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Die Erfindung betrifft die automatische Erkennung von erkrankten Personen innerhalb von Menschengruppen auf der Basis ihrer Körpertemperatur. Im Zusammenhang mit der im Jahre 2020 aufgetretenen weltweiten Covid-19-Pandemie zeigte es sich, dass eine möglichst frühzeitige Erkennung und Isolation erkrankter Personen und weiterer Kontaktpersonen äußerst wichtig für die Eindämmung solcher Epidemien und die Begrenzung von gesundheitlichen und auch wirtschaftlichen Schäden ist. Hierzu wurden bereits technische Hilfsmittel entwickelt, die das Kontaktrisiko einschränken können. Voraussetzung für deren Funktion ist aber, dass eine Infektion bei Einzelpersonen überhaupt erst einmal erkannt wird, was bei weitgehend symptomfreien Krankheitsverläufen vieler Infizierter nur unzureichend gelingt. Wenn aber, wie im Beispiel von Covid-19, viele Infektionsfälle mit einer bereits im Inkubationsstadium signifikanten Erhöhung der Körpertemperatur begleitet sind, die andererseits vom Infizierten oft unbemerkt bleibt, dann kann die Temperaturmessung als wichtige Komponente für eine Früherkennung genutzt werden.
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So werden Infrarot-Oberflächenthermometer mit einer Messzeit im Sekundenbereich dafür benutzt, Zugangskontrollen zu Bereichen mit erhöhtem Ansteckungs- oder Erkrankungsrisiko durchzuführen. Der personelle und zeitliche Aufwand kann dabei beträchtlich sein. Weiterhin ist der Einsatz von Thermografie-Kameras in Bereichen mit hoher Personendichte, wie auf Bahnhöfen oder Flughäfen, bekannt. Hier muss von Operatoren auf Monitoren überwacht werden, ob Einzelpersonen eine erhöhte Körpertemperatur aufweisen und, sobald dies zutrifft, eine Isolation dieser Personen erfolgen, wofür sie in einer sich bewegenden Menschenmenge anhand des Infrarotbildes identifiziert und anschließend mit minimalem Zeitverzug kontaktiert werden müssen. Neben hohen Anforderungen an die Aufmerksamkeit der Operatoren und deren möglichst fehlerfreies Handeln ist auch die Logistik schwierig, denn der Informationsfluss von der Erkennung solcher Personen im Thermografie-Bild bis zur Identifikation durch Einsatzkräfte in der beweglichen Menschenmenge führt über mehrere Etappen, so dass zeitliche Verzögerungen und Informationsdefizite auftreten. Auch ist die Beobachtung von Monitorbildern über längere Zeit sehr ermüdend, personell aufwändig und führt schnell zu einem Aufmerksamkeitsverlust. Nicht zuletzt ist auch die Frage nach der Infrastruktur zu stellen, denn derartige Maßnahmen setzen oft eine schnelle Handlungsfähigkeit voraus, weshalb langwierige Installationsarbeiten oder das Einrichten eines Arbeitsplatzes praktisch nicht möglich sind.
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Ein wichtiger, aber oft vernachlässigter Aspekt ist außerdem die Tatsache, dass Hauttemperaturen an unbedeckten Stellen, wie z. B. der Stirn, sehr große Abweichungen zur körperinneren „Systemtemperatur“ aufweisen, die von der unterschiedlichen örtlichen Durchblutung, sowie von Konvektion, Schweißabsonderung und Wärmestrahlung in die Umgebung verfälscht werden. Dennoch werden Massentests mit Infrarot-Thermometern mangels anderer Möglichkeiten meist so gehandhabt, als könne man eine genaue Grenztemperatur festlegen, oberhalb derer ein Fieberzustand definiert ist. Dies führt zu methodisch falschen Untersuchungsergebnissen und unter Umständen sogar zu falsch negativen Ergebnissen.
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Inhalt der Erfindung ist ein vorteilhaftes Konzept für ein kontaktfreies Screeningsystem als eine Anordnung und ein zugehöriges Verfahren, wobei die technische Aufgabe zugrunde liegt, ein möglichst kompaktes, tragbares, leicht zu installierendes System zu entwickeln, das einfach zu handhaben ist, zuverlässig funktioniert und subjektive Fehlermöglichkeiten weitgehend ausschließt.
