Тепловизоры в школах - бесполезная и дорогая игрушка в руках непрофессионалов?

Тепловизор

ФОТО: Tairo Lutter

Таллиннским школам рекомендовано использовать тепловизоры для оценки состояния здоровья входящих в школьное здание, пишет Postimees. К сожалению, эта рекомендация столь же общая, как «сходить в магазин и купить что-нибудь поесть-попить». Слишком общая.

Точно так же, как цены на еду и напитки могут различаться во много раз, тепловизионная система, которая правильно оценивает температуру, стоит не сотни евро, а несколько тысяч.

Тепловизионные камеры не измеряют температуру тела напрямую, но создают видимое излучение как от людей, так и от предметов. Мир тепловизоров так же разнообразен, как и любая другая техника. Эти устройства включают в себя всевозможные образцы.

Чтобы узнать, какие камеры следует использовать для оценки повышенной температуры, Postimees отправился на таллиннский завод FLIR Systems, крупнейшего в мире производителя тепловизионных камер, где на вопросы ответили торговый представитель компании в Скандинавии Пирет Пихельгас и предприниматель Петер Шарашкин, который много лет занимается продажей камер FLIR.

Оказывается, температуру тела человека можно точно оценить только в том случае, если камера имеет достаточно высокое разрешение и достаточно чувствительна. Если есть желание контролировать поток людей во всей школе, это нужно делать правильно. 

В школах, которые как по команде приобрели случайные тепловизоры, может усилиться ложное чувство безопасности. По мере того, как на улице становится прохладнее, многие из этих камер показывают температуру тела тех, кто вышел из машины, и тех, кто пришел с улицы, совершенно произвольно.

В период с 2002 по 2004 год, во время эпидемии SARS1, тепловизионные камеры стали обычным явлением в аэропортах и ​​других местах. Результат их использования был несколько посредственным, но, к счастью, люди извлекли уроки из этого опыта. Современные камеры позволяют получить тепловое излучение от лица человека с максимальной точностью в зависимости от температуры его тела.

Термометр, наполненный жидким металлом, измеряет непосредственную температуру. Инфракрасная камера показывает так называемое тепловое изображение, но на этом изображении для цветов указаны значения температуры. Откуда берутся эти значения?

Петер Шарашкин: Измерение температуры с помощью тепловизора все же не является прямым физическим измерением. Подобно давлению или напряжению, температура измеряется через другое физическое измерение. В случае ртутного термометра температура измеряется по тепловому расширению ртути, которое было откалибровано. На таком градуснике по уровням расширяющегося вещества записываются значения температуры. Тепловизор измеряет тепловую энергию, излучаемую измеряемым объектом, количество тепловой энергии зависит от температуры объекта и материала. Количество теплового излучения зависит от коэффициента излучения излучающего тела - способности излучать энергию. Например, способность алюминия излучать тепло очень мала, но у дерева или тела человека она намного выше. Так чято кусок алюминия и человеческое тело при одинаковой фактической температуре выглядят совершенно по-разному в тепловизоре.

Любая ли тепловизионная камера подходит для измерения температуры человеческого тела людей? Мы получаем цветную картинку, на которой теплые места краснее, а холодные - голубее, но как быть уверенным, какова фактическая температура тела человека?

Пирет Пихельгас:  Любая камера не подойдет. Камера должна быть откалибрована для измерения температуры и быть такого качества, чтобы показания не менялись со временем. Термокамеры FLIR, как и другие тепловизионные камеры для измерений, откалиброваны. FLIR производит тепловизоры уже полвека, и у нас есть в этом неплохой опыт. Мы тоже многому научились в 2002–2004 годах на эпидемии SARS1, когда возросла потребность в дистанционном измерении температуры тела. Мы, например, узнали, что для нас важно иметь возможность видеть  с помощью тепловизора на человеческом лице точки с более или менее гарантированной температурой  - как оказалось, это слезные протоки в уголках глаз. Сегодня Всемирная организация здравоохранения также рекомендует получать оттуда излучение, которое лучше всего соответствует температуре тела.

