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2020年初，新冠肺炎（COVID-19）蔓延全國，一場對抗新冠病毒的戰役隨之拉開。

許多AI從業者也在用自己的專業知識、技術為共同抗擊疫情做努力。

以宇視科技(uniview)為例，在疫情期間，迅速推出包含“熱影”系列非接觸測溫產品以及云疫寶、復學保等疫情防控解決方案，為抗疫一線輸送更多更精準的科技彈藥。

1 需求分析

1 非接觸式體溫測量

疫情期間，除最直接的第一戰場醫院之外，還存在著一個更寬泛的第二戰場，包括火車站、機場、汽車站等人流密集的公共交通運營場所及園區、學校、小區、行政村等社會治安基層單元。

在第二戰場，體溫測量是工作的重心。

在臨床實踐中，體溫是一項重要的生理指標，體溫的變化通常標志著疾病的發生、發展和轉歸。

發熱是包括某些傳染性疾病在內的很多疾病的前驅癥狀，在公共衛生領域特別是疾病監測工作中至關重要，因此發熱也是各國開展癥狀監測的一項重要指標。

用于測量人體溫度的儀器儀表大致分為兩種類型：接觸式和非接觸式。

接觸式的儀器在用于公共場所人體檢測時存在以下缺點：

01 測溫速度慢，需要人為干預，逐一進行單體測溫；

02 測量時需要和被測對象接觸，在使用往往會因消毒不徹底而出現交叉感染的情況。

當前新冠病毒普遍存在初期被感染者出現四肢乏力、發熱等情況。

一些公共場所需要采用較高精度的非接觸式體溫檢測手段，來區分體溫正常人員和疑似感染人員。

由于公共場所人員流動性和持續性，要求對體溫檢測裝置能夠進行7×24h的持續測溫，加強對檢測區域人員的持續檢測防控。

2 口罩檢測

口罩檢測分為不帶口罩檢測以及帶口罩人員身份識別。

一些公共場所尤其是人流密集的地方，需要重點識別不帶口罩人員，以便進行善意提醒。

在企業復工或學校復學場景，出入口需要對帶口罩的人員進行身份識別，以便對白名單人員放行通過。

3 判斷疑似病例及密切接觸者

新冠病毒往往有一周以上的潛伏期，有的甚至長達一個月，而且潛伏期也存在人傳人的特征，因此在正式確診之前，病人去過的地方、接觸的人員都需要有跡可循，從而對新冠病人和密切接觸者進行醫學隔離觀察。

2 AI在防疫中的作用

1 體溫檢測

熱成像測溫儀工作原理

自然界中一切溫度高于絕對零度（-273.15℃）的物體，每時每刻都會向外輻射與自身性質、溫度相關的紅外線，紅外輻射的物理本質是熱輻射，也是一種電磁波。

紅外線是從物質內部發射出來，產生紅外線的根源是物質內部分子熱運動。

紅外輻射（紅外線）通常指波長從0.78~1000μm的電磁波，紅外波段的短波端與可見光紅光部分相鄰，長波端與微波相接。

紅外與電磁頻譜的其他波段一樣以光速傳播，遵守同樣的反射、折射、衍射和偏振等定律，只是波長、頻率不同而已。

因此紅外成像的原理同可見光的照相機、攝影機一樣！

但是，它不是人眼所能看到的可見光圖像，而是目標表面溫度分布的圖像。

熱成像測溫儀是將被測物體發射的紅外線輻射通過光學鏡頭收集后被紅外探測器所獲取，通過紅外探測器檢測被測物的紅外輻射能量。

輻射能量和溫度存在對應關系，通過信號處理系統將輻射能量即溫度通過不同灰度顯示出來，灰度的不同代表溫度不同。再通過黑體（用于標定紅外系統的基準源）進行測溫標定，建立灰度與溫度的準確對應關系，來實現測溫功能。

測溫儀的主要作用

1.非接觸人體溫度精確測量

隨著檢測技術的成熟，非接觸式測溫儀精度不斷提升，被廣泛應用于公共場所的人體測溫，其中遠距離（通常1~10米范圍）熱成像溫度測量技術已經普遍在各行業應用，有以下優點：

距離上

采用被動式、遠距離非接觸式、非打擾式的測溫方法，被檢測人員無需停止、站立或做出任何動作，即可完成體溫檢測。同時，工作人員遠離被測人群，有效地避免交叉感染。 

判斷上

紅外熱像儀可搜索出被檢測人員的體表溫度，并可通過內置軟件推算出體內溫度顯示，方便工作人員進行體溫排查。

排查上

屬于快速、大面積排查，紅外熱像儀使用非接觸成像測溫手段，測溫響應速度快，可在1S內排查視場內人群中一個或多個高溫個體(如使用傳統的體溫計檢測一般需要3分鐘/人次，普通點溫計、額溫計、耳溫計為單個人體檢測，一般檢測時間需要4～5秒/人次)。

