一面是測溫需求爆發(fā),另一面是產(chǎn)能供不應(yīng)求,于是各類 AI 測溫方案魚龍涌現(xiàn)。
在扎堆的精度宣傳詞之下,有多少真正合格,又有多少在渾水摸魚?行業(yè)亟待一套「通用」標(biāo)準(zhǔn)。
一根棉花棒也能提升測溫精度?大疆推出的無人機(jī)測溫方案頗為吸引眼球。
除了空中消毒、喊話外,在測溫設(shè)備緊缺的情況下,無人機(jī)也緊急上陣,被拿來用做遠(yuǎn)程測溫。
但無人機(jī)搭載的熱成像鏡頭,原本是為工業(yè)場景設(shè)計(jì),測量體溫這樣精細(xì)的溫度時(shí),準(zhǔn)確性往往不足,有時(shí)誤差甚至達(dá) 4~5℃,無法滿足室外的體溫篩查需求。
為了滿足這一應(yīng)急需求,大疆工程師可謂團(tuán)隊(duì)奇思妙想,在「熱成像傳感器+黑體」的研發(fā)思路下,找到了棉花棒這樣一個(gè)「簡易黑體」。
之所以用棉花棒有大疆嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目剂浚?/span>
黑體必須很輕,重了影響飛行安全性;必須要有良好的熱力學(xué)特性,自身溫度不易變化;還必須容易獲得和制造,還要是一線隨手可得的簡單物品。
類比黑體的思路,棉花棒可做參考溫度,固定在無人機(jī)熱成像鏡頭視野之內(nèi),再利用額溫槍對(duì)無人機(jī)的測溫進(jìn)行校準(zhǔn),即可用于體溫測量。
大疆稱,該方案可滿足 2~3 米距離下,在高速路口、社區(qū)等進(jìn)行無接觸體溫篩查,在無風(fēng)、無陽光直射的情況下,測量誤差為±0.5℃。
用一根棉花棒提升精度是否靠譜?顯然仍需在實(shí)際場景中檢驗(yàn)。但不可否認(rèn)的是,這仍然是應(yīng)急需求下,倉促上陣的產(chǎn)物。
疫情之下,無論是交通樞紐、社區(qū)園區(qū)、商超寫字樓,出入口的測溫已是剛需,也是任務(wù),爆發(fā)出緊急的需求。各類 AI 測溫方案不斷涌現(xiàn),在沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)之下,產(chǎn)品良莠不齊,問題也在暗中滋長。
測溫準(zhǔn)確度至關(guān)重要,直接影響疫情管控的結(jié)果。目前行業(yè)標(biāo)注的精度多在±0.3℃~±0.5℃之間,這一精度代表了什么,又能否滿足不同環(huán)境下體溫篩查的需要?扎堆的精度之下,有多少真正合格,又有多少在渾水摸魚?
精度是如何煉成的
疫情所牽動(dòng)的測溫需求足夠巨大,并且很有可能演化為一項(xiàng)基礎(chǔ)服務(wù),于是各類 AI 測溫方案紛紛涌現(xiàn)。不但原有的門禁、閘機(jī)武裝了測溫功能,機(jī)器人、無人機(jī)、AR 眼鏡等也沖到測溫一線。
一位業(yè)內(nèi)人士稱,與安防相關(guān)的公司幾乎都在做 AI 測溫產(chǎn)品,其行業(yè)熱度可見一斑。這些產(chǎn)品都會(huì)標(biāo)出測溫誤差,多在±0.3℃~±0.5℃之間,數(shù)值越小,理論上代表測溫精度越高。
無人機(jī)、機(jī)器人、刷臉門禁等測溫方案,宣稱精度多為±0.5℃,相對(duì)精度較低,且不少于室外場景。而火車站、地鐵站等高人流密度場景的 AI 測溫方案,精度多為±0.3℃,且多用于室內(nèi)場景。
為何兩種場景下的方案精度不同?先拋開環(huán)境因素,這一結(jié)果與紅外傳感器的分辨率和黑體密切相關(guān)。
紅外探測器的分辨率越高,相對(duì)而言精度越高。以??低暤?AI 測溫產(chǎn)品為例,精度為±0.3℃的方案,多使用 384*288 分辨率的紅外探測器,而精度為±0.5℃的方案多使用 160*120 的分辨率。
