Для ответа на этот вопрос обратимся к теории. Как мы уже упоминали, лучшим местом на лице человека для измерения температуры являются слезные протоки. Максимальный размер этой области у глаза взрослого человека в среднем равен 5 мм, а для достижения минимально допустимой точности определения температуры на матрице микроболометра под ее покрытие необходимо выделить участок 3 х 3 пикселя (для увеличения точности измерений температуры необходимо и соответствующее увеличение размеров пиксельной маски).
Для простоты понимания будем считать разрешение только по горизонтали. Разделив размер исследуемой области на размер маски, мы получим относительный коэффициент, определяющий зависимость максимально возможного размера изображения от разрешающей способности матрицы болометра при заданной точности измерения температуры:
5 мм / 3 пкс = 1,6 мм/пкс
Таким образом, тепловизионная камера с разрешением 320 пикселей по горизонтали позволяет нам получать корректное измерение температуры слезного канала человека на изображении размером всего лишь чуть более полуметра:
320 пкс x 1,6 мм/пкс = 512 мм
В такой формат кадра трудно втиснуться даже двум людям, находящимся рядом, не говоря уже о дружных компаниях из 5-6 персон с разноцветными температурными маркерами над головами, которые в последнее время очень часто появляются в рекламных роликах, продвигающих новые тепловизионные приложения. А ведь некоторые из этих приложений используют болометрические сенсоры с разрешением всего 160 пикселей по горизонтали, что еще в два раза сужает реальную область точных измерений.
Конечно, на практике можно снимать и обрабатывать температуру не со слезных проток, а со всей поверхности лица, увеличивая таким образом отображаемую картину в десять и более раз, что скорее всего и делают многие из «скороспелых» современных тепловизионных решений. Проблема заключается в том, что в этих случаях утверждения производителя о высокой точности измерений и эффективности системы полностью соответствуют докладу доктора «о средней температуре по больнице» из бородатого анекдота.
Существует только один корректный метод увеличения площади обрабатываемого кадра без потери точности измерений – это повышение разрешающей способности неохлаждаемого микроболометра тепловизионной камеры. И у именитых производителей, таких как FLIR Systems, Inc., уже появились модели тепловизоров с инфракрасным разрешением 640 х 480 пикселей (FLIR A700™ SERIES). Но, во-первых, стоимость таких моделей существенно превышает стоимость приборов с разрешением 320 х 240 пикселей. Во-вторых, размер изображения при этом увеличивается всего лишь вдвое, что опять же недостаточно для точного измерения температуры одновременно 3-4 и более человек, находящихся в кадре. Для решения подобных задач требуются микроболометры с разрешением от 12 Мп, которых пока просто не существует.
Определенные проблемы с точностью возникают и при измерении температуры у людей, находящихся на разном расстоянии от камеры по глубине кадра. Многочисленные эксперименты показывают, что температура одного и того же человека, измеренная стационарным тепловизором в двух точках, отстоящих друг от друга на 3 м, различается примерно на 1 градус. И зависимость температуры от дальности при этом не является линейной функцией. Мало того, у детей эта кривая не такая, как у взрослых. Тогда о какой точности одномоментного измерения температуры нескольких людей, идущих друг за другом, можно говорить?
Еще в 2017 году международная организация по стандартизации обновила специальный документ под номером ISO/TR 13154:2017, содержащий руководящие указания по развертыванию, внедрению и эксплуатации скрининг-термографов для выявления людей с повышенной температурой тела. В частности, данный документ определяет те места, где использование подобных устройств является наиболее оправданным и эффективным:
Трудно что-либо добавить к этому практически исчерпывающему списку, а потому его актуальность и сегодня не вызывает никаких сомнений.
Грамотный подход к организации качественной термометрии на любом объекте доступа практически всегда разбивается на две последовательные задачи:
Ниже в сжатом виде приведены основные рекомендации по решению этих задач, выданные ведущими специалистами отрасли, много лет занимающимися разработкой и реализацией термографических приложений.
Даже поверхностный анализ приведенных рекомендаций по выбору и установке тепловизионного оборудования показывает, насколько сложной и нетривиальной может оказаться задача организации точного термографического скрининга людей. А если учесть, что каждый конкретный объект, как правило, имеет индивидуальные особенности, способные влиять на точность измерений, то напрашивается вполне очевидный вывод – подобные задачи должны решать профессионалы. Профессионалы, обладающие необходимыми знаниями, опытом и внушительным портфелем безупречно выполненных заказов.
