COVID-19 Thales Thermography Triage: Machbarkeitsstudie für Wärmebildkameras (COVID3T)

Begründung für Forschung und Projektplan Hintergrund In den fünfzig Jahren seit dem Aufkommen der Wärmebildtechnologie hat Thales in Glasgow eine weltweit führende Kompetenz in der Entwicklung, Herstellung und Lieferung von Wärmebildkameras aufgebaut. Zusätzlich zu den Kameras verfügt Thales in Glasgow über besondere Expertise in der Entwicklung von Bildverarbeitungsalgorithmen (konventionell und auf Basis künstlicher Intelligenz), damit die Kameras kritische Benutzeraufgaben ausführen können, die über die reine Bildgebung hinausgehen.

COVID-19 [SARS-COV-2] hat die Welt vor eine große Herausforderung gestellt. Als Reaktion auf die Krise engagiert sich Thales in einer Reihe von Initiativen, darunter eine, die auf den möglichen Einsatz von Wärmebildkameras abzielt, um Menschen mit Fieber und damit möglicherweise an COVID-19 erkrankte Menschen zu erkennen. Diese Initiative hat ermutigendes Feedback von potenziellen Nutzern auf der ganzen Welt erhalten, die sich nicht nur mit dem unmittelbaren Problem in den Krankenhäusern befassen, sondern auch mit Blick auf eine Zeit nach den derzeitigen Lockdowns, in der kostengünstige Techniken zur Befragung von Personengruppen auf potenzielle COVID-19-Infektionen eingesetzt werden. 19 Patienten werden benötigt. Diese Überwachung könnte beispielsweise in Krankenhäusern, an Flughafentoren, in Gebäuden oder draußen auf Straßen erfolgen. Im Rahmen der Initiative hat Thales Glasgow Analysen und Experimente mit Kameras durchgeführt, die Gesichter betrachten, um zu bestätigen, welche Temperaturunterschiede gemessen werden können.

Was Thales fehlt, sind reale Wärmebilder von fieberkranken Patienten und der Zugang zu Ärzten, die zu den medizinischen Aspekten der Arbeit beraten können. Diese Forschung würde diese beiden Lücken füllen.

Nutzen und Begründung Bestehende auf Wärmekameras basierende Fiebererkennungssysteme leiden unter zwei Hauptproblemen, die ihre derzeitige Anwendung einschränken: Kosten und Empfindlichkeit. Um die erforderliche Empfindlichkeit zu erreichen, erfordern bestehende Systeme häufig, dass Schwarzkörper-Kalibrierungsquellen (BB) am Tatort sichtbar sind . Diese BB-Quellen sind oft teurer als die Kameras (ca. ein bis zwei Größenordnungen teurer). Thales glaubt, dass sie durch den Einsatz fortschrittlicher Korrekturalgorithmen für Wärmebildkameras die erforderliche Empfindlichkeit erreichen können, ohne dass BB-Quellen erforderlich sind.

Aufgrund der Variabilität des Hautemissionsgrads sind Umrechnungen von der mit einer Wärmekamera gemessenen Bestrahlungsstärke in die absolute Hauttemperatur ungenau. In früheren Arbeiten wurde der Emissionsgrad der menschlichen Haut auf einen Wert zwischen 0,990 und 0,999 geschätzt. Frühere Untersuchungen deuten jedoch darauf hin, dass der Wert bei 0,971 ± 0,005 (SD) liegt. Typischerweise wird in vorhandenen Systemen diese ungenaue absolute Temperatur zusammen mit einem einfachen Schwellenwertalgorithmus verwendet, um Haut oberhalb einer bestimmten Temperatur zu finden, was sowohl zu falsch positiven als auch zu falsch negativen Ergebnissen führt.

Es wurde eine signifikante statistische Korrelation zwischen der Temperatur mehrerer Gesichtsmerkmale und der gemessenen menschlichen Temperatur beobachtet. Ihre Forschung ergab, dass für die meisten Gesichtsmerkmale eine Korrelation zwischen mehreren Aspekten der Gesichtsansicht und der aufgezeichneten Mund- und Trommelfelltemperatur bestand, wobei Korrelationen von 0,5 oder mehr für mehrere Aspekte sowohl der Vorder- als auch der Seite des Gesichts mit dem Ohrangebot beobachtet wurden die größte statistische Korrelation.