防疫期間，各類機關、學校、社區或交通站點，常可見到一手額溫槍、一手酒精的「雙槍俠」駐守門禁；此情此景，高效率熱像儀將有助於緩解人力、加速檢測並避免近距離接觸感染。然而，如何因應周圍熱源干擾／環境條件 (特別是戶外量測) 及高人流場景是一大挑戰。一般而言，感測器的解析度越高，有效距離就越遠、可將安全量測距離拉得更遠，但這種高階感測器通常價格不斐。
工研院「熱影像體溫異常偵測」：拉大安全距離、多人量測、排除熱源干擾
有鑑於此，工研院 (ITRI) 日前發佈「熱影像體溫異常偵測」技術，可望在平價硬體規格上實現精準量測。工研院院長劉文雄表示，台灣的超前部署成效卓著，原本九成口罩仰賴進口的台灣，如今已搖身一變成為全球第二大生產國；而新推出的熱影像技術借助人工智慧 (AI) 軟體，可將原本不到 50 公分、60Ｘ60 解析度等級的感測距離拉長至 1～3 公尺，誤差值僅有 ±0.3℃，以強化防疫戰線；並揭示精準醫療／預防醫學等生醫領域、補足人力缺口的智慧製造及線上互動的資通訊 (ICT)，是工研院的三大防疫發展主軸。
有鑑於此，工研院 (ITRI) 日前發佈「熱影像體溫異常偵測」技術，可望在平價硬體規格上實現精準量測。工研院院長劉文雄表示，台灣的超前部署成效卓著，原本九成口罩仰賴進口的台灣，如今已搖身一變成為全球第二大生產國；而新推出的熱影像技術借助人工智慧 (AI) 軟體，可將原本不到 50 公分、60Ｘ60 解析度等級的感測距離拉長至 1～3 公尺，誤差值僅有 ±0.3℃，以強化防疫戰線；並揭示精準醫療／預防醫學等生醫領域、補足人力缺口的智慧製造及線上互動的資通訊 (ICT)，是工研院的三大防疫發展主軸。
照片人物：工研院院長劉文雄
副院長張培仁介紹，量測體溫是發掘潛在患者的關鍵手段，因為有 88% 患者會出現發燒現象；工研院這套「熱影像體溫異常偵測」技術兼採耳溫、額溫和紅外線量測之長，有四大特色：1.融入 AI 臉部辨識功能，可精準判斷對象是人、而非其他動物活體；2.室內外皆適用，戶外光線、溫度補償校正尤具優勢；3.廣域掃描式熱影像模組可進行多人動態量測，滿足高人流需求；4.主要靠軟體增強，硬體結構不複雜且溫度穩定，利於大量快速佈建。目前正與台北市教育局合作，於中崙高中和經濟部大門做場域驗證，之後還將廣佈於澎湖縣中、小學校門口。
照片人物：工研院副院長張培仁
工研院微系統中心執行長朱俊勳闡述技術原理：1.經由 AI 深度學習可確保不受環境干擾，排除戶外不可控因素，例如，不受手中持有熱飲、公車運行或地板等其他熱源影響；2.結合影像技術可迅速判讀，一秒可偵測 9～12 人；3.設有恆溫裝置控制，可自動補償溫度變化；4.校正成色影像演算法可快速結合軟、硬體，建立足夠的資料庫以適應不同環境；5.可串接物聯網 (IoT) 中控、手機、保全系統，即時監控體溫。工研院已有成品展示，惟因手中零部件有限，現階段以公部門部署為主，今後將循既往技轉程序協助廠商導入。
照片人物：工研院微系統中心執行長朱俊勳
熱影像為何是量測溫度的利器？這是因為當物體處於絕對零度 (−273.15℃) 以上會輻射出能量，將其度量化並轉換成圖譜，就能顯現熱影像或量測溫度。不過有設備業者提醒，熱溫度校正機制取決於溫度穩定與否？再現性夠不夠？而設備等級則取決於穩定度、靈敏度、誤差值和感測像素。另須留意的是，體表溫度會隨著環境溫度改變 (天冷時，皮膚體感冰涼)，核心溫度才是重點，這將關係到補償校正觀念。若只就體表溫度做補償，當體表達到警戒值時，恐怕核心溫度早已超標！至於那些徘徊在臨界值附近的潛在風險者，更須慎防有錯漏之虞。
耐能智慧 3D AI：IR＋RGB 感測，「多維判別」不容弄虛作假
AI 對於防疫工作功不可沒，標榜加速處理網路封包的「網路處理器」(NPU) 也因而水漲船高。耐能智慧 (Kneron) 創辦人劉峻誠解析，NPU 可同時做語言和影像 AI 或同時處理 2D/3D 訊號，準確度高、且執行 AI 演算法的性能和能耗比更加優異。他舉例，數位訊號處理器 (DSP) 跑 AI 的能耗是 CPU、GPU 的十倍，而 NPU 又比 DSP 省百倍、比 CPU、GPU 省千倍！具有深度學習功能的 3D 智慧門鎖，只要六個電池就能續航一年；另格力家電的 AI 晶片中就埋有耐能的 NPU，可以語音／手勢控制取代遙控器、自動變化空調強弱，達到省電效果。
