Какую температуру показывает тепловизор на человеке

Почему тепловизоры не могут измерять температуру тела человека

Спрос на тепловизоры в качестве инструмента, помогающего выявлять повышенную температуру, как один из симптомов коронавируса, резко возрос, поскольку коронавирус начал активно распространяться по всему миру.

Крупнейший в мире производитель тепловизоров FLIR, заявил, что его глобальный спрос увеличился на 700%. Все мгновенно почувствовали запах больших денег! Однако далеко не каждый тепловизор может изменять температуру тела человека.

Тепловизионный шабаш

Большинство тепловизоров предназначены для использования в промышленности, они действительно почти все могут измерять температуру объектов.

Однако тепловизоры для измерения температуры тела человека относятся к специализированным медицинским устройствам. Проблема в том, что производители просто игнорируют этот факт, а особо злостные прямо вводят в заблуждение. Давайте проанализируем предложения самых известных производителей.

5 млрд. на продажу китайских тепловизоров
Правительство России выделило 5 млрд. рублей Минпромторгу на производство отечественных тепловизоров, для обеспечения работы федеральных органов исполнительной власти тепловизорами. Деньги получил холдинг «Швабе», входящий в госкорпорацию Ростех.

В холдинге «Швабе» несколько компаний и занимаются производством тепловизоров, и большинство из них производят тепловизоры внешне неотличимые от китайских. Посмотрим внимательнее.

АО «ПО «УОМЗ» является одной из ключевых организаций холдинговой компании АО «Швабе». Производит три тепловизора для дистанционного измерения температуры тела:
HMX315 — внешне один в один китайский тепловизор ISMTB-ZS-315. Кстати, известен китаец стал благодаря тому, что неработоспособен чуть менее чем полностью. Вот он красавец уже установленный на железнодорожном вокзале в Екатеринбурге.
W400 — а вот, его китайский брат близнец TE-W400H
W1 — а вот, его тайваньский побратим Dynacom WQT530-S

Красногорский завод имени С. А. Зверева производит инфракрасную систему измерения температуры IR236 до боли напоминающую GUIDE IR236 IR от китайского производителя Guide Sensmart. РЖД к слову ее уже во всю тестирует.
Отдельно меня поразил рекламный видеоролик в китайской карточке товара, этот уникальный прибор измерил температуру у человека находящегося за стеклом.

Скрин из рекламного видео Guide Sensmart

Общеизвестно, что стекло не пропускает тепловое излучение, на левой части экрана видно, что человек за стеклом для тепловизора невидим. На правой части экрана изображение с обычной камеры видеонаблюдения и человека за стеклом мы уже видим. Однако, несмотря на то, что человек невидим, тепловизор фиксирует его температуру, мы видим желтую плашку с температурой 35,9. То, что показано в ролике чистейшее надувательство.

Справедливости ради, стоит отметить, что на сайте АО «Лыткаринский завод оптического стекла» (АО ЛЗОС) тоже входит в холдинг Швабе» и мне удалось найти тепловизор немного похожий на танк, визуальный аналог которого не встречается на просторах интернета.

Ростелеком
Следом «Ростелеком» предложил предприятиям России высокоточную систему мониторинга температуры тела с помощью тепловизоров. Такое решение по заявлению Ростелекома позволяет бесконтактно, автоматически измерять температуру тела до 80 человек в секунду одновременно. Скромно умалчивая что, это похоже дешевая китайщина, надпись на экране «Dahua», на это недвусмысленно намекает.
Подкину Ростелекому царский рекламный слоган: Померяем температуру всему населению России одним китайским тепловизором за 20 дней. Но это не точно.

Dahua
Не обошлось и без наших китайских партнеров. Компания Dahua, решила пойти в разнос. На изображении ниже вы видите, как измеряется в режиме онлайн температура людей выходящих на железнодорожную платформу из поезда.

Скрин из рекламных материалов Dahua

Проблема заключается в том, что технологически невозможно точно измерить температуру нескольких человек одновременно, на открытом воздухе, на значительном удалении, на большой площади. То есть это банальный 100% нарисованный фейк.
Несмотря на это, его без проблем всосали как иностранные так и российские СМИ. дистрибьюторы естественно не остались в стороне, и благодаря им мы имеем, наверное, самое знаменитую фейковую рекламу, посвященную тепловизорам в мире.

Sunell
Еще один известный на весь мир непримиримый китайский борец с коронавирусом. Разработал уникальные камеры способные обводить головы зеленым прямоугольником. А как это может помочь в измерении температуры спросите вы меня? Есть мнение что никак, но это здорово помогает наполнять счета Sunell кэшем, возможно, по их мнению, этого уже достаточно.

Скрин из рекламных материалов Sunell

FDA рекомендует проводить измерения температуры тела только одному человеку одновременно. Измерения температуры нескольким людям одновременно будут неточны. А в соответствии рекомендациями IEC and ISO маска и очки на лице должны отсутствовать, так как это снижает точность измерений.

Завод Александр
Рязанский завод не стал мелочиться и освоил производство тепловизоров, сразу с функцией распознавания лиц. И все это за полтора месяца. «Стоимость опытных образцов соизмерима с китайскими аналогами, а при выходе на серийное производство она еще снизится на 20-30%». И даже замастрячили типичный для Рязани сайт в доменной зоне .moscow www.teplovisor.moscow. Наверное намекают, что с такими успехами недалек тот день, когда Рязань переименуют в Новую Москву, а Москву в Старую Рязань.