告警上

紅外熱像儀可使用外部電源供電，連續進行人體溫度采樣；具有全自動溫度搜索功能，現場人員只需持續地通過視場區域，紅外熱像儀即可快速、方便地進行體溫排查。當視場內有高溫個體通過時，紅外熱像儀可指示高溫個體位置，并發出聲音或顏色警示。

因此，在公共場所如車站、機場、輪渡碼頭、學校等場所，通常選擇采用非接觸式體溫測量方式，用于對出入口行人快速測量，及時發現體溫異常人員，執行快速干預手段，防止公共場所下出現大范圍感染的風險。同時最大程度上保護在公共場所進行疫情保障的一線人員。

科學測量和精準感知是疫情防控最有力抓手，目前測溫精度主要從兩個指標體現：絕對溫度的準確度和溫度的分辨率。

針對絕對溫度的準確度，實際只有在實驗室環境才有可能達到。

熱成像測溫儀主要是對人員的體表溫度進行篩查，由于檢測的是體表溫度，所以受到人員進出環境的影響較大，如濕度、溫度、陽光以及自身的熱效應等，同時也跟目標的檢測距離有很大關系。

一般來說，推薦設備安裝在無風、溫度恒定的室內環境，要避免畫面中出現其他高溫源。

針對一些外因的影響，目前大多數熱成像攝像機采用溫度補償和環境參數設定的方式來對測試溫度進行校準。

醫學研究表明額頭溫度一般在35.8℃~37.8℃。所以檢測過程的閾值設定是一個比較重要參數，該參數一般通過典型人員數據采集獲得，并根據不同環境和條件進行設置，所以會有一個測溫距離和環境的要求。

另外溫度分辨率主要反映的是熱值的靈敏度問題，原理上來說傳感器是模擬器件，所以在轉換為電信號時一定會有噪聲存在，如何抑制噪聲和準確測量是一個非常重要的因素，反映在實際使用中就是測溫的穩定性。

2.異常體溫報警

熱成像一般在使用過程中，根據經驗會設置一個閾值，當發現市場內溫度出現溫度超過閾值的異常個體，客戶端界面會自動彈出報警，并伴隨聲音提醒，現場工作人員可根據報警信息進行二次體溫確認或執行其它措施。

3.體溫記錄

體溫作為通行人的基本屬性信息記錄在數據庫，為日后的反查與回溯提供依據。

測溫儀的形態

測溫儀根據場景不用，可以有不同的形態和功能。

如在機場、地鐵等人流密集場所，測溫儀一般以槍機或筒機形態存在，主要檢測大流量人群的溫度，當體溫超過一定閾值，通過告警傳送給工作人員，由工作人員進行二次核驗或者采取隔離措施等。

在一些企業園區、校園、小區等封閉場所，測溫儀一般與門禁配合使用，主要控制人員進入，如溫度在正常范圍，則聯動門禁道閘放開通行，如果超過閾值，則不允許進入。

2 口罩檢測

口罩檢測分為兩類功能，一種是不帶口罩檢測，一種是帶口罩身份識別。

一些場所，如企業園區，根據特殊時期管控需求，對進出人員進行口罩佩戴檢測，未帶口罩者即使身份檢測通過，也無法進入區域，降低交叉感染風險。

另外在一些公共區域，對大流量人群是否佩戴口罩進行檢測，未帶口罩的進行善意提醒。還有一類應用場景如企業復工單位，上下班考勤時，由于人員流動較大，不方便摘下口罩，直接帶著口罩進行身份信息確認。

3 判斷疑似病例及密切接觸者

疫情暴發后，很多新冠病人因一些主觀或客觀原因，確診之前的活動和密切接觸者無法被有效查詢到。

人工詢問方式效率低、漏洞多、排查難度大；利用ReID（行人重識別）技術可以有效解決這個問題。

在保護個人隱私前提下，利用密集部署在各路口、商城、超市、出入口的攝像機做技術分析，可找到密切接觸者，經身份信息確認，可通過短信推送、電話等方式通知密切接觸者注意隔離，從而助力疫情管控精準預防、及時干預。

積力之所舉，則無不勝也。

疫情防控成為常態下，宇視將同眾AI企業一起傾盡全力行動，助力疫情防治，持續釋放自身技術優勢，為疫情防控輸送更精準的科技彈藥，共同打贏這場疫情防控陣地戰。