RIO. Radar óptico infrarrojo Madrid

Introducción a RIO

Eco Combustión Europea ha sido seleccionada junto con su socio Sensia para el desarrollo de un radar óptico basado en infrarrojo con el objetivo de poder detectar de forma remota a los grandes contaminantes en la ciudad de Madrid. Este proyecto , financiado por fondos públicos, tiene el objetivo la detección de los llamados High Emitters o High Pollutantes, es decir, la supresión de la circulación de la ciudad de Madrid de aquellos vehículos en mal estado de conservación. 

Sobre Eco Combustión

Eco Combustión Europa tiene como valores intrínsecos la eficiencia general de los procesos tecnológicos, y como tal, dichos procesos tienen su impacto en otros segmentos como puede ser el medio ambiente o la salud.

Todos los proyectos que realizamos tienen un componente nativo en la mejora de nuestro planeta, en base sobre todo a la reducción de contaminación, pero también al uso de nuevas tecnologías más efectivas. Es por ello que también nos preocupa la salud de los ciudadanos.

Al reducir la contaminación mejoramos la calidad de vida de forma indirecta.

De este modo, la misma tecnología utilizada para estos proyectos también debe ser aplicada para conseguir réditos directos en esos otros escenarios. En este caso, la tecnología infrarroja que utilizamos para la detección remota de contaminantes o la fuga de gases puede ser utilizada para múltiples proyectos relacionados con la salud.

En el contexto de la mejora del aire 

Conceptos del sistema

El sistema se fundamenta en el concepto de imagen espectral infrarroja en el que la salida del tubo de escape (comúnmente denominado la “pluma de gases”) emitida por el vehículo al desplazarse se detecta y analiza mediante un sistema de imagen infrarroja . El sistema es espectral, es decir, es capaz de operar en las diferentes longitudes de onda a las que cada gas reacciona.

El proyecto se sustenta en el amplio conocimiento científico de más de un siglo sobre espectros infrarrojos de gases, realizada con instrumentación basada en monodetectores infrarrojos. Por otro lado, se refuerza con las técnicas de análisis más actuales como la imagen espectral infrarroja basadas en los denominados arrays de plano focal, con cientos de miles de fotodetectores que, además de formar imagen de la pluma, permiten una detección cuantitativa y cualitativa de los componentes gaseosos y de las partículas contenidas en la misma.

Las personas son diferentes, pero la medicina dice una cosa clara. La temperatura de la frente no se corresponde con la temperatura real de una persona. Suelen ser algunos grados menos, con lo cual, las mediciones hechas con termógrafos portátiles digitales no tiene la garantía de seguridad. La temperatura debe tomarse en las zonas oculares, lo mas próximo al lagrimal.

En el siguiente vídeo podemos ver TERVI en funcionamiento:

Fundamentos de la detección

Los sujetos pasan por delante de las cámaras térmicas, que toman instantáneas continuamente de todo su arco de visión. De las imágenes obtenidas se extraen todas las siluetas y su huella infrarroja, y toda la información relevante para proceder a la detección de fiebre.

Esas imágenes siempre lleva constantes, como los muebles, el suelo, las paredes, pero el importante es el dispositivo “estanco” que está reflejando la misma temperatura (normalmente en 37ºC, pero es ajustable) dentro del ámbito de visión de la cámara . En la configuración inicial se pueden descartar zonas que sabemos que no son útiles (zonas bajas, muebles fijos..etc).

Esa información se traslada a un ordenador que incorpora los algoritmos de análisis de información y aprendizaje, la parametrización de “dónde debe buscar” y lo que debe ignorar. Con algoritmos de detección de caras y las referencias, unido a la información infrarroja, se puede calcular la temperatura.

Si la temperatura de la persona está por encima del umbral, se genera una alarma. Esa alarma se genera sin necesidad de que haya nadie operando el sistema, puede funcionar de manera totalmente autónoma, y conectarse a otros sistemas del cliente.

Reconocimiento

La capacidad de TERVI para distinguir rostros del resto de los elementos en la pantalla permite analizar solo la temperatura de las personas que aparecen dentro del campo de visión, evitando falsas alarmas que podrían generarse a la existencia de otros puntos calientes como calentadores, luces, tazas calientes, etc.

Por supuesto el reconocimiento de las caras es un elemento opcional , pero sí que los algoritmos de detección son necesarios para identificar la cara de una persona del resto de su cuerpo. Y hay que recordar que TERVI mide en las zonas que nos dice la norma.

Los detalles del escenario lo veremos más adelante.

En definitiva , es un sistema para la detección de fiebre avanzado y control de temperatura para infraestructuras críticas, adaptado a un entorno de vigilancia y control de multitudes, con diseño, fabricación , certificación y estándares españoles.

Instalación

La solución consta de 3 elementos principales: la cámara térmica, el dispositivo de referencia de temperatura y la computadora de control y visualización con el software TerviCheck.

Las cámaras pueden ser de varios tipos y van auto-alimentadas. Se pueden elegir por resolución y por su ubicación , si está en interior o en exterior o  la distancia hasta el PC donde estará el software de detección y control. Se puede instalar también varias cámaras en paralelo y realizar una gestión simultánea de todas ellas.

 

Tipos de Cámara

La detección de fiebre requiere la utilización de buenas cámaras. Nuestras cámaras quieren posicionarse ofreciendo tecnología de alta calidad proporcionando un mejor rendimiento que otras soluciones en el mercado aparentemente similares.