HikVision
Конечно, я не мог не упомянуть, лидера по проблемам с кибербезопасностью и баном от США за нарушения прав человека в Синьцзяне.

Скрин из рекламных материалов HikVision

В своих рекламных материалах они скромничают, всего лишь пишут, что могут измерять температуру до 30 человек одновременно. Ну, и судя по видео медицинские маски и очки для них никакая не проблема. Хотя FDA, IEC и ISO утверждают, что маска и очки на лице должны отсутствовать, а большое количество людей в кадре снижают точность измерений.

Промежуточный итог
Российский рынок тепловизионного оборудования в большинстве случаев, наводнен низкокачественным китайским, а так же российским оборудованием, по необъяснимым причинам внешне не отличающимся от китайского.

Рекламные материалы и описания противоречат рекомендациям FDA, и международным стандартам разработанным IEC и ISO.
И это было бы просто смешно, тем более в видеонаблюдении ситуация почти такая же, но когда мы говорим о тепловизорах, речь идет о человеческих жизнях и становится не до смеха.

Как измеряют температуру тела человека тепловизоры не предназначенные для этого

Есть один очень иллюстративный и абсолютно безнадежный случай, который стоит изучить. Компания «Лазерные компоненты» поставляет на российский рынок очередной уникальный китайский тепловизор ISMTB-ZS-315.

Долгие годы работы, и наконец-то заслуженная слава настигает героев, в лице телевизионной программы Вести с канала Россия 1. Однако ни герои, ни журналисты с канала Россия 1 не замечают, что температура человека меняется при проходе с 36,8 до 37,4 градусов Цельсия.
Что может более ярко свидетельствовать о том, что для точного измерения температуры тела это устройство примерно также необходимо как седло для коровы.

Скрин из видео с телеканала Россия1, температура человека меняется при проходе с 36,8 до 37,4 градусов Цельсия

Оригинальное видео «Лазерные компоненты» выложили, на свой YouTube канал, но после того как лажа всплыла, они свое видео отредактировали. То есть они вырезали тот кусок, где видно как скачет температура человека, и продолжают пытаться продавать эту шляпу. И это конечно особый цинизм.

Но, интернет помнит все! Вот он этот кусочек, вырезанный из оригинального видео.

Однако давайте не будем делать абсолютное зло из компании «Лазерные компоненты», это всего лишь один из дистрибьюторов китайских производителей тепловизоров которых на российском рынке как грязи. И это не удивительно, китайские тепловизоры настолько дешевые, что вы поначалу не верите своему счастью.

Тепловизоры не исключение из китайской стратегии продвижения товаров, которая примерно формулируется как — Да, мы продаем хлам, но он же дешевле.

В чем проблема с измерением температуры тела человека

Тепловизоры достаточно давно применяются в видеонаблюдении, вот я даже небольшой обзор года полтора тому назад на них писал. И если вы этот обзор почитаете, то быстро поймете, что они имеют ряд серьезных преимуществ по сравнению с камерами видеонаблюдения.

Например, для охраны периметра, тепловизоры прекрасно обнаруживают человека в полной темноте и на значительном расстоянии. И даже измерять температуру могут. И вот тут внимание, да могут, но не температуру тела человека.

Потому, что измерение температуры тела человека это абсолютно специфическая и очень сложная задача.

Нормальная температура тела понятие относительное. В одном исследовании разброс нормальных значений составил от 35,3 до 37,7 °C, в другом — еще больше.

Температура тела человека меняется в течение дня, достигает пика ближе к вечеру, а самое низкое значение температуры фиксируется в утренние часы. Этот циркадный ритм может привести к колебаниям на 1-2 градуса.

Кроме того, нормальная температура имеют тенденцию варьироваться в зависимости от группы. У женщин обычно температура несколько выше, чем у мужчин. Пожилые люди, как правило, имеют более низкие температуры, чем молодые люди.

Температура кожи человека, не равна температуре тела, поэтому самыми точными термометрами являются ректальные. Именно температура тела является симптомом коронавируса, а большинство дешевых тепловизоров меряют именно температуру кожи. Также у разных участков тела разная температура кожи.

Также температура отличается в зависимости от времени года, от фазы менструального цикла, от того, ел ли человек перед измерением (после еды температура повышается), температуры окружающей среды и других факторов.

Если суммировать все вышеописанное, можно сказать, что 99% тепловизоров предназначены для целей видеонаблюдения, а тепловизоры предназначенные для измерения температуры тела, это медицинские устройства сильно отличающиеся от обычных.

Медленно, но верно мы подошли к главному вопросу статьи.

Существуют тепловизоры способные точно измерять температуру человека?

Ключевой момент в том, кто отвечает на этот вопрос! Понятно, что любой китаец будет клясться всеми своими китайскими богами, что его оборудование может. Но доверяет таким заявлениям только правительство Великобритании, и как выяснилось зря.

Справедливости ради и мой ответ на этот вопрос тоже будет субъективным. Поэтому я удовольствуюсь скромной ролью переводчика и предоставлю возможность отвечать Управлению по контролю за продуктами и лекарствами (FDA).

FDA единственный из авторитетных независимых источников информации — дает ответ на вопрос, какие тепловизоры могут точно измерять температуру тела человека. Но прежде чем FDA на этот вопрос ответит, несколько слов о том, почему им можно доверять.