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Die Aufgabe wird mit der in den Hauptansprüchen 1 und 5 gekennzeichneten Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
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Die grundlegende Lösung besteht aus einem Thermoscreening-Scanner, der durch berührungslose bildgebende Temperaturwandlung klassifizierende Vergleichsdaten gewinnt, und einem Verfahren, das die Messergebnisse auswertet und beim Auffinden von Normüberschreitungen (Treffern) geeignete Aktionen auslöst. Weiterhin wird eine geeignete Netzstruktur zur zeitnahen Information von Einsatzkräften und zur Kontrolle der Maßnahmen angegeben.
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Der Scanner
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine Thermografie-Kamera bekannter Bauart so zu verwenden, dass sie für die Aufgabenstellung einer zuverlässigen Unterscheidung erfasster Körpertemperaturen zwischen einer „Fieberklasse“ mit überhöhten und einer Basisklasse mit normalen Temperaturen geeignet ist und die Ergebnisse dieser thermografischen Analyse gleichzeitig so mit einem fotografischen Bild verknüpft, dass daraus eine zweifelsfreie Zuordnung der Personen zu einer der beiden Klassen möglich ist.
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Zunächst ist das Problem zu lösen, dass technisch verfügbare Thermografie-Kameras, die nach derzeitigem Stand sämtlich auf der Basis von Mikrobolometer-Arrays aufgebaut sind, grundsätzlich eine zu hohe Messunsicherheit bezüglich der absoluten Temperatur aufweisen, die regelmäßig im Bereich von einigen Kelvin liegt. Um die Körpertemperatur mit ausreichender Sicherheit zu messen, ist die zulässige Messabweichung hingegen auf maximal 0,2 K einzugrenzen. Weiterhin muss die Kalibrierkurve, die meist nur für einen absolut schwarzen Körper bekannt ist, auf menschliche Hautoberflächen mit einem Absorptionskoeffizienten von ca. 0,9 angewandt werden. Im Ergebnis ist eine solche Wärmebildkamera also nicht für eine ausreichend genaue absolute Temperaturmessung mit fest vorzugebender Schwellentemperatur geeignet, um kranke von gesunden Personen anhand einer deklarierten Temperaturgrenze zu unterscheiden.
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Um genaue Temperatur-Referenzen gewinnen und daraus eine Schwellentemperatur berechnen zu können, wäre möglicherweise ein Kalibriernormal geeignet, das im vorliegenden Fall die Körperoberfläche eines Menschen bei definierter Grenztemperatur nachbilden müsste und vor Ort zum Vergleich mit zu erfassen und auszuwerten ist. Dies ist praktisch nicht so einfach realisierbar.
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Das zweite Problem wird von der bereits eingangs genannten Verfälschung der inneren Körpertemperatur verursacht, die sich mit der technischen Messunsicherheit zusätzlich überlagert. Diese Verfälschung könnte mit einem Kalibriernormal nicht beseitigt werden.
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Unter dem Begriff Strahlungswert wird nachfolgend der direkt von der Thermografie-Kamera ausgegebene Messwert für jeden Bildpunkt des Sensors verstanden, der erst später durch eine Zuordnung über die Kalibrierkurve einem Temperaturwert zugeordnet wird, wobei es zu den bereits genannten Ungenauigkeiten als Messunsicherheit kommt. Wenn nachfolgend von Klassen die Rede ist, sind damit Mengenbereiche gemeint, die durch definierte Merkmale charakterisiert sind. Hier sind das einerseits die Basisklasse, zu der gesunde Personen mit normalen Temperaturen gezählt werden und andererseits eine Fieberklasse mit Personen, die signifikant erhöhte, bzw. fiebrige Temperaturen aufweisen. Nach der Theorie der Analyse zufälliger Daten sind Methoden bekannt, um statistische Trennkriterien für die Einordnung in die eine oder andere Klasse zu gewinnen. Da im vorliegenden Fall nur der Strahlungswert als einzige unterscheidbare Größe ausgewertet werden kann, wird das Trennkriterium als Schwelle für den Strahlungswert angegeben, unterscheidet sich aber von einer festen Schwellentemperatur, weil er mit den Ergebnissen der statistischen Analyse variiert. Weitere Einzelheiten zur Klassifizierung sind beim Verfahren beschrieben.
