В статье введено понятие mFoV, которое еще называется IFOVmeasurement — мельчайший объект, точное измерение температуры которого можно получить на заданном расстоянии.
В качестве исходных данных принимаем, что средняя ширина лица человека 160 мм, ширина зоны кантуса — 4 мм.
Предположим, что лицо исследуемого человека на расстоянии 2 метров занимает по ширине кадра зону 100 пикселей. Таким образом, зона кантус займет в кадре 2.5 пикселя, и тепловизор не сможет точно измерить температуру этой зоны, т.к. мы приняли, что самый маленький объект, температуру которого мы можем измерить точно, должен занимать минимум 3 пикселя (mFoV = 4).
При приближении камеры к исследуемому объекту лицо начинает занимать в кадре по ширине 120 пикселей, что дает нам искомые минимальные 3 пикселя на зону кантуса. Для понимания данной зависимости введена аналогия в виде слова “детализация”.
Уважаемый Farwit, в статье описана конкретная методика выбора камеры, приведены пример выбора камеры и черного тела с четкими характеристиками, описано куда и как их необходимо установить и как и в каких условиях проводить измерения. Также есть ссылка на видеоролик. Мы все-таки еще раз рекомендуем Вам прочитать внимательно статью.
Вы задали правильные и очень уместные вопросы. Цель данной статьи была донести, что если люди планируют использовать данную технологию для измерения повышенной температуры человека, то им придется искать компромисс. И для достижения максимального результата им стоит ориентироваться на те исследования и стандарты, которые уже существуют в данной области и на здравый смысл. То, о чем Вы пишете — это из области здравого смысла и конечно все эти факторы тоже нужно учитывать. Применение метода скользящего среднего (отклонение на 1 градус среди 10-ти последних измерений) может помочь сгладить эти факторы. Также при выявлении температуры поможет повторное тестирование ручным прибором. Мы должны принять тот факт, что если задаться целью, то можно обмануть систему (например, блокирующий крем, как упоминается ниже), но это действует для всех сценариев ее использования, а мы ищем наиболее рабочий.
Что касается стандартов, то они, к сожалению, не описывают, как меняется температура в зоне кантуса при влиянии внешних факторов, о которых Вы пишете.
Но есть следующие упоминания:
— Обследуемые лица не должны быть слишком холодными или слишком горячими и, особенно, не должны потеть. На температуру, измеряемую термографом, можно влиять, когда проверяемый человек потеет. Порог потоотделения может варьироваться в зависимости от уровня физической подготовки человека, условий проживания, продолжительности адаптации и относительной влажности. Когда влажность регулируется, эти эффекты сводятся к минимуму. Для получения последовательных и надежных результатов процесса температурного скрининга необходимо, чтобы скрининговый термограф был расположен в зарезервированном стабильном помещении с температурным диапазоном от 20°C до 24°C и диапазоном относительной влажности от 10% до 50%.
— Туалеты не должны располагаться близко к области работающего термографа. Это необходимо как для предотвращения потенциального перекрестного заражения, так и для предотвращения умывания лица (изменение теплового профиля) непосредственно перед входом в зону термографа.
По нашему мнению очередь при температуре +20..+24 способствует тому, что температура людей будет нормализироваться перед прохождением сканирования, хотя при этом создается риск перекрестного заражения. Также на результаты измерения может повлиять, если человек в маске, т.к. он дышит в эту маску и теплый воздух поднимается в целевую область глаз.
Именно. Что на этот раз не так в формулировке? Скажите, мы Вам поясним. Также рекомендуем все-таки погуглить на тему, что такое тепловизор и как он работает и внимательно прочитать статью.
«чем ближе, тем выше» — это не корректно. При приближении наш mFOV будет увеличиваться, т.е. детализация изображения будет возрастать, а с ней и точность измерений температуры. Поэтому, чем ближе, тем точнее.
Про лоб и щеки вопрос не спорный. Согласно международному стандарту IEC 80601-2-59:2017, все другие области тела, кроме кантуса, являются «ненадежными», а кантус — это наилучшая область для измерений температуры тела, поскольку он находится над важной артерией. У нас нет повода не доверять международным стандартам. Формулировка из стандарта: «Facial thermography of surface areas other than the region medially adjacent to the inner canthi is unreliable, and may be complicated by perspiration, facial skin flushed from exertion, etc. The current evidence indicates that the region medially adjacent to the inner canthi is the preferred site for fever screening due to the stability of that measurement site. This is because this region is directly over the internal carotid artery.»