Почему стоит доверять FDA?

Управление США по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) считается своего рода флагманом среди национальных служб здравоохранения и отличается авторитетностью и оперативностью. Мало где в других странах подходят к оценке рисков так строго и скрупулезно.

В России идут разговоры о том, чтобы автоматически признавать решения FDA.
Ну, или если вы зайдете, на сайт самого популярного в России фармсправочника, можете открывать любое попавшееся под руку вещество и видеть там завораживающую фразу: «Категория действия на плод по FDA» и это понятно когда речь идет о жизни и смерти стоит все-таки опираться на источники заслуживающие доверия.

Еще один серьезный довод заключается в том, что США самый большой рынок в мире. И в первую очередь любой производитель, неважно китайский или европейский, вообще любой, стремится выйти именно на рынок США. А одобрение FDA это серьезное подспорье в деле продвижения продукции на американском рынке. И если у производителя нет такого одобрения, то скорее всего его тепловизоры просто непригодны для измерения температуры тела человека.

Если вам вдруг приходит в голову мысль, что FDA америкосовская контора и она дает зеленый свет только америкосовским компаниям, то гоните ее. Во-первых, с таким подходом отношение к FDA было бы примерно как к нашему Минздраву. Во-вторых, полно американских крупных компаний, которые производят тепловизоры, но не имеют одобрения FDA. Например, Fluke Corporation.

Тепловизоры одобренные FDA

Вот список компаний производителей тепловизоров на сайте FDA и устройств одобренных FDA для детекции повышенной температуры тела человека. Особенно хочу обратить внимание, что FDA одобряет именно устройства. Т.е. компания, находящаяся в списке, может производить десятки или сотни тепловизоров, но только некоторые устройства получаю одобрение FDA, как устройства, которые применимы для детекции повышенной температуры тела человека.

Производители, получившие одобрение FDA

— 11 Health and Technologies, Inc.
— Infrared Cameras, Inc.
— InTouch Technologies, Inc.
— Med-Hot Thermal Imaging, Inc.
— Meditherm, Inc.
— Optotherm, Inc.
— Spectron IR
— Titronics Research & Development
— FLIR Commercial Systems Inc.

В этом списке не только производители классических тепловизоров о которых речь в этой статье, но и компании специализирующиеся на телемедицине, у них тепловизионная техника лишь одно из устройств для удаленной диагностики, которые позволяют врачам проводить консультации с пациентами в режиме реального времени.

Можно ли купить в России тепловизоры предназначенные для измерения температуры тела человека?

В России множество производителей, предлагают свои тепловизоры.

В нашем каталоге представлено несколько брендов, которые вы можете купить.

Тепловизоры Axis — цена от 68 488 рублей
Тепловизоры HikVision — цена от 58 290 рублей
Тепловизоры Dahua — цена от 1 175 990 рублей
Тепловизоры Idis — цена от 249 000 рублей
Тепловизоры Evidence — цена от 290 659 рублей
Тепловизоры FLIR — цена от 376 675 рублей

И все эти тепловизоры вы сможете купить в нашей компании, но сюда я добавил их только с одной целью, я не рекомендую не один из них использовать для измерения температуры тела человека. Вернее FDA не рекомендует, а я считаю, что нет ни одной причины им не доверять.

В нашем каталоге только тепловизоры FLIR одобрены FDA для измерения температуры тела человека. Причем далеко не весь ассортимент тепловизоров одобрен FDA, а только специально разработанные несколько серий. Ручные тепловизоры FLIR — E53, E95, E85, E75, T530, T540, T620, T640, T840, T860, T1020, T1040.
Тепловизионные камеры с фиксированным креплением FLIR — A320 Tempscreen, A300, A310, A315, A325, A615, A655 и A400 / A700.

Тепловизоры FLIR предназначенные для измерения температуры тела человека — цена от 376 675 рублей

Как работают тепловизоры FLIR предназначенные для определения температуры тела?

Среди большого ассортимента тепловизоров которые предлагает наша компания, только тепловизоры FLIR одобрены FDA для измерения температуры тела.
Поэтому все, что я буду рассказывать, относится в основном к FLIR, однако почти все эти принципы применимы ко всем высокоточным тепловизорам предназначенным для измерения температуры тела.

Строго говоря, тепловизоры в принципе не могут измерить температуру тела человека, тепловизоры могут измерять температуру тела на поверхности, т.е. температуру кожи человека.

Температура кожи человека тоже не однородна, где то больше, где то меньше, в зависимости от участка. Во внутреннем уголке глаза температура наиболее приближена к температуре тела человека.

Температура внутреннего угла глаза наиболее близка к фактической температуре тела, потому, что рядом находится глазная артерия, которая увеличивает кровоток. Поэтому уголок глаза менее восприимчив к воздействиям окружающей среды, таким как жара, холод или влажность, которые приводят к изменению температуры кожи.

Недостатком является то, что очки скрывают внутреннюю полость глаза от тепловизора, поэтому для измерения температуры их необходимо будет снять.

Как все это примерно работает продемонстрировано в свежем демонстрационном видео FLIR:

Точность измерения температуры тепловизорами FLIR

Тепловизионные камеры FLIR предназначенные для измерения температуры тела человека позволяют достичь точности ± 0,5 °C. Высокая точность достигается при использовании тепловизора FLIR предназначенного для измерения температуры человека в среде без резких перепадов температуры и влажности. Также на точность измерения температуры могут влиять множество факторов, например, фокус и расстояние до человека у которого измеряется температура.

