等，同時(shí)也跟目標(biāo)的檢測距離有很大關(guān)系。
一般來說，推薦設(shè)備安裝在無風(fēng)、溫度恒定的室內(nèi)環(huán)境，要避免畫面中出現(xiàn)其他高溫源。
針對一些外因的影響，目前大多數(shù)熱成像攝像機(jī)采用溫度補(bǔ)償和環(huán)境參數(shù)設(shè)定的方式來對測試溫度進(jìn)行校準(zhǔn)。
醫(yī)學(xué)研究表明額頭溫度一般在35.8℃~37.8℃。所以檢測過程的閾值設(shè)定是一個(gè)比較重要參數(shù)，該參數(shù)一般通過典型人員數(shù)據(jù)采集獲得，并根據(jù)不同環(huán)境和條件進(jìn)行設(shè)置，所以會(huì)有一個(gè)測溫距離和環(huán)境的要求。
另外溫度分辨率主要反映的是熱值的靈敏度問題，原理上來說傳感器是模擬器件，所以在轉(zhuǎn)換為電信號時(shí)一定會(huì)有噪聲存在，如何抑制噪聲和準(zhǔn)確測量是一個(gè)非常重要的因素，反映在實(shí)際使用中就是測溫的穩(wěn)定性。
2.異常體溫報(bào)警
熱成像一般在使用過程中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)會(huì)設(shè)置一個(gè)閾值，當(dāng)發(fā)現(xiàn)市場內(nèi)溫度出現(xiàn)溫度超過閾值的異常個(gè)體，客戶端界面會(huì)自動(dòng)彈出報(bào)警，并伴隨聲音提醒，現(xiàn)場工作人員可根據(jù)報(bào)警信息進(jìn)行二次體溫確認(rèn)或執(zhí)行其它措施。
3.體溫記錄
體溫作為通行人的基本屬性信息記錄在數(shù)據(jù)庫，為日后的反查與回溯提供依據(jù)。
測溫儀的形態(tài)
測溫儀根據(jù)場景不用，可以有不同的形態(tài)和功能。
如在機(jī)場、地鐵等人流密集場所，測溫儀一般以槍機(jī)或筒機(jī)形態(tài)存在，主要檢測大流量人群的溫度，當(dāng)體溫超過一定閾值，通過告警傳送給工作人員，由工作人員進(jìn)行二次核驗(yàn)或者采取隔離措施等。
在一些企業(yè)園區(qū)、校園、小區(qū)等封閉場所，測溫儀一般與門禁配合使用，主要控制人員進(jìn)入，如溫度在正常范圍，則聯(lián)動(dòng)門禁道閘放開通行，如果超過閾值，則不允許進(jìn)入。
2 口罩檢測
口罩檢測分為兩類功能，一種是不帶口罩檢測，一種是帶口罩身份識別。
一些場所，如企業(yè)園區(qū)，根據(jù)特殊時(shí)期管控需求，對進(jìn)出人員進(jìn)行口罩佩戴檢測，未帶口罩者即使身份檢測通過，也無法進(jìn)入?yún)^(qū)域，降低交叉感染風(fēng)險(xiǎn)。
另外在一些公共區(qū)域，對大流量人群是否佩戴口罩進(jìn)行檢測，未帶口罩的進(jìn)行善意提醒。還有一類應(yīng)用場景如企業(yè)復(fù)工單位，上下班考勤時(shí)，由于人員流動(dòng)較大，不方便摘下口罩，直接帶著口罩進(jìn)行身份信息確認(rèn)。
3 判斷疑似病例及密切接觸者
疫情暴發(fā)后，很多新冠病人因一些主觀或客觀原因，確診之前的活動(dòng)和密切接觸者無法被有效查詢到。
人工詢問方式效率低、漏洞多、排查難度大；利用ReID（行人重識別）技術(shù)可以有效解決這個(gè)問題。
在保護(hù)個(gè)人隱私前提下，利用密集部署在各路口、商城、超市、出入口的攝像機(jī)做技術(shù)分析，可找到密切接觸者，經(jīng)身份信息確認(rèn)，可通過短信推送、電話等方式通知密切接觸者注意隔離，從而助力疫情管控精準(zhǔn)預(yù)防、及時(shí)干預(yù)。
積力之所舉，則無不勝也。
疫情防控成為常態(tài)下，宇視將同眾AI企業(yè)一起傾盡全力行動(dòng)，助力疫情防治，持續(xù)釋放自身技術(shù)優(yōu)勢，為疫情防控輸送更精準(zhǔn)的科技彈藥，共同打贏這場疫情防控陣地戰(zhàn)。
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