摘要：疫情發(fā)展給公共場所帶來了人員出入體溫監(jiān)測與管理的雙重考驗(yàn),，人工登記實(shí)現(xiàn)難度高且無法避免人流聚集,。ZLG結(jié)合人臉識(shí)別和紅外熱成像測溫技術(shù)，推出紅外測溫+人臉識(shí)別+身份驗(yàn)證系統(tǒng)化解決方案,，助力復(fù)工復(fù)產(chǎn),。
一、背景概述
體溫篩查是新冠肺炎疫情監(jiān)測和病例發(fā)現(xiàn)的主要手段之一,。隨著各地陸續(xù)復(fù)工,，寫字樓、園區(qū)等上班場所和學(xué)校為測體溫排起長隊(duì)的現(xiàn)象多有出現(xiàn),。如何既能完成體溫排查,，實(shí)現(xiàn)園區(qū)安全管理,，又能減少對(duì)人們正常工作生活的影響，以及避免因排隊(duì)測溫引起的病毒傳播風(fēng)險(xiǎn),，成為社會(huì)復(fù)工過程中的一個(gè)重要需求,。同時(shí)，在一些具有身份識(shí)別要求的特殊場所,，如學(xué)校,、居民小區(qū)，企業(yè)園區(qū)等,，體溫檢測和門禁系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)也成為了當(dāng)前的行業(yè)剛需,。針對(duì)現(xiàn)有測溫系統(tǒng)所存在的局限性，ZLG推出紅外測溫+人臉識(shí)別+身份驗(yàn)證系統(tǒng)化解決方案,。該方案基于M1808 AI核心板,，結(jié)合人臉識(shí)別和紅外熱成像技術(shù)，以非接觸,、無感知的方式,，高效解決了在公共場所人員高度聚集、高流動(dòng)性情況下的體溫實(shí)時(shí)檢測問題,。該方案可以幫助維持學(xué)校,、酒店、機(jī)場車站,、居民小區(qū)等公眾聚集場所的秩序,，除了可以阻止非法入侵和縮短搜索可疑人時(shí)間及收集數(shù)據(jù)外，還可以在復(fù)工熱潮中進(jìn)行體溫檢測,，確保復(fù)工安全有效的進(jìn)行,。
存在的行業(yè)需求：
l 體溫測量，體溫異常報(bào)警,；
l 人臉門禁,，刷臉檢測體溫同時(shí)聯(lián)動(dòng)門禁系統(tǒng)進(jìn)出；
l 實(shí)名登記,，對(duì)進(jìn)出人員進(jìn)行身份登記,，便于管理；
l 實(shí)時(shí)上報(bào)體溫?cái)?shù)據(jù),，在后臺(tái)可進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢,；
l 未佩戴口罩的人員檢測并實(shí)時(shí)報(bào)警；
l 黑白名單確認(rèn)報(bào)警,，查出入侵者或失蹤人員,。
需求場景
二、人臉識(shí)別原理
人臉識(shí)別是指利用分析比較人臉視覺特征信息進(jìn)行身份鑒別的計(jì)算機(jī)技術(shù),，包括構(gòu)建人臉識(shí)別系統(tǒng)的一系列相關(guān)技術(shù),，具體體現(xiàn)為人臉圖像采集,、人臉定位、人臉黑報(bào)名單識(shí)別,、身份確認(rèn)以及身份查找等,。從刷臉支付、門禁考勤,、金融遠(yuǎn)程開卡到安防反恐,、智慧社區(qū)等領(lǐng)域，人臉識(shí)別正在不斷普及,，市場不斷擴(kuò)大,。順應(yīng)市場需求，ZLG最新推出的M1808 AI核心板,，片內(nèi)集成高能效AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器NPU,，算力高達(dá)3.0Tops，結(jié)合Z-Lab 資深算法團(tuán)隊(duì)研發(fā)的人臉識(shí)別算法,，可有效助力用戶人臉識(shí)別應(yīng)用開發(fā),，降低研發(fā)成本。
三,、紅外熱成像測溫原理
一切溫度高于零度（-273.15℃）的物體都在不停地向周圍空間發(fā)射紅外能量,。其輻射特性,、輻射能量的大小,、波長分布等都與物體表面溫度密切相關(guān)。反過來,通過對(duì)物體自身輻射的紅外能量的測量,，便能準(zhǔn)確地測定它的表面溫度,，這就是紅外輻射測溫的機(jī)理。人體與其他生物體一樣,，自身也在向四周輻射釋放紅外能量,，因此只要通過對(duì)人體自身輻射紅外能量的測量就能準(zhǔn)確地測定人體表面溫度。
四,、智能人臉識(shí)別測溫系統(tǒng)
ZLG提取各類實(shí)際應(yīng)用場景中的共性需求,，面向大型公共場所測溫和傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)分別推出了智能人臉測溫解決方案，具體如下所示,。
1. 大型公共場所
在大型公共場所,，人流量大且密集，傳統(tǒng)測量體溫的方式包括水銀溫度計(jì)及紅外體溫槍等,，缺點(diǎn)比較明顯：需要時(shí)間,，需要接觸及配合。針對(duì)現(xiàn)有測溫系統(tǒng)所存在的局限性,，ZLG推出基于M1808的大型公共場所紅外熱成像測溫解決方案,，以非接觸,、無感知的方式，可靠,、高效地解決了在公共場所人員高度聚集,、高流動(dòng)性情況下的體溫實(shí)時(shí)初篩檢測問題，方案框圖如下所示,。
大型公共場所紅外測溫
2. 傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)