Тепловизоры FLIR измеряют относительное значение температуры

Вы уже знаете, что есть куча факторов влияющих на температуру человека, эти факторы меняются в течение времени, например температура окружающей среды. С утра люди заходили с улицы, где температура была +15 °C, в обед температура на улице +20 °C. Естественно, это будет влиять на абсолютное значение температуры кожи человека.

Чтобы нивелировать различные факторы, которые влияют на абсолютное значение температуры, тепловизоры FLIR автоматически формируют показатель — среднее значение температуры выборки. Этот показатель формируется на основе данных от десяти человек, которые первыми проходят измерение температуры непосредственно на месте установки тепловизора. Естественно периодически, это значение нужно обновлять.

Затем на основе значения среднего значения температуры на выборке из 10 человек, оператором устанавливается температура тревоги.

Все последующие измеренные значения температуры человека сравниваются с температурой тревоги и при ее превышении происходит срабатывание тревожного оповещения. Либо если тепловизор интегрирован с системой контроля доступа, проход может быть заблокирован.

Тепловизоры FLIR не требуют использования абсолютно черного тела

Это еще одно из преимуществ тепловизоров FLIR. Производители тепловизоров, например HikVision и Dahua, предлагают тепловизор в комплекте с излучателем в виде модели абсолютно черного тела для калибровки тепловизора на месте установки.

Однако они нигде не указывают, что излучатель черного тела имеет свою погрешность и свои условия стабильной работы. Также излучатель требует калибровки пирометром, высококвалифицированного персонала и лабораторных условий. В общем если вы хотите наказать человека, который будет ответственен за эксплуатацию тепловизора, это ваш выбор.

И вот здесь мы подходим ко второму главному вопросу статьи.

Можно ли использовать тепловизор для целей нераспространения коронавирусной инфекции?

Понятно, что тепловизоры FLIR могут эффективно детектировать повышенную температуру тела человека. Но вопрос в том можно ли их эффективно использовать для нераспространения коронавирусной инфекции, не так очевиден, как кажется на первый взгляд.

Несмотря на то, что повышение температуры тела является частым симптомом коронавируса, только у 43,8% пациентов повышенная температура фиксировалась при поступлении в больницу.

По данным ВОЗ симптомы развиваются в среднем на 5-6 день с момента заражения, а инкубационный период составляет от 1 до 14 дней.

Есть пара исследований, которые оценивают эффективность использования тепловизоров для целей детекции коронавирусных больных.

Как показывает исследование Европейского центра по профилактике и контролю заболеваний, эффективность скрининга на границе для целей выявления коронавируса низкая, 75% случаев останутся невыявленными.
Оценки Лондонской школы гигиены и тропической медицины показали, что при тепловизионном сканировании, только один из пяти инфицированных вирусом, может быть идентифицирован.

Так или иначе, важно понимать, что тепловизоры нельзя использовать для обнаружения коронавирусной инфекции у человека.
Специализированные тепловизоры могут с высокой точностью измерять температуру кожи человека, которая на некоторых участках тела близка к температуре тела человека. Некоторые люди с повышенной температурой тела могут быть инфицированы коронавирусом.

Люди, у которых с помощью тепловизора выявлена повышенная температура, должны быть обследованы медицинскими работниками с использованием дополнительных инструментов диагностики коронавируса.

Почему важен контроля температуры тела человека?

Как утверждают эпидемиологи Хелен Дженкинс из Бостонского университета и Билл Хэнэдж из Гарвард: — Предотвращение даже одной передачи инфекции имеет огромные последствия.

А значит, специализированные тепловизоры могут быть использованы как один из барьеров на пути распространения коронавирусной инфекции. А в российских нормативно-правовых условиях это еще и позволит обеспечить выполнение требований законодательства.
Вот несколько примеров, чем конкретно они смогут помочь.

Выполнение требований законодательства

Чтобы работники и клиенты не заражали друг друга коронавирусом и другими опасными болезнями, работодателям по всей России Роспотребнадзор рекомендовал проверять у них температуру.

А в Москве мэр города уже не рекомендует, а обязывает это делать. Если температура повышена, сотрудника нельзя пускать на рабочее место.

Исключить возможность передачи вируса при измерении температуры

В настоящее время на многих предприятиях для контроля температуры используются ручные инфракрасные термометры для измерения температуры людей при входе.

Человек, проводящий измерение температуры таким термометром, должен быть очень близко к потенциально зараженному человеку, что увеличивает риск передачи вируса, даже если проверяющий использует средства индивидуальной защиты.

Заразившись, сам проверяющий может уже в свою очередь заразить множество людей, которым он будет проводить измерение температуры.

Как мы знаем из печальной статистики гибели медицинских работников использующих высококачественные средства индивидуальной защиты. Даже они не могут гарантировать безопасность от заражения.

Заторы при входе

Индивидуальные проверки температуры ручным термометром занимают достаточно много времени. Специфика работы предприятий, как правило, предполагает два момента с пиковой нагрузкой на проходную. Это приход на работу и уход с работы. И, как правило, все сотрудники приходят к одному времени в 8 или 9-00.

Вкупе и измерением температуры при входе ручным термометром — все это может привести к образованию очереди или затора при входе. А, как мы уже точно знаем, именно места с массовым скоплением людей становятся идеальными площадками для распространения коронавируса.