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Weil eine Person ausschließlich anhand ihres Thermografiebildes nur schwer zu identifizieren ist, ist im Scanner parallel zur thermografischen eine fotografische Kamera angeordnet, die weitgehend den gleichen Bildausschnitt erfasst und synchron ausgelöst wird. Die mit der Konstruktion gewährleistete feste geometrische Zuordnung der thermografischen zur fotografischen Kamera und eine einmalig durchgeführte geometrische Kalibrierung erlaubt es, die Bildkoordinaten beider Kameras einander genau zuzuordnen. Weil dabei die örtliche Pixeldichte der fotografischen Kamera im Allgemeinen die höhere ist, wird jeder einzelne thermografische Strahlungswert gleichzeitig mehreren fotografischen Pixeln zuzuordnen sein. So entsteht neben den üblichen Farbkanälen eines Bildes, z. B. Rot-, Grün- und Blau-Kanal, ein weiterer Kanal des Scannerbildes, der die zum Bildpunkt zugehörigen Strahlungswerte als Theta-Werte speichert. Somit ist der Scanner in der Lage, Bildfolgesequenzen mit eingelagerter Wärmebild-Information in Echtzeit als Videostream zu komprimieren und zu übertragen. Das entstehende kombinierte Bild werde als thermofotografisches Bild bezeichnet.
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Werden beide Kameras im Scannerkopf nebeneinander und vorzugsweise mit parallel verlaufender Bildhauptachse angeordnet, so gibt es eine Parallaxe zwischen den Strahlungswerten, die zu geometrischen Zuordnungsfehlern der Pixel beider Kamerabilder führen können, die mit sinkendem Objektabstand zunehmen. Wird der Kameraabstand im Scanner möglichst klein bei wenigen Zentimetern gehalten, so ist dieser Fehler bei typischen Objektabständen von einigen Metern kaum erheblich. Um Parallaxefehler prinzipiell auszuschließen, werden in einer anderen Ausführung geeignete Spiegel verwendet, die den objektseitigen Strahlengang beider Kameras koaxial vereinen, so dass sie eine gemeinsame Bildhauptachse besitzen. Man kann hier also von einer „einäugigen thermofotografischen Kamera“ sprechen
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Um die beiden Kameras im Scanner gemeinsam steuern und ihre Daten synchron verarbeiten und auswerten zu können, ist als zentrale Baugruppe ein Mikrorechner, vorzugsweise als Prozessorboard, vorhanden. Hier wird die gesamte Funktionalität des Scanners, wie sie auch im Verfahren beschrieben ist, als Software realisiert. Zu den Software-Modulen zählen neben einem Betriebssystem vor allem eine thermofotografische Bildanalyse mit Generierung notwendiger Alarmfunktionen, die Aufbereitung, Kompression und Encodierung der Bilder und Bildsequenzen und ein Webserver mit VPN (Virtual Private Network) -Zugangskontrolle.
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Für die Kontrolle der Gerätefunktionen und die Dialog-geführte Vorgabe von Betriebsdaten ist eine Bedienerschnittstelle als Display mit Eingabeelementen vorgesehen.
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Um Daten mit weiteren Geräten austauschen zu können, bei Bedarf auch Fernbedienfunktionen zu realisieren, sind Standardschnittstellen vorgesehen, z. B. für lokale Datennetzwerke (LAN). Für den mobilen Einsatz haben vor allem kabellose Schnittstellen (WLAN, HSPA) Bedeutung. Damit der Scanner für verschiedenste Strukturen und Einsatzbedingungen geeignet ist, sollen die verschiedenen Datenschnittstellen gleichzeitig vorhanden und verfügbar sein. Auch ein wechselbarer Datenspeicher ist vorgesehen, z. B. um Konfigurations- und Scanner-spezifische Betriebsdaten zu sichern und abzurufen.
