測溫儀真假±0.5℃:大疆用一根棉花棒搞掂?脫離環境談精度就是「耍流氓」
- 2020 年 2 月 26 日
- 筆記
機器之心原創
作者:寓揚
編輯:四月
一面是測溫需求爆發,另一面是產能供不應求,於是各類 AI 測溫方案魚龍湧現。 在扎堆的精度宣傳詞之下,有多少真正合格,又有多少在渾水摸魚?行業亟待一套「通用」標準。

一根棉花棒也能提升測溫精度?大疆推出的無人機測溫方案頗為吸引眼球。
除了空中消毒、喊話外,在測溫設備緊缺的情況下,無人機也緊急上陣,被拿來用做遠程測溫。

但無人機搭載的熱成像鏡頭,原本是為工業場景設計,測量體溫這樣精細的絕對溫度時,準確性往往不足,有時誤差甚至達 4~5℃,無法滿足室外的體溫篩查需求。
為了滿足這一應急需求,大疆工程師可謂團隊奇思妙想,在「熱成像傳感器+黑體」的研發思路下,找到了棉花棒這樣一個「簡易黑體」。
之所以用棉花棒有大疆嚴謹的考量:
黑體必須很輕,重了影響飛行安全性;必須要有良好的熱力學特性,自身溫度不易變化;還必須容易獲得和製造,最好是一線隨手可得的簡單物品。 類比黑體的思路,棉花棒可做參考溫度,固定在無人機熱成像鏡頭視野之內,再利用額溫槍對無人機的測溫進行校準,即可用於體溫測量。

棉花棒在熱成像視野中的界面
大疆稱,該方案可滿足 2~3 米距離下,在高速路口、社區等進行無接觸體溫篩查,在無風、無陽光直射的情況下,測量誤差為±0.5℃。
用一根棉花棒提升精度是否靠譜?顯然仍需在實際場景中檢驗。但不可否認的是,這仍然是應急需求下,倉促上陣的產物。
疫情之下,無論是交通樞紐、社區園區、商超寫字樓,出入口的測溫已是剛需,也是任務,爆發出緊急的需求。各類 AI 測溫方案不斷湧現,在沒有統一標準之下,產品良莠不齊,問題也在暗中滋長。
測溫準確度至關重要,直接影響疫情管控的結果。目前行業標註的精度多在±0.3℃~±0.5℃之間,這一精度代表了什麼,又能否滿足不同環境下體溫篩查的需要?扎堆的精度之下,有多少真正合格,又有多少在渾水摸魚?
精度是如何煉成的
疫情所牽動的測溫需求足夠巨大,並且很有可能演化為一項基礎服務,於是各類 AI 測溫方案紛紛湧現。不但原有的門禁、閘機武裝了測溫功能,機械人、無人機、AR 眼鏡等也衝到測溫一線。
一位業內人士稱,與安防相關的公司幾乎都在做 AI 測溫產品,其行業熱度可見一斑。這些產品都會標出測溫誤差,多在±0.3℃~±0.5℃之間,數值越小,理論上代表測溫精度越高。

機器之心發現,無人機、機械人、刷臉門禁等測溫方案,宣稱精度多為±0.5℃,相對精度較低,且不少於室外場景。而火車站、地鐵站等高人流密度場景的 AI 測溫方案,精度多為±0.3℃,且多用於室內場景。
為何兩種場景下的方案精度不同?先拋開環境因素,這一結果與紅外傳感器的分辨率和黑體密切相關。
紅外探測器的分辨率越高,相對而言精度越高。以海康威視的 AI 測溫產品為例,精度為±0.3℃的方案,多使用 384*288 分辨率的紅外探測器,而精度為±0.5℃的方案多使用 160*120 的分辨率。
黑體的作用也不言而喻,一位 AI 測溫方案負責人稱,他們測試後發現,在一些極端條件下,是否加入黑體,方案的效果可相差 1 度。
市面的方案中,要實現±0.3℃甚至更好的測溫效果,往往要結合高精度的紅外探測器與黑體。相應的,這類方案成本更高,多用於高人流場景。不過,也有一些公司依靠軟件而非黑體來實現精度。
現實中,一款產品的定位和形態往往決定了其使用的精度。格靈深瞳產品總監陳天博談道,面向不同人流密度和場景的產品設計,受眾用戶往往會評估產品價格、測溫精度與測溫形態。例如一款體積較小的測溫產品,其價格與場景往往決定,無法加入黑體,精度相應會受到影響。
一家 AI 公司員工透露,使用黑體和高精度的紅外探測器,可使方案成本增長數萬元。這對於無人機、刷臉門禁等產品而言,顯然是難以負擔的價格。
此外,對於紅外測溫產品,行業開始逐漸形成一種精度上的共識,無黑體校準往往稱精度為±0.5℃,有黑體則是±0.3℃。
儘管±0.5℃的誤差略大,但作為一項初篩手段,再結合相應的應用策略,已滿足落地需要。高德紅外也表示,大量的應用實踐證明,±0.5℃精度可以滿足公共場所的體溫初篩要求。
但令人擔憂的是,當下並沒有一套 AI 測溫方案的國家標準,各家的±0.5℃精度究竟是何條件下得出的,效果是否相同,又是否真的達到這一精度,都要打上一個問號。
脫離環境談精度就是「耍流氓」
寒冷的冬天,當你從室外走進小區時,安保人員用額溫槍在你的額頭上「滴」一下,可能只顯示二十度左右。
即使是經過黑體校準的 AI 測溫儀也是如此。北京一家超市入口的 AI 測溫儀顯示,從寒冷的室外走入的行人額溫只有 30 度左右。並非設備不精確,而是行人額頭表面的溫度就是如此,此時測量額溫的絕對值,即使有高溫的行人也很難篩選出來。
「相比精度,怎麼能夠測出接近人體的真實體溫更為重要。」格靈深瞳產品總監陳天博說。
為此,格靈深瞳結合紅外熱成像儀測量溫度、環境溫度、人體溫度以及人臉溫度等,通過算法進行溫度補償,儘可能呈現人體真實體溫。
陳天博稱,在北京崔各庄某一村口,近期其 AI 測溫設備檢測到一粒高溫人員,體溫達 38.4℃,二次篩查後體溫基本一致。通過溫度補償儘可能還原人體體溫,更有利於後期工作的推進。

