Noticio

En memoria de nuestro amigo y compañero, Erick Ulises Flores López (QEPD) 29/10/1995-11/06/2021

Desarrollo de un Sistema Inteligente de

monitoreo de temperatura en personas

Fecha: 30 de Junio de 2020

Edición: Junio 2020 No. 23

Debido a la contingencia sanitaria por la que está atravesando México y el mundo a causa de la pandemia originada por del virus SARS-CoV-2, identificado inicialmente el 31 de diciembre del año pasado en la ciudad de Wuhan (China), en el Centro de Investigaciones en Óptica A.C. (CIO) estamos trabajando en el desarrollo de monitores inteligentes para supervisar de manera simultánea, controlada y en tiempo real la temperatura frontal de las personas en lugares altamente concurridos como lo son hospitales, sistemas de transporte público, terminales áreas y terrestres, supermercados, centros comerciales y empresas e instituciones. Esto con el objetivo de disminuir el esparcimiento del virus, realizar identificación temprana en posibles portadores y brindar instalaciones seguras a los trabajadores y usuarios.

El sistema consta de una cámara térmica la cual es un dispositivo optoelectrónico que genera imágenes a partir de la radiación infrarroja que recibe de los cuerpos emisores. También utiliza una computadora en donde se están implementando algoritmos de inteligencia artificial para el reconocimiento de rostros. Además, el sistema utiliza una cámara de rango visible para asociar los rostros de las personas con la información de temperatura de la cámara térmica. Se entiende por algoritmo de inteligencia artificial a un conjunto de instrucciones computacionales las cuales aprenden de la información registrada y con base en lo aprendido utilizan ese conocimiento para realizar tareas específicas, en este caso para hacer detección facial y medición térmica.

La Figura 1 muestra el equipo de visión que se está utilizado para la realización de pruebas de concepto, el cual se compone de:

  • 1 cámara integrada visible y térmica, Keysight U5855A, la cual tiene una resolución en el rango visible de 2048x1536 pixeles y de 320x240 pixeles en el de infrarrojo. La cámara de infrarrojo trabaja con longitudes de onda de 8-14 micras (infrarrojo lejano, dentro del cual se encuentra la radiación electromagnética del cuerpo humano).
  • 1 cámara PointGray CMOS de espectro visible de 14 bits, la cual tiene una resolución de 2016x2016 pixeles.
  • 1 cámara Calibir de infrarrojo capaz de detectar longitudes de onda de 8-14 micras, la cual tiene una sensibilidad NETD ≤65 mK y una velocidad de 30 FPS.

Figura 1. Sistema de visión para el prototipo del sistema inteligente de monitoreo de temperatura en personas

Para la detección de rostros, los algoritmos de inteligencia artificial que hemos estado utilizando han resultado ser altamente eficaces en imágenes en el rango visible. La Figura 2 muestra la detección de rostros de personas con y sin mascarillas de manera autónoma.

Figura 2. Detección de rostros de personas con y sin mascarillas utilizando algoritmos de inteligencia artificial.

En la Figura 3 mostramos los resultados de manera no automatizada del prototipo en operación. En esta simulamos a una persona portando un café con el objetivo de probar el desempeño del algoritmo cuando se incorpora en la escena una fuente de mayor temperatura que el cuerpo humano, Figura 3 (Abajo). En esa misma figura incluimos resultados de personal del CIO con y sin máscara en forma simultánea.

Figura 3. Resultados parciales del sistema inteligente de monitoreo de temperatura en personas.

El prototipo actual será robustecido mediante la adquisición de una computadora con mejores capacidades en hardware y de una cámara térmica con mejores prestaciones técnicas. De esta forma, se tendrá la capacidad para realizar la detección de rostros en tiempo real. Un siguiente paso en el desarrollo de este prototipo consiste en la calibración y definición de los rangos de operación del sistema de medición