Петер Шарашкин: Именно, не на ушах, и не на лбу…  А главное, для такого измерения надо снимать очки. Обычно излучение, исходящее из уголка глаза, не проходит через очки.

Измерять температуру тела следует по слезным протокам

ФОТО: TAIRO LUTTER/PM/SCANPIX BALTICS

Каждый ли тепловизор подходит для определения температуры тела человека и определения, например, того, что она болезненно высока?

Петер Шарашкин: Да и нет, потому что концепция и процесс измерения должны быть разработаны для этой цели. Также существуют устройства, требующие, чтобы черное тело (эталон температуры) постоянно находилось в фоновом режиме. Это само по себе показывает, что стабильности калибровки таких устройств во времени недостаточно для получения надежных результатов.

Какими должны быть характеристики тепловизора, чтобы проводить такие измерения для обнаружения жара?

Петр Шарашкин: Камера должна быть такого высокого качества - сенсоры и электроника должны работать стабильно - чтобы не требовалась постоянная калибровка по эталону температуры. У камеры должен быть алгоритм, позволяющий сравнивать показания, например, со средним значением десяти эталонных измерений, полученных при термографическом измерении температуры тела предположительно здоровых людей. Этот метод улучшает обнаружение повышенной температуры тела и снижает количество ложных срабатываний.

Пирет Пихельгас: Понятно, что было бы хорошо, если бы эти процедуры можно было выполнять автоматически, вместо того, чтобы обучать операторов.

Мы знаем, что фотография снятая против солнца часто оказывается с темным контуром. Может ли что-то подобное случиться с тепловизором?

Петер Шарашкин: Конечно. Рекомендуется, чтобы фон для измерений был как можно более однородным и, конечно, предпочтительно измерять при более низкой температуре, чем температура человеческого тела. Мне смешно, когда говорят, что  одновременно можно измерить температуру нескольких людей, находящихся на расстоянии друг от друга. Это относится к области научной фантастики. При таком групповом измерении можно получить красивое цветное тепловое изображение, но, к сожалению, не температуру тела. Такие снимки теплового класса можно, конечно, делать и для развлечения.

Пирет Пихельгас: Будем все-таки точны: картинка определенно покажет, если у кого-то в руках будет чашка горячего чая или кофе или  мороженое.

Как должен выглядеть пункт для измерений, где с помощью тепловизора следили бы за температурой у учеников и учителей?

Петер Шарашкин: Эти принципы кратко заключаются в следующем. Людей следует измерять по одному, на заднем плане не должно быть горячих предметов: светильников, их источников питания, компьютерных экранов, обогревателей или других горячих радиаторов. Камера должна иметь достаточное разрешение и чувствительность, чтобы обнаруживать слезные железы в углу глаза. Хорошо, если будут десятки пикселей. Хорошо, если тепловизор сделает это автоматически - это уже вопрос программного обеспечения.

Пирет Пихельгас: Я должна здесь обязательно подчеркнуть, что тепловизор не является медицинским устройством. По крайней мере, в плане оценки уровня температуры тела. Тепловизор, конечно, не является инструментом для обнаружения вируса, но для того, чтобы он был хорошим инструментом для оценки температуры тела, его необходимо правильно использовать.

Температура слезного протока наиболее близка к реальной температуре тела

ФОТО: Marek Strandberg/Wikipedia

Опишите, пожалуйста, правильную процедуру, которой необходимо следовать, чтобы как можно точнее определить температуру тела человека с помощью тепловизора.

Петер Шарашкин: Человек должен какое-то время стоять перед камерой один на расстоянии нескольких метров. Точное максимальное расстояние зависит от количества пикселей в камере и угла обзора объектива. Как я уже сказал, нужно снять очки. Камера измеряет температуру кожи - точнее, камера FLIR обнаруживает отверстия слезных протоков в углу глаза и измеряет их за доли секунды. Камера должна быть видна человеческому глазу. Для получения достоверных результатов все люди должны измеряться с одинакового расстояния.

Читайте нас в Telegram! Чтобы найти наш канал, в строке поиска введите ruspostimees или просто перейдите по ссылке!

2
НАВЕРХ
Back