黑體的作用也不言而喻,一位 AI 測溫方案負(fù)責(zé)人稱,他們測試后發(fā)現(xiàn),在一些極端條件下,是否加入黑體,方案的效果可相差 1 度。
市面的方案中,要實(shí)現(xiàn)±0.3℃甚至更好的測溫效果,往往要結(jié)合高精度的紅外探測器與黑體。相應(yīng)的,這類方案成本更高,多用于高人流場景。不過,也有一些公司依靠軟件而非黑體來實(shí)現(xiàn)精度。
現(xiàn)實(shí)中,一款產(chǎn)品的定位和形態(tài)往往決定了其使用的精度。格靈深瞳產(chǎn)品總監(jiān)陳天博談道,面向不同人流密度和場景的產(chǎn)品設(shè)計(jì),受眾用戶往往會(huì)評(píng)估產(chǎn)品價(jià)格、測溫精度與測溫形態(tài)。例如一款體積較小的測溫產(chǎn)品,其價(jià)格與場景往往決定,無法加入黑體,精度相應(yīng)會(huì)受到影響。
一家 AI 公司員工透露,使用黑體和高精度的紅外探測器,可使方案成本增長數(shù)萬元。這對(duì)于無人機(jī)、刷臉門禁等產(chǎn)品而言,顯然是難以負(fù)擔(dān)的價(jià)格。
此外,對(duì)于紅外測溫產(chǎn)品,行業(yè)開始逐漸形成一種精度上的共識(shí),無黑體校準(zhǔn)往往稱精度為±0.5℃,有黑體則是±0.3℃。
盡管±0.5℃的誤差略大,但作為一項(xiàng)初篩手段,再結(jié)合相應(yīng)的應(yīng)用策略,已滿足落地需要。高德紅外也表示,大量的應(yīng)用實(shí)踐證明,±0.5℃精度可以滿足公共場所的體溫初篩要求。
但令人擔(dān)憂的是,當(dāng)下并沒有一套 AI 測溫方案的國家標(biāo)準(zhǔn),各家的±0.5℃精度究竟是何條件下得出的,效果是否相同,又是否真的達(dá)到這一精度,都要打上一個(gè)問號(hào)。
脫離環(huán)境談精度就是「耍流氓」
寒冷的冬天,當(dāng)你從室外走進(jìn)小區(qū)時(shí),安保人員用額溫槍在你的額頭上「滴」一下,可能只顯示二十度左右。
即使是經(jīng)過黑體校準(zhǔn)的 AI 測溫儀也是如此。北京一家超市入口的 AI 測溫儀顯示,從寒冷的室外走入的行人額溫只有 30 度左右。并非設(shè)備不精確,而是行人額頭表面的溫度就是如此,此時(shí)測量額溫的值,即使有高溫的行人也很難篩選出來。
「相比精度,怎么能夠測出接近人體的真實(shí)體溫更為重要。」格靈深瞳產(chǎn)品總監(jiān)陳天博說。
為此,格靈深瞳結(jié)合紅外熱成像儀測量溫度、環(huán)境溫度、人體溫度以及人臉溫度等,通過算法進(jìn)行溫度補(bǔ)償,盡可能呈現(xiàn)人體真實(shí)體溫。
陳天博稱,在北京崔各莊某一村口,近期其 AI 測溫設(shè)備檢測到一粒高溫人員,體溫達(dá) 38.4℃,二次篩查后體溫基本一致。通過溫度補(bǔ)償盡可能還原人體體溫,更有利于后期工作的推進(jìn)。
溫度補(bǔ)償這一方式也被更多公司采用。愛華盈通副總經(jīng)理趙志揚(yáng)稱,他們使用一體化的黑體設(shè)計(jì),在增加精度的同時(shí)部署更便捷;針對(duì)從寒冷的室外進(jìn)入到室內(nèi)這一場景,他們也通過算法補(bǔ)償獲得更準(zhǔn)確的體溫。
他稱,其 AI 測溫方案主要應(yīng)用在室內(nèi)場景,從應(yīng)用維度出發(fā),設(shè)備的擺放位置要避免陽光直射;并且通過隔離帶搭建引導(dǎo)通道,使行人在 3 米內(nèi)進(jìn)行測量,從而保證測溫準(zhǔn)確性。