針對(duì)傳統(tǒng)刷卡門禁系統(tǒng),，ZLG智能人臉識(shí)別測溫系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)紅外測溫與門禁系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，為門禁系統(tǒng)增加智能測溫人臉識(shí)別能力,。出入門禁不用攜帶考勤卡,，人臉驗(yàn)證同步測溫，方便快捷的同時(shí),，進(jìn)一步提升了安全性和高效性,，方案框圖如下所示。
紅外測溫聯(lián)動(dòng)人臉門禁
上述方案主控平臺(tái)采用ZLG的M1808 AI核心板,。作為一款面向人工智能開發(fā)平臺(tái)的產(chǎn)品,，M1808 AI核心板旨在為用戶提供“嵌入式”+“AI”解決方案平臺(tái)，以AI算法賦能傳統(tǒng)嵌入式硬件,，內(nèi)部集成的NPU提供最高3.0 TOPs AI算力,。在智能人臉識(shí)別測溫系統(tǒng)方案中，ZLG M1808平臺(tái)除了提供穩(wěn)定可靠的硬件平臺(tái)之外,，同時(shí)免費(fèi)提供基于應(yīng)用數(shù)據(jù)集訓(xùn)練的人臉識(shí)別AI算法,，既能夠滿足全自動(dòng)化、多人群,、遠(yuǎn)距離的測溫需求,，又能實(shí)現(xiàn)體溫檢測與人臉識(shí)別的技術(shù)同步及佩戴口罩時(shí)的識(shí)別問題，可快速識(shí)別體溫異常人員并實(shí)時(shí)自動(dòng)告警,，最大程度保證驗(yàn)證結(jié)果的精準(zhǔn)度,。
五、算法邏輯
該解決方案的算法主要技術(shù)點(diǎn)為人臉檢測,、關(guān)鍵點(diǎn)定位和紅外測溫三部分,。相關(guān)算法由ZLG算法團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)，結(jié)合AI加速芯片的特性進(jìn)行了針對(duì)性的優(yōu)化,，算法效率高,。該方案算法對(duì)輸入圖像進(jìn)行人臉檢測，如果檢測到人臉,，則會(huì)通過人臉關(guān)鍵點(diǎn)定位算法確定額頭區(qū)域,，進(jìn)一步映射到熱紅外溫度數(shù)據(jù)中，判斷當(dāng)前溫度是否超過限定值 37.3 ℃，算法應(yīng)用邏輯如下圖所示,。
六,、測試效果
ZLG紅外熱成像測溫算法可實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別與測溫同步進(jìn)行，具體測試效果如下所示：
1. 檢測到人臉,，并讀取區(qū)域溫度,，溫度顯示正常。
2. 額頭放置熱水瓶,，檢測到人臉,，體溫顯示異常狀態(tài)并實(shí)時(shí)預(yù)警。
七,、核心優(yōu)勢
針對(duì)以上應(yīng)用場景,，本方案可歸納出如下幾個(gè)核心優(yōu)勢：
1. 簡潔高效：快速刷臉測溫，體溫37.3℃以上自動(dòng)報(bào)警,，節(jié)省了大量的人力物力,，避免了交叉感染。M1808平臺(tái)內(nèi)部集成NPU,，提供3.0TOPs算力,，結(jié)合Z-Lab 資深算法團(tuán)隊(duì)研發(fā)的人臉識(shí)別算法,，可快速監(jiān)測流動(dòng)人群，實(shí)現(xiàn)異常體溫實(shí)時(shí)報(bào)警,，檢測效率高,，實(shí)時(shí)性強(qiáng),；
2. 精準(zhǔn)可靠：有效解決ZLG人臉識(shí)別算法與體溫檢測的技術(shù)同步及佩戴口罩時(shí)的識(shí)別問題,，可準(zhǔn)確定位,、快速鎖定體溫異常人員并實(shí)時(shí)自動(dòng)告警，方便工作人員進(jìn)行二次復(fù)檢,。而且由于人臉識(shí)別技術(shù)具有識(shí)別的唯一性,，身份鑒定不可仿冒，能很好地解決各企事業(yè)單位在安全管理方面存在的問題,；
3. 穩(wěn)定可持續(xù)：在精確測量體溫并與人員進(jìn)行匹配記錄的基礎(chǔ)上，可以同時(shí)完考勤記錄管理,、簽入簽出記錄管理等,，可持續(xù)性的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行客觀記錄， 同時(shí)ZLG也提供免費(fèi)的云平臺(tái)（ZWS-PaaS云平臺(tái)）,，支持?jǐn)?shù)據(jù)透傳轉(zhuǎn)發(fā)以及完善的二次開發(fā)包,，支持全私有化部署，并提供功能豐富的后臺(tái)MIS系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理,；
4. 兼容性強(qiáng)：M1808平臺(tái)具備豐富的外設(shè)接口資源,，且具備強(qiáng)大的視頻硬解碼能力，能夠輕松流暢的處理各類多媒體文件，使系統(tǒng)可以融合公共場所常用安防子系統(tǒng),，譬如視頻監(jiān)控,、門禁、LED屏顯,、報(bào)警聯(lián)動(dòng)等系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)間資源共享，為公共衛(wèi)生應(yīng)急事件處理提供無感測溫手段,，并與關(guān)聯(lián)安防系統(tǒng)之間形成聯(lián)動(dòng)管控機(jī)制,。