溫度補償這一方式也被更多公司採用。愛華盈通副總經理趙志揚稱,他們使用一體化的黑體設計,在增加精度的同時部署更便捷;針對從寒冷的室外進入到室內這一場景,他們也通過算法補償獲得更準確的體溫。
他稱,其 AI 測溫方案主要應用在室內場景,從應用維度出發,設備的擺放位置要避免陽光直射;並且通過隔離帶搭建引導通道,使行人在 3 米內進行測量,從而保證測溫準確性。
比如在寫字樓等場景,光線照射在行人身上,可導致局部瞬間高溫,並可能引發報警,此時將紅外檢測鎖定人臉區域也是一種策略。此外,即使針對高人流場景的 AI 測溫儀,其精度最高的距離往往在 1~3 米之間。
可見,脫離了環境的限制,無論±0.3℃或±0.5℃的精度都沒有實際意義。
極具挑戰的戶外場景
猝不及防的疫情,從個人通行到公司開工,再到公共衛生,讓測溫成為一個全民性事件,相伴而生的是對測溫設備需求的迅猛增長。
但受限於春節期間工廠停工、道路封鎖,紅外探測芯片產能有限,且供應鏈緊缺,導致測溫設備嚴重稀缺,市場供不應求。
供給不足下,「群雄」並起,「混亂」的局面隨之出現。一眾機械人、無人機、AR 眼鏡等企業紛紛加入紅外測溫模塊,各種「測溫 XX」湧現。

這些「新生」方案多用在戶外測溫,而戶外的複雜環境,恰恰給紅外測溫帶來嚴重挑戰。
結合紅外熱成像的物理因素,戶外的工作條件更為惡略,溫度、陽光、霧霾、風沙以及移動等,都會改變人體紅外輻射能量,進而影響測溫的準確性。這些方案在戶外場景的真實表現仍需打上一個問號。
以大疆的無人機測溫方案為例,它在無風、無陽光直射的情況下,測量誤差才能達到±0.5℃,局限性也較為明顯。
大疆公關總監謝闐地坦言,這本身是一個工業級方案,只是已經有人拿無人機來測溫了,出於應急考慮,大疆儘可能的去改進它。
「我們的方案其實是一個工作方法,不是賣機器,針對的是已經有我們御 2 行業雙光版無人機的用戶,讓測溫幹得更靠譜點。」
上述業內人士透露,許多測溫方案均是臨時趕工,拼湊起來的,一些方案連雙光(紅外光/可見光)校準都沒做,準確性更是參差不齊。
另外,即使許多企業都推出了紅外測溫方案,但受限於供應鏈,往往供貨不足。
一位渠道商透露,他們從國內知名廠商手裡拿貨,周期往往要 6 周。6 周意味着近一個半月,可見核心供應鏈的緊缺,並沒有隨着復工而解決。
他解釋,一方面紅外測溫芯片產能有限,而新開一條芯片產線又意味昂貴的成本;另一方面整個供應鏈之前沒有準備,被疫情打的措手不及。
亟待行業標準
測溫,是否會變成一種基礎服務,融入到各式各樣的安防應用中,就如同 2017 年火熱的語音交互,似乎要滲入家庭的每一個角落。
隨着各種 AI 測溫產品湧現,這一市場也迎來一個「春秋戰國」般的局面,到底什麼是好的方案,精準度多少才有意義,行業呼喚國家標準的出現。
畢竟,只有在共同的環境、場景、條件下,在一套通用「語言」下,精度才有意義。
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