Per motivi igienico sanitari in alcuni luoghi è necessaria la rilevazione della temperatura corporea delle persone che accedono all’edificio. Premesso che la misurazione più affidabile è la classica misurazione con il termometro a mercurio da posizionare sotto l’ascella è facile immaginare che i 5 minuti necessari per la lettura siano eccessi inoltre questa soluzione ha implicazioni igieniche difficili da gestire. Le soluzioni da implementare devono essere più veloci e coinvolgere il meno possibile l’operatore umano mantenendo una precisione della misurazione accettabile. Prima di introdurre le varie soluzioni occorre fare una premessa valida per ogni tipo di implementazione. La misurazione delle temperatura corporea a distanza è una misurazione affetta da incertezza, viene utilizzata per fare un primo screening e rimandare a misurazioni più accurate solo quei casi che risultano fuori parametro. In altre parole la misurazione più affidabile rimane quella con il termometro sotto all’ascella ma in un contesto in cui si ha un flusso di persone alto si riserva l’eventuale misurazione con il termometro a mercurio a soli quei soggetti che da un primo screening risultano avere una temperatura maggiore di una certa soglia.
Le soluzioni presenti sul mercato per la misurazione della temperatura corporea sono diverse e variano in funzione delle prestazioni in termini di misure contemporanee e definizione di regole del luogo di misura. Partendo dalla soluzione più performante, quindi la più costosa, analizziamo gli strumenti hardware e software che sono necessari e quindi procediamo analizzando soluzioni meno costose dove grazie ad alcuni accorgimenti si possono eliminare alcuni strumenti e quindi diminuire il costo. Come vedremo si avranno implicazioni sulla velocità di lettura e sulla necessità di richiedere che il soggetto da misurare si trovi in una determinata posizione sia collaborativo e privo di accessori che possono ostacolare la misura.
Ultima premessa necessaria è quella di chiarire la distinzione tra le seguenti 2 tipologie di telecamere:
- Telecamere TERMICHE
- Telecamere TERMOGRAFICHE
Telecamere TERMICHE
Le telecamere termiche sono utilizzate in ambito sicurezza. Molto spesso sono impiegate per la verifica antintrusione sul perimetro esterno delle aree da proteggere. Il principio di funzionamento è esattamente quello di rivelare la temperatura degli oggetti della scena ripresa con il principale scopo di individuare e quindi discriminare tra gli oggetti ripresi persone umane e tutto il resto del mondo. Con l’aggiunta di funzioni di video analisi può essere successivamente possibile discriminare il comportamento della persona rivelata e quindi inviare una segnalazione di allarme.
Per ottenere gli obbiettivi richiesti da questa applicazione la telecamera NON ha bisogno di conoscere la temperatura assoluta del corpo. La telecamera rivela la temperatura e la trasforma in un livello della scala di grigi, infatti le relative immagini sono in bianco e nero.
Telecamere RADIOMETRICHE
Le telecamere radiometriche sono principalmente impiegate in ambito industriale. Il loro utilizzo è spesso associato alla ricerca guasti o alla verifica delle eventuali perdite di energia degli edifici. Proprio per questi scopi serve una lettura del valore assoluto della temperatura. In particolare le telecamere sono costruite con applicazioni embedded in grado di misurare la temperatura di un punto specifico.
Misurazione automatica multipunto campo libero
Nei casi in cui si ha un grande afflusso di gente risulta necessario utilizzare una soluzione di misurazione della temperatura corporea che non ostacoli il passaggio delle persone e che faccia la misurazione a più persone contemporaneamente. Per ottenere queste prestazioni è necessario utilizzare una telecamera con 2 ottiche e quindi 2 sensori diversi. Uno per registrare immagini termiche ed uno per registrare immagini ottiche. Il sensore ottico è necessario per rilevare all’interno della scena inquadrata dalla telecamera i punti, nel caso specifico i volti, in cui si vuole misurare la temperatura. Nell’utilizzo classico delle termocamere è l’operatore ad indirizzare la telecamere sull’oggetto di cui si desidera conoscere la temperatura. Introducendo un software di video analisi che analizza il flusso video proveniente dal sensore ottico è possibile automatizzare l’individuazione del volto e quindi effettuare la lettura n automatico. Per ottenere la lettura contemporanea della temperatura corporea di più volti in un contesto in cui le persone si muovono liberamente (comunque confinate entro certi perimetri) occorre utilizzare anche un software di tracciamento in modo che una volta individuato un volto la telecamera sia in grado di tenerlo agganciato anche se si muove all’interno dell’area ripresa. Per fare in modo che la telecamera termica misuri un valore assoluto di temperatura corretto è necessario utilizzare un riferimento di cui si conosce la temperatura. A questo scopo si usa un Black Body che deve essere montato in modo che la telecamera lo possa inquadrare e non sia mai coperto dal passaggio delle persone.
