2020年初，新冠肺炎（COVID-19）蔓延全國(guó)，一場(chǎng)對(duì)抗新冠病毒的戰(zhàn)役隨之拉開(kāi)。

許多AI從業(yè)者也在用自己的專業(yè)知識(shí)、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(cè)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(cè)量

疫情期間，除最直接的第一戰(zhàn)場(chǎng)醫(yī)院之外，還存在著一個(gè)更寬泛的第二戰(zhàn)場(chǎng)，包括火車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、汽車(chē)站等人流密集的公共交通運(yùn)營(yíng)場(chǎng)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(chǎng)，體溫測(cè)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(cè)工作中至關(guān)重要，因此發(fā)熱也是各國(guó)開(kāi)展癥狀監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

用于測(cè)量人體溫度的儀器儀表大致分為兩種類(lèi)型：接觸式和非接觸式。

接觸式的儀器在用于公共場(chǎng)所人體檢測(cè)時(shí)存在以下缺點(diǎn)：

01 測(cè)溫速度慢，需要人為干預(yù)，逐一進(jìn)行單體測(cè)溫；

02 測(cè)量時(shí)需要和被測(cè)對(duì)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(chǎng)所需要采用較高精度的非接觸式體溫檢測(cè)手段，來(lái)區(qū)分體溫正常人員和疑似感染人員。

由于公共場(chǎng)所人員流動(dòng)性和持續(xù)性，要求對(duì)體溫檢測(cè)裝置能夠進(jìn)行7×24h的持續(xù)測(cè)溫，加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)區(qū)域人員的持續(xù)檢測(cè)防控。

2 口罩檢測(cè)

口罩檢測(cè)分為不帶口罩檢測(cè)以及帶口罩人員身份識(shí)別。

一些公共場(chǎng)所尤其是人流密集的地方，需要重點(diǎn)識(shí)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(chǎng)景，出入口需要對(duì)帶口罩的人員進(jìn)行身份識(shí)別，以便對(duì)白名單人員放行通過(guò)。

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(zhǎng)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(guò)的地方、接觸的人員都需要有跡可循，從而對(duì)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(cè)

熱成像測(cè)溫儀工作原理

自然界中一切溫度高于絕對(duì)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(lái)，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(zhǎng)從0.78~1000μm的電磁波，紅外波段的短波端與可見(jiàn)光紅光部分相鄰，長(zhǎng)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(zhǎng)、頻率不同而已。

因此紅外成像的原理同可見(jiàn)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(jiàn)光圖像，而是目標(biāo)表面溫度分布的圖像。

熱成像測(cè)溫儀是將被測(cè)物體發(fā)射的紅外線輻射通過(guò)光學(xué)鏡頭收集后被紅外探測(cè)器所獲取，通過(guò)紅外探測(cè)器檢測(cè)被測(cè)物的紅外輻射能量。

輻射能量和溫度存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)信號(hào)處理系統(tǒng)將輻射能量即溫度通過(guò)不同灰度顯示出來(lái)，灰度的不同代表溫度不同。再通過(guò)黑體（用于標(biāo)定紅外系統(tǒng)的基準(zhǔn)源）進(jìn)行測(cè)溫標(biāo)定，建立灰度與溫度的準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)關(guān)系，來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)溫功能。

測(cè)溫儀的主要作用

1.非接觸人體溫度精確測(cè)量

隨著檢測(cè)技術(shù)的成熟，非接觸式測(cè)溫儀精度不斷提升，被廣泛應(yīng)用于公共場(chǎng)所的人體測(cè)溫，其中遠(yuǎn)距離（通常1~10米范圍）熱成像溫度測(cè)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(cè)溫方法，被檢測(cè)人員無(wú)需停止、站立或做出任何動(dòng)作，即可完成體溫檢測(cè)。同時(shí)，工作人員遠(yuǎn)離被測(cè)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(cè)人員的體表溫度，并可通過(guò)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(cè)溫手段，測(cè)溫響應(yīng)速度快，可在1S內(nèi)排查視場(chǎng)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(cè)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(cè)，一般檢測(cè)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(chǎng)人員只需持續(xù)地通過(guò)視場(chǎng)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(chǎng)內(nèi)有高溫個(gè)體通過(guò)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(chǎng)所如車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、輪渡碼頭、學(xué)校等場(chǎng)所，通常選擇采用非接觸式體溫測(cè)量方式，用于對(duì)出入口行人快速測(cè)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(chǎng)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(chǎng)所進(jìn)行疫情保障的一線人員。

科學(xué)測(cè)量和精準(zhǔn)感知是疫情防控最有力抓手，目前測(cè)溫精度主要從兩個(gè)指標(biāo)體現(xiàn)：絕對(duì)溫度的準(zhǔn)確度和溫度的分辨率。

針對(duì)絕對(duì)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(cè)溫儀主要是對(duì)人員的體表溫度進(jìn)行篩查，由于檢測(cè)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(yáng)光以及自身的熱效應(yīng)等，同時(shí)也跟目標(biāo)的檢測(cè)距離有很大關(guān)系。

一般來(lái)說(shuō)，推薦設(shè)備安裝在無(wú)風(fēng)、溫度恒定的室內(nèi)環(huán)境，要避免畫(huà)面中出現(xiàn)其他高溫源。

針對(duì)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(lái)對(duì)測(cè)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(cè)過(guò)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(guò)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(cè)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(wèn)題，原理上來(lái)說(shuō)傳感器是模擬器件，所以在轉(zhuǎn)換為電信號(hào)時(shí)一定會(huì)有噪聲存在，如何抑制噪聲和準(zhǔn)確測(cè)量是一個(gè)非常重要的因素，反映在實(shí)際使用中就是測(cè)溫的穩(wěn)定性。

2.異常體溫報(bào)警

熱成像一般在使用過(guò)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(chǎng)內(nèi)溫度出現(xiàn)溫度超過(guò)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(chǎng)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(kù)，為日后的反查與回溯提供依據(jù)。

測(cè)溫儀的形態(tài)

測(cè)溫儀根據(jù)場(chǎng)景不用，可以有不同的形態(tài)和功能。

如在機(jī)場(chǎng)、地鐵等人流密集場(chǎng)所，測(cè)溫儀一般以槍機(jī)或筒機(jī)形態(tài)存在，主要檢測(cè)大流量人群的溫度，當(dāng)體溫超過(guò)一定閾值，通過(guò)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(chǎng)所，測(cè)溫儀一般與門(mén)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(mén)禁道閘放開(kāi)通行，如果超過(guò)閾值，則不允許進(jìn)入。

2 口罩檢測(cè)

口罩檢測(cè)分為兩類(lèi)功能，一種是不帶口罩檢測(cè)，一種是帶口罩身份識(shí)別。

一些場(chǎng)所，如企業(yè)園區(qū)，根據(jù)特殊時(shí)期管控需求，對(duì)進(jìn)出人員進(jìn)行口罩佩戴檢測(cè)，未帶口罩者即使身份檢測(cè)通過(guò)，也無(wú)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(duì)大流量人群是否佩戴口罩進(jìn)行檢測(cè)，未帶口罩的進(jìn)行善意提醒。還有一類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)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(wú)法被有效查詢到。

人工詢問(wèn)方式效率低、漏洞多、排查難度大；利用ReID（行人重識(shí)別）技術(shù)可以有效解決這個(gè)問(wèn)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(guò)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(wú)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(shì)，為疫情防控輸送更精準(zhǔn)的科技彈藥，共同打贏這場(chǎng)疫情防控陣地戰(zhàn)。