Вирусу все равно что это будет, массовые заражения происходили на религиозных мероприятиях, во время похорон, и конечно спортивных состязаний – футбольный матч Лиги чемпионов между «Аталантой» и «Валенсией» 19 февраля в Милане стал настоящей «биологической бомбой».

Если вы не хотите чтобы ваша проходная стала «биологической бомбой», вы просто обязаны не допускать очередей при входе. Один из способов это сделать это использование тепловизоров, так как сканирование тепловизором гораздо быстрее, чем с помощью ручного термометра человеком.

Если кто-то входит в помещение с высокой температурой, звучит сигнал тревоги, указывающий на то, что он потенциально переносит вирус, и его должен проверить медицинский работник.

Вторая волна коронавируса

Николас Поппер математик из Венского технического университета, чья команда разрабатывает модели, которые могут помочь правительствам более точно прогнозировать развитие пандемии, считает, что как только ослабнут первые запретительные меры, возникнут новые кластеры, которые ускорят распространение вируса.

Причина еще и в том, что как только начнут ослаблять запретительные меры, в сознании большинства людей будет срабатывать триггер, что опасность ушла. И в жестких мерах предосторожности более нет необходимости.

Тепловизор может, а при правильном проектировании и должен, использоваться как автоматизированное средство контроля, т.е. работающее без человека, либо с минимальным его участием. Это зависит как от модели тепловизора, так и в целом от системы доступа.

Так, например, тепловизор может быть интегрирован в автоматизированную систему контроля доступа предприятия, и при детекции повышенной температуры тела, в доступе будет отказано.

Это дешевле

Я, конечно, понимаю, что глядя на ценник тепловизоров FLIR, единственных пригодных для детекции повышенной температуры тела человека, так не кажется. Однако это только если сравнивать с ценой ручного инфракрасного термометра, а такое сравнение не совсем корректно.

Почему так происходит понятно, в сознании большинства людей коронавирус это временные сложности, но это не так.

Глава Роспотребнадзора Анна Попова считает, что полностью ограничения по коронавирусу в РФ снимут только после появления вакцины. А создание вакцины это от 1,5 до 5 лет, и к слову, гарантий, что она будет создана, никто не дает. Например, вакцины от вируса иммунодефицита человека не существует.

Западные эксперты тоже разделяют прогнозы о долгосрочном периоде действия ограничений. Компьютерное моделирование, проведенное Гарвардским университетом, предупреждает о возможной необходимости поддерживать ограничительные меры до конца 2022 года.

Теперь, когда мы обладаем полными данными давайте сравним цены корректно, для этого к цене ручного термометра нужно плюсануть зарплату человека, который будет его использовать. И всего скорее не одного, а двух человек, так как, во-первых, один человек не сможет измерять температуру быстро, и всего скорее образуется затор. А это худшее, что можно сделать в условия вирусной угрозы.
А во-вторых, есть такие вещи как обед или перекур, и если человек один, то пока он обедает, снова образуется толпа перед входом. Минимальная зарплата двух человек в Москве примерно 100 тыс. рублей. Ну, а далее как говорится, калькулятор вам в помощь и в зависимости от выбранного тепловизора вы с легкостью рассчитаете время окупаемости.

Выводы

Как вы уже поняли, мы тоже продаем оборудование для систем безопасности вообще, и тепловизоры в частности. Мы, конечно, тоже ощутили всплеск спроса на тепловизионные камеры видеонаблюдения.

Специфика рынка B2B, состоит в том, что за оборудованием, как правило, обращаются специалисты по закупкам, задача которых закупить, что-то в соответствии с принятым руководством решением. Важно здесь то, что сами закупщики не принимают решение о целесообразности закупки, они лишь обеспечивают исполнение этого решения.

Этой статьей мне хочется достучаться именно до лиц принимающих решение, чтобы принимая решение о выборе средств борьбы с распространением инфекции, они обладали достоверной информацией для выбора средств с доказанной эффективностью, а не тратили гигантские деньги (а тепловизоры это дорого), которые вряд ли смогут хоть как то помочь.

Выявление людей с повышенной температурой с помощью тепловизора

Тепловизор выявляет только повышенную температуру, но не диагностирует заболевание. Тем не менее, его использование помогает сузить круг поиска потенциально больных людей в потоке. После обнаружения людей с повышенной температурой с помощью тепловизора, следует провести измерение температуры повторно, контактным методом для подтверждения результата.

Тепловизор для выявления людей с температурой

Тепловизоры для выявления больных людей

Что нужно знать про выявление больных людей с помощью тепловизора?

В связи с распространением в мире коронавирусной инфекции сегодня возник спрос на экспресс методы определения потенциальных больных людей в пассажиропотоке на вокзалах, аэропортах, в метро и других местах. Это непростая задача, поскольку:

Необходим одновременный контроль большого количества людей.
Необходимо быстрое выявление в массе пассажиров людей с повышенной температурой.

Лучше всего с этой задачей справится тепловизор, но использование тепловизора без понимания принципа его работы может привести к ложным результатам по измерению температуры.

Тепловизор для выявления людей с повышенной температурой тела

Параметры, влияющие результат, делятся на внутренние и внешние:

Выставленный коэффициент излучения.