圖1：3D 智慧門鎖，只要刷臉即可開門
資料來源：耐能智慧提供
資料來源：耐能智慧提供
劉峻誠解釋，耐能 NPU 是將市面上的 AI 架構拆解成小單位、重新精簡成獨特的自有架構，不需採用先進製程、效能就可達到競爭對手的三倍。其中，型號 KL520 在內嵌記憶體之外，還允許外接以擴展成更大的應用。除了 NPU，終端演算亦是耐能強項，例如，公共廣播或壁貼海報同步翻譯，方便多元種族居民和旅客了解醫學用語；藉 AI 引擎識別網路聊天室的上、下文語意，及早嗅到病毒引發流行的先兆；與 IBM 合作醫學影像處理，助力疫病研究……。此外，耐能獨特的 3D AI 技術適用於刷臉／行動支付、ATM 等無接觸經濟。
耐能新近在門禁刷卡設備加入體溫量測模組正在台北郵局試點，亦獲得韓國廠商首肯推廣。內建 IR 感測器＋RGB 圖像感測器的系統，即使偵測對象戴上面具、墨鏡、口罩，利用不同光譜特性依然可清楚識別。劉峻誠強調，坊間很多臉部辨識很容易被逼真的照片或面具矇騙，經驗中，只有採用結構光的 iPhone 較有抵抗力，可惜成本高昂；相較之下，耐能 3D AI 可根據不同輸入視角建立模型、即時產生 3D 臉部影像，更重要的是：不容許弄虛作假，且整組 IR感測器＋RGB 感測器的成本不到結構光的 1/3。
圖2：耐能 3D AI 通過逼真面具的壓力測試
資料來源：耐能智慧提供
資料來源：耐能智慧提供
劉峻誠針對「誤差vs.恆溫控制」說明：溫度量測會以「黑體」(Black body) 作為恆溫調溫器——它是一個能全數吸收外來輻射、且不會有任何反射和透射的理想化物體，隨著溫度上升，黑體所輻射出來的電磁波與光線稱為黑體輻射；美國據此給定參考誤差為 ±0.1℃，耐能實測有效距離達 1 公尺。他並透露，耐能正在開發更遠距離的多人感測技術。令人好奇的是，這與前述工研院方案有何區別？是否存在競合？他給了這樣的答案：工研院主要聚焦在多維／多陣列的遠距感測器，而耐能的 3D AI 面向更廣，感測只是其中一個輸入因子。
亞太電信「智慧溫感偵測系統」：可與異質系統整合，延伸應用
簡言之，「多維判別」為耐能的利基所在，可進一步識別身份、外在特徵、有無戴口罩等，甚至可訂立規則示警，必要時還可上傳雲端、連線檢疫局，第一時間採取隔離行動。電信業者也聯袂系統商投入智慧防疫。2017 領先業界推動臉部辨識服務的亞太電信，旗下富鴻網於近日推出非接觸式紅外線熱影像偵測體溫的「智慧溫感偵測系統」；結合 AI 溫度感測，可快速篩檢出體溫異常對象，即時示警並記錄量測數據，並降低測溫人力和接觸風險。自疫情爆發以來，單月申裝量在 50 台左右，創史上新高。
簡言之，「多維判別」為耐能的利基所在，可進一步識別身份、外在特徵、有無戴口罩等，甚至可訂立規則示警，必要時還可上傳雲端、連線檢疫局，第一時間採取隔離行動。電信業者也聯袂系統商投入智慧防疫。2017 領先業界推動臉部辨識服務的亞太電信，旗下富鴻網於近日推出非接觸式紅外線熱影像偵測體溫的「智慧溫感偵測系統」；結合 AI 溫度感測，可快速篩檢出體溫異常對象，即時示警並記錄量測數據，並降低測溫人力和接觸風險。自疫情爆發以來，單月申裝量在 50 台左右，創史上新高。
圖3：亞太電信「智慧溫感偵測系統」，採非接觸式的紅外線熱影像偵測體溫，達到即時示警
資料來源：亞太電信提供
資料來源：亞太電信提供
富聯網補充，這套「智慧溫感偵測系統」具備多目標偵測、警報連動機制、事後記錄查詢功能，並可透過 Modbus / OPC 協定或應用程式介面 (API) 與異質系統平台整合。例如，搭配人臉辨識做身份識別或多因子門禁管制，集中監控，延伸應用包括：火災偵測、非吸煙區偵測、汽車怠速偵測、通行管制偵測、電子圍籬、管制區偵測……。亞太電信帶領集團成員整合 AI 視覺辨識技術，針對不同客群推動門禁、差勤管理等「智慧安防」相關應用，邁向無證化「刷臉」時代；不僅能避免代替打卡陋習，而且準確、安全又衛生。
圖4：亞太電信推出「雲端人臉辨識考勤服務」，月付新台幣 $999 免綁約，對百人以下的小企業主極具吸引力
資料來源：亞太電信提供
資料來源：亞太電信提供
