一、背景概述

體溫篩查是新冠肺炎疫情監測和病例發現的主要手段之一。隨著各地陸續復工，寫字樓、園區等上班場所和學校為測體溫排起長隊的現象多有出現。如何既能完成體溫排查，實現園區安全管理，又能減少對人們正常工作生活的影響，以及避免因排隊測溫引起的病毒傳播風險，成為社會復工過程中的一個重要需求。同時，在一些具有身份識別要求的特殊場所，如學校、居民小區，企業園區等，體溫檢測和門禁系統的聯動也成為了當前的行業剛需。針對現有測溫系統所存在的局限性，ZLG推出紅外測溫+人臉識別+身份驗證系統化解決方案。該方案基于M1808 AI核心板，結合人臉識別和紅外熱成像技術，以非接觸、無感知的方式，高效解決了在公共場所人員高度聚集、高流動性情況下的體溫實時檢測問題。該方案可以幫助維持學校、酒店、機場車站、居民小區等公眾聚集場所的秩序，除了可以阻止非法入侵和縮短搜索可疑人時間及收集數據外，還可以在復工熱潮中進行體溫檢測，確保復工安全有效的進行。

存在的行業需求：

●   體溫測量，體溫異常報警；

●   人臉門禁，刷臉檢測體溫同時聯動門禁系統進出；

●   實名登記，對進出人員進行身份登記，便于管理；

●   實時上報體溫數據，在后臺可進行數據查詢；

●   未佩戴口罩的人員檢測并實時報警；

●   黑白名單確認報警，查出入侵者或失蹤人員。

需求場景

二、人臉識別原理

人臉識別是指利用分析比較人臉視覺特征信息進行身份鑒別的計算機技術，包括構建人臉識別系統的一系列相關技術，具體體現為人臉圖像采集、人臉定位、人臉黑報名單識別、身份確認以及身份查找等。從刷臉支付、門禁考勤、金融遠程開卡到安防反恐、智慧社區等領域，人臉識別正在不斷普及，市場不斷擴大。順應市場需求，ZLG最新推出的M1808 AI核心板，片內集成高能效AI神經網絡處理器NPU，算力高達3.0Tops，結合Z-Lab 資深算法團隊研發的人臉識別算法，可有效助力用戶人臉識別應用開發，降低研發成本。

三、紅外熱成像測溫原理

一切溫度高于零度（-273.15℃）的物體都在不停地向周圍空間發射紅外能量。其輻射特性、輻射能量的大小、波長分布等都與物體表面溫度密切相關。反過來,通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫的機理。人體與其他生物體一樣，自身也在向四周輻射釋放紅外能量，因此只要通過對人體自身輻射紅外能量的測量就能準確地測定人體表面溫度。

四、智能人臉識別測溫系統

ZLG提取各類實際應用場景中的共性需求，面向大型公共場所測溫和傳統門禁系統分別推出了智能人臉測溫解決方案，具體如下所示。

1.   大型公共場所

在大型公共場所，人流量大且密集，傳統測量體溫的方式包括水銀溫度計及紅外體溫槍等，缺點比較明顯：需要時間，需要接觸及配合。針對現有測溫系統所存在的局限性，ZLG推出基于M1808的大型公共場所紅外熱成像測溫解決方案，以非接觸、無感知的方式，可靠、高效地解決了在公共場所人員高度聚集、高流動性情況下的體溫實時初篩檢測問題，方案框圖如下所示。

大型公共場所紅外測溫

2.   傳統門禁系統

針對傳統刷卡門禁系統，ZLG智能人臉識別測溫系統可實現紅外測溫與門禁系統的聯動，為門禁系統增加智能測溫人臉識別能力。出入門禁不用攜帶考勤卡，人臉驗證同步測溫，方便快捷的同時，進一步提升了安全性和高效性，方案框圖如下所示。

紅外測溫聯動人臉門禁

上述方案主控平臺采用ZLG的M1808 AI核心板。作為一款面向人工智能開發平臺的產品，M1808 AI核心板旨在為用戶提供“嵌入式”+“AI”解決方案平臺，以AI算法賦能傳統嵌入式硬件，內部集成的NPU提供最高3.0 TOPs AI算力。在智能人臉識別測溫系統方案中，ZLG M1808平臺除了提供穩定可靠的硬件平臺之外，同時免費提供基于應用數據集訓練的人臉識別AI算法，既能夠滿足全自動化、多人群、遠距離的測溫需求，又能實現體溫檢測與人臉識別的技術同步及佩戴口罩時的識別問題，可快速識別體溫異常人員并實時自動告警，最大程度保證驗證結果的精準度。

五、算法邏輯

該解決方案的算法主要技術點為人臉檢測、關鍵點定位和紅外測溫三部分。相關算法由ZLG算法團隊自主研發，結合AI加速芯片的特性進行了針對性的優化，算法效率高。該方案算法對輸入圖像進行人臉檢測，如果檢測到人臉，則會通過人臉關鍵點定位算法確定額頭區域，進一步映射到熱紅外溫度數據中，判斷當前溫度是否超過限定值 37.3 ℃，算法應用邏輯如下圖所示。

六、測試效果

ZLG紅外熱成像測溫算法可實現人臉識別與測溫同步進行，具體測試效果如下所示：

1.   檢測到人臉，并讀取區域溫度，溫度顯示正常。

2.   額頭放置熱水瓶，檢測到人臉，體溫顯示異常狀態并實時預警。

七、核心優勢

針對以上應用場景，本方案可歸納出如下幾個核心優勢：

1.   簡潔高效：快速刷臉測溫，體溫37.3℃以上自動報警，節省了大量的人力物力，避免了交叉感染。M1808平臺內部集成NPU，提供3.0TOPs算力，結合Z-Lab 資深算法團隊研發的人臉識別算法，可快速監測流動人群，實現異常體溫實時報警，檢測效率高，實時性強；

2.   精準可靠：有效解決ZLG人臉識別算法與體溫檢測的技術同步及佩戴口罩時的識別問題，可準確定位、快速鎖定體溫異常人員并實時自動告警，方便工作人員進行二次復檢。而且由于人臉識別技術具有識別的唯一性，身份鑒定不可仿冒，能很好地解決各企事業單位在安全管理方面存在的問題；

3.   穩定可持續：在精確測量體溫并與人員進行匹配記錄的基礎上，可以同時完考勤記錄管理、簽入簽出記錄管理等，可持續性的對數據進行客觀記錄， 同時ZLG也提供免費的云平臺（ZWS-PaaS云平臺），支持數據透傳轉發以及完善的二次開發包，支持全私有化部署，并提供功能豐富的后臺MIS系統進行統一管理；

4.   兼容性強：M1808平臺具備豐富的外設接口資源，且具備強大的視頻硬解碼能力，能夠輕松流暢的處理各類多媒體文件，使系統可以融合公共場所常用安防子系統，譬如視頻監控、門禁、LED屏顯、報警聯動等系統，實現各子系統間資源共享，為公共衛生應急事件處理提供無感測溫手段，并與關聯安防系統之間形成聯動管控機制。