Человеческая кожа по своим свойствам близка к черному телу. Значение коэффициента излучения в общем следует принимать 0,97. Это важно, поскольку изменение этого параметра на 1% (0,01) влечет за собой изменение показаний на 1 градус цельсия, что в свою очередь является критерием выборки. В отдельных случаях коэффициент излучения может принимать значения в более широких пределах до 0,8, что связано по большей части с использованием косметики, результат будет виден как пониженная температура по сравнению с остальными пассажирами.

Выставленная температура фона. Поскольку фоновая температура создает отраженное излучение, выставление ее точного значения влияет на точность результата измерений.
Выставленная температуры изотермы. Изотерма — это инструмент, который позволяет определить повышение температуры выше определенного порога с помощью цветовыделения областей с температурой выше указанной. Для больного человека характерна повышенная температура, обычно это значение определяется как температура выше 37 градусов.

посторонние источники тепла в обследуемой области. Тепловые пушки, обогреватели и некоторые виды ламп освещения будут создавать тепловое пятно, тем самым отводя внимание от потенциально заболевших людей. В связи с этим следует убедиться в отсутствии объектов с повышенной температурой в обследуемой области
Наличие растительности на лице. Волосы рассеивают тепло, создавая трудности в измерении температуры.
Расстояние до объекта. Расстояние до объекта влияет на минимальную площадь поверхности, на которой измеряется температура. Это следует учитывать при выборе расстояния, на котором будет измеряться температура.

Например, тепловизором TIX580 со стандартным объективом может достоверно померять температуру в области 2 на 2 см на расстоянии 21,3 метра. Вычислить дистанцию измерения температуры можно с помощью специального калькулятора.

Какие тепловизор можно использовать для измерения температуры тела человека?

Тепловизоры, которые можно использовать для определения температуры людей в потоке пассажиров делятся на два вида: портативные и стационарные.

Примеры портативных тепловизоров

Стационарные тепловизоры для выявления людей с температурой в потоке пассажиров

Важный момент, который нужно учитывать — портативный тепловизор может быть использован как стационарный, но стационарный тепловизор не может быть использован как портативный.

Тепловизионные комплексы

Комплексы предназначены для бесконтактного измерения температуры человека или людей в потоке. Тепловизор позволяет быстро и эффективно выявлять людей с повышенной температурой тела.

ISMTB-ZS-315

ISMTB-LZ-MINI

Какой тепловизор выбрать?

При выборе тепловизора для выявления людей с повышенной температурой тела следует учитывать следующие особенности места:

Расстояние, с которого будет происходить измерение
Поле зрения

При выборе тепловизора следует учитывать возможности работы в длительном режиме. Большинство тепловизров могут использоваться установленными на треногу, для некоторых может потребоваться соответствующий адаптер.

Как говорилось выше, точность измерения температуры в определенной области зависит от поля зрения объектива тепловизора, используемой в тепловизоре матрицы, и расстояния до объекта измерения, для упрощения выбора тепловизора есть специальный калькулятор, который позволяет вычислить все эти параметры для каждой модели тепловизора с учетом использования стандартных и дополнительных объективов.

Наличие посторонних источников теплового излучения
Особенности освещения

Какие настройки следует использовать для наиболее эффективного проведения измерения

1. Цветовая палитра

Для различных типов обследования могут использоваться разные палитры, например:

Правильным выбором для обследования пассажиропотока будет палитра с наименьшим количеством цветов, это связано с тем, что требуется быстрое обследование большого количества людей, наличие большого количества ярких цветов будет перегружать мозг, и оператор довольно быстро устанет. Правильный выбор:
Инверсная серая или серая палитры.

2. Инструмент сигнализации

Существует несколько инструментов, которые могут использоваться для сигнализации превышения температуры, рассмотрим их:

Маркер наиболее горячей точки

Маркер горячей точки с отображением температуры наименее предпочтительный инструмент, поскольку требует сосредотачиваться на значении температуры

Режим цветовой сигнализации работает с обычным изображением, накладывая на него области с превышением температуры выше порогового значения. Этот инструмент удобен тем, что позволяет определить человека в потоке не только по повышенной температуре, но и по внешности

Режим изотермы позволяет выделить ярким цветом области с повышенной температурой в инфракрасном изображении, что позволяет быстро обращать внимание на людей с повышенной температурой и не перегружает мозг, но возможны проблемы с выделением человека по внешности. Однако эту проблему можно легко решить с использованием режима наложения визуального и теплового изображений, этой функцией обладают все тепловизоры FLUKE.

Режим совмещения изображения хорош тем, что благодаря наложению теплового изображения на визуальное картинка получается менее контрастной с одной стороны, не мешает определить человека по внешности с другой и ярко выделяет области с повышенной температурой с третьей. Это наиболее подходящий выбор режима визуализации и сигнализации.

Для некоторых тепловизоров старых линеек и TIS20+ отображение информации в виде потокового видео невозможно, поэтому информацию необходимо контролировать непосредственно на экране тепловизора. При контроле информации с экрана необходимо использовать функцию цветовой сигнализации следующие настройки:

Цветовая палитра: синий красный (или другой палитры, в которой ярко отображаются цвета верхней части температурного диапазона)
Коэффициент излучения: 0,97
Сигнализация:

Нажмите F2 или нв экран, чтобы отобразилось меню
Войдите в подменю Изобр.
Войдите в подменю Цвет. предупр.
Выберите пункт Верхн знач тревоги.
Установите необходимое значение с помощью джойстика

В режиме цветовых предупреждений высокой температуры на экран прибора выводится полностью видимое изображение, а сведения инфракрасной области отображаются только для объектов или участков, температура которых превышает заданный пороговый уровень.