比如在寫字樓等場景,光線照射在行人身上,可導(dǎo)致局部瞬間高溫,并可能引發(fā)報(bào)警,此時(shí)將紅外檢測鎖定人臉區(qū)域也是一種策略。此外,即使針對(duì)高人流場景的 AI 測溫儀,其精度高的距離往往在 1~3 米之間。
可見,脫離了環(huán)境的限制,無論±0.3℃或±0.5℃的精度都沒有實(shí)際意義。
極具挑戰(zhàn)的戶外場景
猝不及防的疫情,從個(gè)人通行到公司開工,再到公共衛(wèi)生,讓測溫成為一個(gè)全民性事件,相伴而生的是對(duì)測溫設(shè)備需求的迅猛增長。
但受限于春節(jié)期間工廠停工、道路封鎖,紅外探測芯片產(chǎn)能有限,且供應(yīng)鏈緊缺,導(dǎo)致測溫設(shè)備嚴(yán)重稀缺,市場供不應(yīng)求。
供給不足下,「群雄」并起,「混亂」的局面隨之出現(xiàn)。一眾機(jī)器人、無人機(jī)、AR 眼鏡等企業(yè)紛紛加入紅外測溫模塊,各種「測溫 XX」涌現(xiàn)。
這些「新生」方案多用在戶外測溫,而戶外的復(fù)雜環(huán)境,恰恰給紅外測溫帶來嚴(yán)重挑戰(zhàn)。
結(jié)合紅外熱成像的物理因素,戶外的工作條件更為惡略,溫度、陽光、霧霾、風(fēng)沙以及移動(dòng)等,都會(huì)改變?nèi)梭w紅外輻射能量,進(jìn)而影響測溫的準(zhǔn)確性。這些方案在戶外場景的真實(shí)表現(xiàn)仍需打上一個(gè)問號(hào)。
以大疆的無人機(jī)測溫方案為例,它在無風(fēng)、無陽光直射的情況下,測量誤差才能達(dá)到±0.5℃,局限性也較為明顯。
大疆公關(guān)總監(jiān)謝闐地坦言,這本身是一個(gè)工業(yè)級(jí)方案,只是已經(jīng)有人拿無人機(jī)來測溫了,出于應(yīng)急考慮,大疆盡可能的去改進(jìn)它。
「我們的方案其實(shí)是一個(gè)工作方法,不是賣機(jī)器,針對(duì)的是已經(jīng)有我們御 2 行業(yè)雙光版無人機(jī)的用戶,讓測溫干得更靠譜點(diǎn)?!?/span>
上述業(yè)內(nèi)人士透露,許多測溫方案均是臨時(shí)趕工,拼湊起來的,一些方案連雙光(紅外光/可見光)校準(zhǔn)都沒做,準(zhǔn)確性更是參差不齊。
另外,即使許多企業(yè)都推出了紅外測溫方案,但受限于供應(yīng)鏈,往往供貨不足。
一位渠道商透露,他們從國內(nèi)知名廠商手里拿貨,周期往往要 6 周。6 周意味著近一個(gè)半月,可見核心供應(yīng)鏈的緊缺,并沒有隨著復(fù)工而解決。
他解釋,一方面紅外測溫芯片產(chǎn)能有限,而新開一條芯片產(chǎn)線又意味昂貴的成本;另一方面整個(gè)供應(yīng)鏈之前沒有準(zhǔn)備,被疫情打的措手不及。
亟待行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
測溫,是否會(huì)變成一種基礎(chǔ)服務(wù),融入到各式各樣的安防應(yīng)用中,就如同 2017 年火熱的語音交互,似乎要滲入家庭的每一個(gè)角落。
隨著各種 AI 測溫產(chǎn)品涌現(xiàn),這一市場也迎來一個(gè)「春秋戰(zhàn)國」般的局面,到底什么是好的方案,精準(zhǔn)度多少才有意義,行業(yè)呼喚國家標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)。
畢竟,只有在共同的環(huán)境、場景、條件下,在一套通用「語言」下,精度才有意義。
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