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Neben den genannten Standardschnittstellen sind dedizierte Schnittstellen für bestimmte Funktionen vorhanden, insbesondere ein Alarmausgang für erkannte Treffer, der auch ein akustisches Signal auslösen kann.
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Auch für die Stromversorgung sind verschiedene Möglichkeiten gleichzeitig vorgesehen, wie z. B. mit Power-Over-Ethernet über eine Netzwerk-Verkabelung oder mittels Schnellwechsel-Akkumulator für den mobilen kabellosen Einsatz. Nicht zuletzt ist die genaue Zuordnung der realen Zeit zu allen Aufnahmen und Ereignissen wichtig, wofür eine Echtzeituhr (RTC) mit Funkuhrmodul vorgesehen ist.
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Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung in den 1 bis 4 nachfolgend erläutert.
- 1 zeigt die Gerätestruktur eines Thermoscreening-Scanners in erfindungsgemäßer Ausführung mit einer Thermografie-Kamera 1, einer fotografischen Kamera 2, einem Mikrorechner 3, einer Bediener-Schnittstelle 4, einem Wechsel-Datenspeicher 5, einem Alarmausgang 6, einer LAN-Schnittstelle 7, einem WLAN-Modul 8, einem HSPA-Modul 9 für mobile Handy-Netze, sowie einigen Software-gebundenen Modulen wie einem Bildanalyse-Modul 10, einem Encodier-Modul 11, einem Webserver-Modul 12 mit VPN-Funktion 13 und einer Echtzeituhr 14. Weiterhin sind ein Funkuhr-Empfänger 15, ein Wechselakku 16 sowie ein Power-Over-Ethernet-Stromversorgungsmodul 17 dargestellt.
- 2 illustriert die Gesamtansicht eines Scanners im Gehäuse mit den für 1 erläuterten Elementen.
- 3 zeigt die gleiche Anordnung wie 2, die jedoch mit zwei Umlenkspiegeln 18, 19 im Strahlengang der Thermografie-Kamera ergänzt wurde. Diese Umlenkspiegel sind für das sichtbare Lichtspektrum durchlässig, reflektieren aber beinahe vollständig den infraroten Wellenlängenbereich der Thermografie-Kamera. Hierdurch wird ein koaxialer parallaxefreier Strahlengang für die thermografischen und fotografischen Bilder erreicht.
- 4 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung eines Thermoscreening-Scanners 29 in Verbindung mit einem Schwenk-Neige-Kopf 27. Damit ist das Scannen von weitgehend unbeweglichen Personengruppen, z. B. in einem Theater oder einem Auditorium, möglich, indem der Scanner motorisch und in programmierbaren Schritten um eine Vertikalachse 30 geschwenkt und um eine Horizontalachse 31 geneigt werden kann. So können Thermoscreening-Bilder aus verschiedenen Richtungen erfasst und bei Bedarf auch anschließend zu einem thermofotografischen Panoramabild vereint werden.
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Das Verfahren
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Personengruppen können bei der Aufnahme zeitlich parallel, seriell oder parallel-seriell auftreten. Werden mehrere Personen in einer einzelnen thermofotografischen Bildaufnahme als Gruppe erfasst, so werde von einer parallelen Gruppe gesprochen. Wechseln die erfassten Personen zwischen den Bildaufnahmen, z. B. weil sie einzeln durch eine Schleuse laufen und für jede Passage ein Bild ausgelöst wird, so werden sie einer seriellen Gruppe zugeordnet. In parallel-seriellen Aufnahmen tritt beides auf, z. B. bei einem vor einem Thermoscreening-Scanner vorbeiziehenden Menschenstrom. Es ist leicht zu begründen, dass es für eine statistische Analyse von Gruppendaten in den meisten Fällen unerheblich ist, ob zufällig zusammengestellte Personengruppen parallel oder seriell erfasst werden. Deshalb muss die Auswahl der Beobachtungswerte nicht nur aus einem Einzelbild stammen sondern kann auch Bildfolgesequenzen mit zeitlichem Abstand der Einzelbilder entnommen werden.