 

Los puntos diferenciales de nuestras cámaras pueden resumirse en:

  • Alta fiabilidad, lo que reduce las posibilidades de falsos positivos o negativos
  • Alta precisión y exactitud en la medición . Una calibración de circuito cerrado en tiempo real utilizando una referencia de temperatura controlada permite lograr un mayor rendimiento. El sistema incluye Certificados de Calibración y Conformidad hechos en España.
  • Proporciona valores de temperatura absolutos, mientras que otros sistemas sólo proporcionan mediciones relativas entre sujetos.
  • Alta resolución y calidad de imagen. La cámara térmica TERVI integra detectores de alta resolución que proporcionan una imagen infrarroja más nítida.
  • Cumplimiento bajo pedido con la norma IEC 80601-2-59: 2019 para termógrafos infrarrojos como dispositivos médicos.

Especificaciones de las cámaras

Los datos condensados de resolución, precisión , tipo de óptica e interfaces se pueden revisar en la siguiente tabla:

Instalación

Como en todos los elementos que conforman la ingeniería, una correcta instalación y delimitación del entorno son claves para que la detección de fiebre funcione con la calidad debida y los efectos demostrados en laboratorio y en pruebas.

El elemento más importante del sistema es la resolución de la imagen captada, lo que permite un mejor análisis por los sistemas de aprendizaje automático instalados en TERVICheck.

La resolución mínima que debemos tener de la cara es 240x180 píxeles de imagen, y la resolución de la  foto del dispositivo referencia de temperatura 20x20 píxeles, teniendo en cuenta que cada píxel será una referencia especial de menor o igual a 1 milímetro (mm).

La huella es la clave

Como hemos dicho anteriormente, el sistema va a comparar la huella infrarroja de la silueta detectada con la información constante del equipo de referencia que siempre emite la misma temperatura. Con estos parámetros se deberá escoger el tipo de óptica de la cámara dependiendo de lo crítico del entorno donde se produzca la detección de la fiebre o el resto de parámetros que ahora veremos. A mayor resolución , mejor detección.

Una instalación típica es la siguiente, donde podemos apreciar la cámara y el elemento estanco de referencia:

La zona donde se va a medir es la región medialmente adyacente al canto interno de cada ojo, es decir, la zona más próxima al lagrimal. Cualquier medición en otro sitio puede dar un margen de error elevado que nos ofrezca una falsa sensación de seguridad.

Debido a que la piel es típicamente unos grados menor que la temperatura corporal , el software y la temperatura base de la caja de referencia hacen el resto para que las diferencias sean constantes. Asimismo, no todo el mundo tiene la misma cara y características (sudoración excesiva, gafas, vello facial..), lo que posibilita a TERVI ser superior a un termógrafo portátil de piel, y, repetimos, cumpla la norma que exigen los instrumentos médicos.

No solo resolución

La resolución es importante, pero no el único elemento necesario para la medición de la fiebre.  Debemos tener en cuenta los siguientes puntos para asegurar una buena medición evitando distorsión:

  • Ubicar la cámara de 2 a 7 metros a la posición deseada (se puede usar trípode), aunque la referencia ideal son dos metros.
  • La cámara nunca debe apuntar al sol o a una superficie que emita temperatura, y a ser posible, se evitarán elementos de alta reflectancia para evitar tener que hacer filtros añadidos por software. 
  • Debe haber un elemento de fondo que esté más frio que el cuerpo humano y que sirva para calibrar.
  • Las personas detectadas deberían tener la cara despejada y libre en todo momento (a ser posible evitar gafas, cabello..etc).
  • En el ambiente el rango de temperatura debe ser idealmente entre 18ºC y 24ºC, con una humedad relativa entre el 10% y el 70%, para evitar que las personas tengan excesivo frio (muy abrigadas) o con sudoración excesiva.
  • En caso de modificar la ubicación del equipo se realizará una operación sencilla de nuevo calibrado, pues los elementos bases del escenario deben volverse a calcular.

Tipos de óptica

Las cámaras se pueden entregar con ópticas de 15 o 20 mm, lo que nos ofrece unas resoluciones y distancias desde los 2 metros a 384x288 de resolución, hasta la configuración más potente que sería en 7 metros con resolución de 640x480 píxeles.

Integración con otros sistemas

Al ser un desarrollo propio podemos integrar las alarmas con cualquier otro sistema que disponga el cliente. El sistema podría informar a puertas, tornos y otros sistemas empotrados para impedir o facilitar el acceso a los individuos en virtud de su estado de salud.

El desarrollo realizado en España permitirá a nuestros ingenieros hacer modificaciones sobre el software, con lo cual podemos adaptarlo a la diversidad de nuestros clientes.

 

Conclusiones

Esta pandemia de #covid-19 ha cogido a todo el planeta sin una buena preparación. Ningún país del mundo ha respondido lo suficientemente bien a este problema, pese a que otras incidencias previas (SARS, MERS) hacían pensar que los coronavirus podría ser un problema a nivel mundial.

En el futuro hay previsiones de nuevas incidencias, nuevas olas de infección. Debemos estar preparados en todos los escenarios, tanto políticos, económicos , sanitarios y de seguridad. Hay que conocer los sistemas existentes en el mercado y seleccionar las opciones que garanticen la seguridad de los ciudadanos, viajes o empleados y las normas que se exijan en cada país/región.

Le recomendamos encarecidamente que antes de adquirir equipos de medición de temperatura tenga en cuenta que cumplan la norma y que se pueda certificar que la medición es correcta y no genera falsos negativos. Pida certificación, como la que aporta TERVI.

Todos nuestros productos están siendo testados y pueden ser comercializados a través de Eco Combustión o cualquiera de nuestros partners. 

Todos los equipos y la ingeniería de los mismos está 100% controlada por nosotros o nuestros socios directos, tanto desde el punto de vista hardware, componentes, como en software, con certificaciones UNE españolas.

Póngase en contacto con nosotros para más información sobre nuestro sistema de detección de fiebre de forma remota.

Un saludo

Eco-Combustion Systems