Выбор значения сигнализации по температуре

Это один из важнейших инструментов правильной настройки тепловизора. Логика подсказывает, что требуется установить значение 37 градусов, однако иногда пороговое значение придется устанавливать в пределах +-1 или 2 градуса . На значение температуры открытых участков кожи влияет множество параметров:

Если измерение проводится при входе в здание, температура открытых участков кожи может быть ниже из-за погодных условий, сильный ветер, снег и дождь уменьшают температуру кожи на некоторое время, тепловое излучение солнца или инфракрасного обогревателя — увеличивают.
Очки и головные уборы. Очки являются НЕПРОЗРАЧНЫМИ в инфракрасном диапазоне, но очень хорошо отражают тепло. Поэтому при измерении температуры нужно попросить снять очки. Головной убор так же может вносить искажения в измеренное значение, но из-за большого количества нюансов мы не будем их рассматривать, головной убор тоже необходимо снять.

Как просто выбрать правильное значение сигнализации — провести первое измерение на заведомо здоровом человеке, выбрав значение цветовой сигнализации таким образом, чтобы при превышении этого порога появлялась цветовая сигнализация.

Использование тепловизоров для измерения температуры человека

Использование тепловизионных систем, начавшееся ещё в шестидесятых годах прошлого века, позволило ученным визуализировать и углубленно изучить все виды тепловых процессов, в том числе тепловые процессы, проходящие в теле человека, что, в свою очередь, открыло для медицины новый способ диагностики различных заболеваний – инфракрасную термографию (ИКТ). На сегодняшний день методы ИКТ широко используются в травматологии, диагностике диабета, сосудистых, онкологических, а также многих других видов заболеваний. В настоящее время всё больший интерес привлекает к себе использование тепловизионной техники для мониторинга распространения вирусных инфекций, путём выявления индивидуумов с повышенной температурой тела в общественных местах, или местах с высокой проходимостью людей, таких как общественный транспорт, метро, проходные предприятий, кассовые зоны магазинов и т.д.

Решением, для успешного выполнения вышестоящей задачи, может стать специальный тепловизионный комплекс, состоящий из нескольких элементов, обладающий следующими характеристиками:

Высокая точность измерения – до ±3 °С;
Минимальная разрешающая способность от 384х288 точек;
Малые габариты конечного изделия;
Простота использования ПО для оператора;
Использование системы распознавания лиц;
Правильно подобранная оптическая система, обладающая широким углом обзора.

Данные характеристики обуславливаются следующими фактами практического использования тепловизоров:

Точность измерения

Тепловизионные системы, не обладающие точностью ±0.3 °С, не способны обеспечить достаточную точность выявления потенциального больного, так как разница температур между человеком с температурой 36.8 °С и температурой 37.2 °С — является критической разницей между больным и здоровым человеком, исходя из общепринятых медицинских стандартов. Для обеспечения таких высоких параметров точности измерений, на практике, необходимо применять устройство, излучающее в инфракрасном спектре эквивалент постоянной температуры, основываясь на котором, измерительный алгоритм тепловизора будет автоматически производить самокалибровку. Такое устройство называют — модель абсолютно черного тела (АЧТ) (Изображение 1).

АЧТ также используется для поверки и калибровки любых высокоточных дистанционных средств измерения температуры, в т.ч. тепловизионных и пирометрических.

Для того чтобы поддерживать постоянную точность измерения температуры во времени необходимо, помещать АЧТ, с периодичностью в 1-1.5 часа работы тепловизионной системы, в поле зрения тепловизора, либо разместить АЧТ в поле зрения тепловизора на постоянной основе. Так как точность измерения, без своевременной калибровки, деградирует, из-за высокой контрастности изображения (неизбежного появления в поле зрения объектов температурой много выше/ниже среднеизмеряемой).

Тепловизоры не снабженные элементом АЧТ не могут обеспечить требуемую точность измерения температуры.

Разрешающая способность и поле зрения

Для обеспечения баланса между оптимальным захватом полем зрения тепловизора области измерения и достаточным качеством изображения, необходимо тщательно подобрать параметры оптической системы объектива тепловизора для выбранного разрешения инфракрасного детектора.

Целесообразным решением для большинства зон измерения (10 м² - 20 м²) является разрешение от 384х288 точек, так как вне зависимости от выбранных характеристик оптической части тепловизионной системы, при меньшем разрешении качество картинки будет неудовлетворительным (Изображение 3), кроме того использование матриц с низкой разрешающей способностью будет отрицательно сказываться на точности измерений).

Изображение 3 – Пример изображения тепловизионного детектора с разрешением 160х120 (слева) и 384х288 (справа).

Программное обеспечение и система распознавания лиц

Так же одним из наиболее важных факторов, является точка измерения температуры. Наилучшим решением для дистанционного измерения температуры тела человека является область лба, так как эта область наиболее часто доступна для измерения. (Изображение 4).

Изображение 4 – Термограмма лица человека.

Для того чтобы максимально показательно измерить температуру целесообразно использовать алгоритм поиска и детектирования лиц, это позволит автоматически выделять только людей, из всех излучающих объектов в поле зрения, и измерять только тепловое излучение исходящие от них.