La soluzione descritta è quella che impone meno vincoli all’ambiente da riprendere ed al comportamento delle persone di cui si deve misurare la temperatura corporea. Sono comunque necessari alcuni accorgimenti per rendere la lettura affidabile e precisa.
- Non ci devono essere fonti di aria fredda (aria condizionata) nei pressi della telecamera
- E’ consigliato il passaggio unidirezionale delle persone, nel caso fosse possibile farle stazionare durante la misurazione le prestazioni del sistema aumenterebbero.
- E’ necessario che le persone non indossino capelli, occhiali e sciarpe.
- La scena ripresa deve avere una condizione di luce stabile
- Lo sfondo non deve presentare affollamenti di persone, fonti di calore (anche riflessi da vetri)
- Le persone non possono passare ad una distanza inferiore di 2 metri.
Nel caso in cui venga rilevata una temperatura corporea maggiore di quella impostata come soglia il software invia un segnale di allarme. L’operatore riceverà tutte le informazioni necessarie per individuare la persona e quindi mettere in pratica le procedure aziendali definite per questi casi.
Misurazione automatica singola
Se la necessità dell’utilizzatore è quella di gestire un flusso relativamente basso di persone, è possibile formare dei percorsi obbligati senza causare eccessivi rallentamenti adottando una soluzione leggermente più rigida abbiamo un abbassamento del costo. Rimaniamo sempre nell’ambito della rilevazione AUTOMATICA della temperatura corporea. Anche in questo caso viene utilizzata una telecamera con 2 ottiche, una termica ed una visibile. In questo caso non viene utilizzato il black body. Per avere una lettura precisa della temperatura è necessario convogliare le persone lungo un corridoio che termini di fronte alla telecamera. Le persone devono presentarsi incolonnati davanti alla telecamera. Non devono essere indossati berretti sciarpe ed occhiali.
Le prescrizioni per l’area di ripresa sono identiche a quelle elencate precedentemente.
Misurazione automatica singola con sosta
Possiamo immaginare tutte quali attività come negozi, dove il deflusso delle persone è mediamente basso e il tempo di attesa dentro al negozio è comunque imposto dal dover aspettare che chi serve i clienti si liberi da quello precedente. In queste situazioni non è richiesta una particolare velocità così come è verosimile richiedere ai clienti un piccolo sforzo di posizionarsi in posa davanti alla telecamera. Con queste premesse è possibile identificare un sistema di rilevamento della temperatura corporea ancora più economico di quelli visti precedentemente. Infatti definendo un’area di lettura fissa sull’immagine ripresa è possibile evitare l’installazione sulla telecamera di costosi software di video analisi così come si può evitare l’utilizzo del black body. Oltre agli accorgimenti da utilizzare per costruire l’area di ripresa già accennati la persona a cui deve essere misurata la temperatura corporea si deve posizionare in un punto preciso e deve rimanere ferma per almeno 1 secondo. Inoltre le persone devono passare 1 alla volta.
In entrambi i casi la precisione richiesta risulta maggiore di quella che spesso è richiesta nelle applicazioni per cui sono nate queste tecnologie. Verrà descritto in seguito il set up che permette di avere ottimi risultati ma nonostante questo la misurazione della temperatura corporea con questo sistema ha la funzione di primo screening. I casi che risulteranno avere temperatura corporea superiore a quella impostata dovranno essere rimisurati con uno strumento più adatto alla misurazione della temperatura corporea. I due scenari descritti sopra hanno due diverse esigenze di velocità nell’effettuare facendo anche più letture parallele. Come si è intuito la misurazione della temperatura corporea con telecamere Radiometriche non è un’operazione immediata. Quindi se siamo nel primo caso si potrebbe configurare l’ipotesi di creare un ambiente standard e controllato in cui la persona che deve essere sottoposta alla misurazione si mette in posa e l’operatore effettua la misurazione in modo manuale. Con questi accorgimenti possono essere effettuate misurazioni utilizzando telecamere di fascia bassa e quindi anche con costi contenuti.