• 2020.10.08
    星期四

人臉偵測快速探熱 防走漏眼

[2020.10.08] 發表
熱成像只能反映物體表面溫度,戴眼鏡人士因被鏡片遮擋了眼睛,眼睛溫度很低,因此在熱成像中眼睛呈深色或黑色。(網上圖片)

不少商場、超市、商業大廈的入口位置,最近都以三腳架安裝了熱成像溫度探測儀。只要有人在儀器前經過,系統瞬間便能探測體溫,部分更具備人臉偵測(face detection)功能,電腦自動偵測臉部來量度額頭溫度,有助及早發現潛在患者,預防病毒傳播。熱成像溫度探測儀能同時間快速檢測多人體溫,到底其原理為何?與此同時,具人臉偵測功能的探測儀,或涉及收集個人資料,潛藏私隱外泄風險。

文:李佩雯

熱成像溫度探測儀不像紅外線探槍般,檢測員毋須與訪客近距離接觸,減少受感染風險,而且可以同一時間探測多人體溫,提升檢測效率。到底何謂熱成像?

熱成像呈特定顏色 反映體溫

熱成像(thermal image)其實是一種基於紅外線(infrared)的影像技術,呈現特定顏色來反映溫度。紅外線跟可見光一樣,屬於一種電磁波,波長介乎750納米至1毫米之間,人眼不可見。雖然肉眼無法看見,但人體與其他生物及物件,時刻也會放射出不同強度的紅外線。

香港大學計算機科學系副教授黃君義表示:「從物理角度而言,任何物體溫度只要在絕對零度(零下273.15℃)以上,表面就會放射出紅外線。溫度愈高,放射出的紅外線波長愈短;溫度愈低,波長則愈長。波長從短至長分為:近紅外線、短波紅外線、中波紅外線、長波紅外線及遠紅外線等5類,人體體溫發出的紅外線主要屬於長波紅外線(long wave infrared)。」

吸收紅外線 轉化電流計算溫度

熱成像溫度探測儀的運作原理跟一般數碼相機相似,數碼相機的感光元件中,每一像素接收可見光波長,並把光線能量轉化成電流,相機再通過電流量來計算出三原色(紅、綠、藍)的光暗。黃君義說:「熱成像溫度探測儀的『輻射熱計』(bolometer)類似相機的感光元件,它吸收物體發出的紅外線後轉化成電流,電腦通過電流量計算出溫度,再以預設顏色(稱為偽彩色pseudo-color)呈現,成為一幅『熱成像』。」由於代表溫度的顏色可由生產商決定,因此不同品牌探測儀在同一溫度下,或會呈現不同顏色。

內置AI識別人臉 毋須拍攝保私隱

具人臉偵測功能的熱成像探測儀,需要拍攝照片作面部偵測,增私隱外泄風險。香港大學計算機科學系副教授黃君義、講師蔡綺k及其研究團隊,最近成功研發的熱成像探測儀,同樣具人臉偵測技術,但可保障個人私隱。

可找出沒戴口罩人士

探測儀體積細小,如方形盒子,只設有熱成像鏡頭,內置微型電腦,因此毋須接駁電腦也能獨立操作。

特別之處是內置的AI技術能從熱成像中辨別人臉及探測體溫,由於熱成像只反映人體溫度,有別於一般照片能清晰顯示人臉特徵及輪廓,解像度亦只有160×120,可保障個人私隱。此外,探測儀亦可識別沒有戴上口罩人士。如訪客額頭溫度過高或沒有戴口罩,電腦會自動通知。

備無線上網 定時下載疫情資訊

探測儀為何能偵測熱成像人臉?黃君義解釋:「內置的AI系統從過萬張熱成像人臉中學習,當中有些人戴上口罩,有些則沒有,讓AI學會識別熱成像人臉及戴口罩的特徵。」裝置亦備有無線上網功能,定時下載疫情資訊,任何人只需掃描裝置上的QR code登入網站,便能知悉附近有沒有確診個案。探測儀耗電量低,只需5V電源,相關熱成像畫面可傳到擁有者的上網裝置,以便實時監測。

鬺g義表示,系統成本約3000港元,比市面同類系統便宜,而且體積細小,適用於小型商戶或私人大廈,有望不久將來投產。

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