Фокусное расстояние объектива определяется как расстояние между входной линзой (или определенной точкой в сложной сборке линз) и точкой, в которой все световые лучи сходятся к точке (сенсор камеры). Чем больше фокусное расстояние, тем большую пиксельную плотность в заданной зоне мы получим. Т.е. чем больше фокусное расстояние, тем дальше мы можем рассположить камеру от исследуемого объекта.
Как раз, по-моему, в резюме это отражено: «Тепловизионная технология великолепна. Она имеет множество фантастических применений и может эффективно использоваться для скрининга при повышенной температуре тела. Тем не менее, важно понимать ограничения технологии.»
Расстояние до измеряемого объекта зависит от ряда факторов: разрешения и фокусного расстояния камеры, поэтому подбирается индивидуально для каждой камеры. Пример для одной камеры приведен в статье. Фактор жары и холода влияют на результат как раз, когда мы меряем температуру не в зоне кантуса, как написано в статье, а там где ее меряет в своем маркетинге большинство производителей — лоб, щеки и т.п.
Именно такой подход и предлагается использовать в методе скользящего среднего: «например, температура индивидуума на 1°C выше, чем в среднем у последних 10 человек, прошедших скрининг». И да, мы считаем, что при правильном подходе эту технологию можно использовать для выявления вирусоносителей. Но не так, как рисует большинство производителей в своем маркетинге.
В качестве исходных данных принимаем, что средняя ширина лица человека 160 мм, ширина зоны кантуса — 4 мм.
Предположим, что лицо исследуемого человека на расстоянии 2 метров занимает по ширине кадра зону 100 пикселей. Таким образом, зона кантус займет в кадре 2.5 пикселя, и тепловизор не сможет точно измерить температуру этой зоны, т.к. мы приняли, что самый маленький объект, температуру которого мы можем измерить точно, должен занимать минимум 3 пикселя (mFoV = 4).
При приближении камеры к исследуемому объекту лицо начинает занимать в кадре по ширине 120 пикселей, что дает нам искомые минимальные 3 пикселя на зону кантуса. Для понимания данной зависимости введена аналогия в виде слова “детализация”.
Что касается стандартов, то они, к сожалению, не описывают, как меняется температура в зоне кантуса при влиянии внешних факторов, о которых Вы пишете.
Но есть следующие упоминания:
— Обследуемые лица не должны быть слишком холодными или слишком горячими и, особенно, не должны потеть. На температуру, измеряемую термографом, можно влиять, когда проверяемый человек потеет. Порог потоотделения может варьироваться в зависимости от уровня физической подготовки человека, условий проживания, продолжительности адаптации и относительной влажности. Когда влажность регулируется, эти эффекты сводятся к минимуму. Для получения последовательных и надежных результатов процесса температурного скрининга необходимо, чтобы скрининговый термограф был расположен в зарезервированном стабильном помещении с температурным диапазоном от 20°C до 24°C и диапазоном относительной влажности от 10% до 50%.
— Туалеты не должны располагаться близко к области работающего термографа. Это необходимо как для предотвращения потенциального перекрестного заражения, так и для предотвращения умывания лица (изменение теплового профиля) непосредственно перед входом в зону термографа.
По нашему мнению очередь при температуре +20..+24 способствует тому, что температура людей будет нормализироваться перед прохождением сканирования, хотя при этом создается риск перекрестного заражения. Также на результаты измерения может повлиять, если человек в маске, т.к. он дышит в эту маску и теплый воздух поднимается в целевую область глаз.
Про лоб и щеки вопрос не спорный. Согласно международному стандарту IEC 80601-2-59:2017, все другие области тела, кроме кантуса, являются «ненадежными», а кантус — это наилучшая область для измерений температуры тела, поскольку он находится над важной артерией. У нас нет повода не доверять международным стандартам. Формулировка из стандарта: «Facial thermography of surface areas other than the region medially adjacent to the inner canthi is unreliable, and may be complicated by perspiration, facial skin flushed from exertion, etc. The current evidence indicates that the region medially adjacent to the inner canthi is the preferred site for fever screening due to the stability of that measurement site. This is because this region is directly over the internal carotid artery.»
Расстояние до измеряемого объекта зависит от ряда факторов: разрешения и фокусного расстояния камеры, поэтому подбирается индивидуально для каждой камеры. Пример для одной камеры приведен в статье. Фактор жары и холода влияют на результат как раз, когда мы меряем температуру не в зоне кантуса, как написано в статье, а там где ее меряет в своем маркетинге большинство производителей — лоб, щеки и т.п.