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Wie bereits festgestellt wurde, kann nicht auf ausreichend genaue Zuordnungen der von der Thermografie-Kamera erhaltenen Pixel-Strahlungswerte zu absoluten Temperaturwerten vertraut werden. Eine feste numerische Festlegung von Schwellenwerten nach der Temperaturskala muss durch statistisch ermittelte Trennkriterien ersetzt werden. Dieses Trennkriterium hat am Ende die gleiche Funktion, wie eine Schwellentemperatur - nur dass es sich nicht auf eine vorgegebene Temperaturgrenze, sondern eine aus empirischen Beobachtungen ermittelte statistische Variable handelt, die sich direkt auf die Strahlungswerte bezieht. Anhand von Vergleichswerten könnte der Schwellentemperatur sogar eine Temperatur als statistischer Erwartungswert zugeordnet werden, was hier aber methodisch ohne Bedeutung ist.
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Das Ziel für den ersten wichtigen Verfahrensschritt besteht darin, während des normalen Scannerbetriebs aus den von Körperoberflächen der Gruppe gewonnenen Thermografie-Strahlungswerten robuste Klassifizierungsdaten zu gewinnen.
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Als Aufnahmebedingungen, die auf die Messergebnisse Einfluss haben, sind insbesondere die Umgebungstemperatur und Luftbewegung, Sonneneinstrahlung, Kleidung der Probanden und die unmittelbare Vorgeschichte zu nennen. Solange sich die Aufnahmebedingungen nicht oder nur unbedeutend verändern, kann von einer bedingten Stationarität und Ergozität der beobachteten Strahlungswerte ausgegangen werden. Dies ermöglicht die Bestimmung statistischer Kennwerte mit gewisser zeitlicher Konstanz. Werden diese statistischen Kennwerte ständig aktualisiert, so passen sie sich ständig an veränderte Bedingungen an, so dass sich auch die Klassifizierungsdaten ständig mit anpassen.
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Es wird angenommen, dass die Mehrzahl aller in einer Normalgruppe erfassten Personen auch Normaltemperaturen aufweist, die gemäß einer statistischen Verteilung auftreten. Dabei ist es vollkommen gleich, ob die Daten einer parallelen, seriellen oder parallel-seriellen Gruppe verarbeitet werden. Demgegenüber werden einer Gruppe deutlich weniger Personen angehören, die signifikante Abweichungen, also Fiebersymptome, aufweisen. Somit lassen sich Temperatur-Referenzwerte durch statistische Auswertung der Gruppendaten gewinnen.
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Weil auch Gegenstände mit erfasst werden, deren Temperatur beliebig sein kann, wird nicht nur ein unterer, sondern auch ein oberer Strahlungswert definiert, den ein Proband unter den aktuellen Messbedingungen erfahrungsgemäß in einem großzügig festgelegten Bereich haben könnte. Hierdurch wird der Suchbereich durch Ausblenden irrelevanter Flächenbereiche eingeschränkt. Dazu kann im Rahmen der bekannten Kalibrierungskurve der Kamera unter Berücksichtigung der bekannten Messunsicherheit ein Erwartungsbereich definiert werden, in dem alle Körpertemperaturen - also auch die Temperaturen jener Personen mit vermuteten Krankheitssymptomen - liegen müssen. Müsste man beispielsweise von einer maximalen Messabweichung zur absoluten Temperatur von 3 Kelvin ausgehen und legt einen erwartbaren Bereich der Körpertemperatur von 35..42 °C fest, so könnte hierfür ein Wertebereich von 32..45 °C für die Temperaturen definiert werden. Später kann man den Bereich bezüglich der Strahlungswerte anhand der statistischen Daten weiter präzisieren. Alle im Thermogramm erfassten Strahlungswerte außerhalb dieser Grenzen werden von der weiteren Verarbeitung ausgeschlossen. Die danach verbleibenden Strahlungswerte, die sich im Thermogramm als Inseln abzeichnen, gehören bereits mit hoher Wahrscheinlichkeit zu Körpertemperatur-Messorten. Diese Strahlungswerte werden jetzt statistisch bewertet und nach bekannten Methoden adaptiv klassifiziert. Die Auswertung kann noch dadurch verfeinert werden, dass innerhalb solcher Inseln eine bestimmte Auswahl erfolgt, oder von den enthaltenen Strahlungswerten Maximal- oder Mittelwerte berechnet werden. Auch eine Gesichtserkennung in der fotografischen Bildaufnahme kann verwendet werden, um von Anfang an nur Strahlungswerte auf der Stirn von Probanden auszuwerten.