Так же система распознавания лиц упрощает работу оператора тепловизионной системы, так как измерения температуры проходят в автоматическом режиме, что позволяет задействовать функцию тревоги, при получении замеров температуры выше заданных допустимых параметров.

Изображение 5 – Демонстрация системы автоматического распознавания лиц.

Исходя из вышеперечисленных фактов следует, что промышленные системы тепловидения и тепловизоры без использования АЧТ не смогут обеспечить достаточные показатели точности, поля зрения и разрешающей способности, а также что для решения задачи дистанционного измерения температуры тела существует необходимость использования специального программного обеспечения.

Тепловизионная система ISMTB-ZS-315

Тепловизионная система ISMTB-ZS-315 от компании «Лазерные компоненты», состоящая из Full-HD камеры, тепловизора и АЧТ, была специально спроектирована для выполнения конкретной задачи мониторинга распространения вирусных инфекций, выявления индивидуумов с повышенной температурой тела в общественных местах и отвечает всем необходимым требованиям к её техническим характеристикам, а именно:

+30 °С (точность выше при работе при +16 °С

Из особенностей тепловизионной системы ISMTB-ZS-315, выгодно отличающей её на фоне конкурентов,можно выделить:

Тепловизор, как эффективный метод определения коронавируса

Эпидемия, которая охватила весь Китай, добралась и до нас. На сегодняшний день в России официально зафиксировано 2 случая по диагностированию у больных коронавируса. К счастью, без летального исхода, чего не скажешь про соседнюю Китайскую Республику, где на месяц февраль болеет свыше 77 000 человек, а умерло – свыше 2500 больных. Вирус обнаружен во множествах стран Европы, Америки и Австралии – Япония, Южная Корея, Франция, Италия, Иран, Тайланд, Германия, США и др. В общей сложности по всему миру подхвативших один из разновидностей коронавирусов – 80 593 чел., с летальным исходом – 2 708 чел.

Что собой представляет коронавирус 2019-nCoV

Семейство коронавирусов поражает и распространяется среди диких животных, которые могут заряжать домашних питомцев. В редких случаях вирус передается человеку, один из таких случаев мы наблюдаем сейчас.

Коронавирус не является заболеванием, а действует как возбудитель различных легких для человеческого организма заболеваний.

Тем не менее, существуют и тяжелые формы вируса:

ближневосточный респираторный синдром (Mers).
острый респираторный синдром (Sars).

В китайском городе Ухань (который стал «первооткрывателем») медики обнаружили вспышку неизвестной пневмонии, возбудителем которой стал коронавирус 2019-nCoV. В крупных городах-миллионерах объявлен карантин, движение заблокировано, а в аэропортах застряли сотни тысяч людей, которые не смогли вернуться на родину, или же наоборот покинуть Китай. Все они проходят диагностику на наличие симптомов заболеваний, которые спровоцированы новой мутированной формой коронавируса.

У кого были выявлены хотя бы малейшие симптомы, их доставляют в госпитали на двухнедельный карантин. Из-за этого нередко люди, желая попасть скорее домой, дают ложные показания о своем самочувствии, скрывая реальную картину (как утверждают некоторые источники в Китае за это уже даже установлена смертная казнь).

Симптомы заряжения коронавирусом

Одним из основных факторов заряжения коронавирусом является высокая температура тела – свыше 38 градусов. Это позволяет применять в выявлении больных медицинский тепловизор. Тепловизионное обследование за счет подсвечивания желто-красным участков с высокой температурой даже в местах массового скопления за считанные минуты поможет определить больных с температурой.

Как тепловизор определяет коронавирус

Для нераспространения коронавирусной инфекции в аэропортах и ж/д вокзалах наиболее эффективным методом выявления больных с высокой температурой тела считается применение медицинского тепловизора.

Как тепловизор определяет коронавирус: все объекты с температурой выше абсолютного нуля выступают источниками теплового излучения, которое фиксируется прибором. Установленная в общественном месте тепловизионная камера определяет разницу температур объекта и окружающей среды. Что позволяет ей фиксировать изображения с отражаемой температурой в видимой части спектра. Чем выше температура – тем интенсивнее будет излучение (красный цвет).

Упрощаю все выше сказанное: прибор считывает и замеряет температуру тела, в случае, если она повышенная, тепловизор подает сигнал уполномоченным контролирующим лицам. Он фотографирует «подозреваемого» человека среди всего потока пассажиров, конкретно указывая, какой именно человек с повышенной температурой. Такой метод уже активно применяется на вокзалах и в аэропортах Казахстана.

Основным недостатком такой диагностики является то, что носителей инфекции, у которых температура не повышена (или они приняли жаропонижающее), определить не получится.

Какие части тела можно обследовать тепловизором

Тепловизоры для определения коронавируса не могут «видеть» через одежду, а поэтому зафиксировать повышенную температуру можно будет только открытых участков тела – руки, запястья, шея, лицо. Если на улице теплый период – на человеке не так много одежды, а поэтому провести пассивную диагностику будет легко. Когда, как это в нашем случае, большинство одетые в пуховики и пальто, ориентироваться можно на лицо, в частности лобную, глазную и носоглоточную зоны.

Что позволяет выявить прибор

Помимо повышенной температуры медицинский тепловизор позволяет визуализировать температурные поля, что в свою очередь дает представление о периферийном кровотоке. На его фоне можно получить информацию о тяжелых процессах, которые протекают в организме.