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Die einfachste Art der Auswertung besteht nun darin, ein Hystogramm mit allen relevanten Strahlungswerten zu berechnen. Dabei sind Mittel- und Medianwerte, sowie die Dispersion der Strahlungswerte besonders aufschlussreich. Eine anschließende Plausibilitätsprüfung anhand von Erfahrungswerten erlaubt es, die Qualität der Statistik zu kontrollieren. Erfüllt sie die Mindestanforderungen nicht, so werden die Ergebnisse verworfen.
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Solange sich die Betriebsbedingungen nicht sprunghaft ändern, ist auch keine plötzliche Parameteränderung der Thermografie-Kamera zu erwarten, so dass ein Angleichen der Klassifizierungsdaten nur sehr langsam erfolgen muss und darf. Deshalb ist es zielführend, statistische Ergebnisse, die natürlichen Schwankungen durch Messrauschen, wechselnden Zusammensetzungen der Probanden und anderen Einflüssen unterliegen, nach der erfolgreichen Plausibilitätsprüfung noch einer Tiefpassfilterung zu unterziehen und somit durch eine sehr große Anzahl von Messserien zu stabilisieren. Im Ergebnis wird eine robuste Selbstkalibrierung der relativen Thermografie-Strahlungswerte erreicht, die die Qualität und Verlässlichkeit der Temperaturmessungen deutlich erhöht. So werden insbesondere auch Langzeit- und Temperatureinflüsse eliminiert.
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Ein weiteres praktisches Problem ist das Rauschen der Strahlungswerte, das Amplituden erreichen kann, die über den zulässigen Messabweichungen liegen. Neben einer geometrischen Tiefpassfilterung mit benachbarten Bildpunkten in jedem Einzelbild, wie sie aus der fotografischen Bildbearbeitung bekannt ist, wird dafür die Überlagerung der Bildfolge im Sinne der bekannten Averaging-Methode angewandt. Dabei ist zu beachten, dass sich die Personen während der Aufnahme bewegen, die Bildkoordinaten also verändern, weshalb nicht über beliebig lange Intervalle gemittelt werden kann. Bevorzugt wird deshalb eine kontinuierlich fortschreitende Überlagerung, bei der bezogen auf den aktuellen Zeitpunkt symmetrisch abnehmend, z. B. nach einer Glockenkurve gewichtet wird. Je weiter ein einzelner Strahlungswert zeitlich entfernt ist, desto kleiner ist dabei sein Beitrag zum errechneten Ergebnis. Um die durch die Mittelung entstehende Kantenunschärfe durch Objektbewegungen zu verringern, wird der pixelbasierte optische Fluss der Bildfolge als Tracking ausgewertet, damit auch bewegte Objekte während der Mittelung übereinander liegen.
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Im Ergebnis werden also Temperatur-äquivalente Strahlungswerte mit ausreichend hoher Messgenauigkeit gewonnen, die gemeinsam mit den fotografischen Bildern zu thermofotografischen Bildern kombiniert werden.
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Ist erst einmal ein verlässliches Klassifizierungskriterium gewonnen, das auf die Strahlungswerte im Thermografie-Messbild angewendet werden kann, so können nun Intervalle festgelegt werden, in denen Fiebererscheinungen von erfassten Probanden zu vermuten sind.
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Die eigentliche Sreening-Funktion ist folgende: Sobald zusammenhängende Strahlungswerte entdeckt werden, die oberhalb eines bei der Klassifizierung ermittelten Trennkriteriums zwischen normalen und fiebrigen Personen liegen, werden diese Bereiche als Treffer bei der Bildanzeige in geeigneter Weise hervorgehoben, bzw. markiert. Im einfachsten Fall legt man anhand der Erwartungswahrscheinlichkeit im Hystogramm eine Grenze für den maximal zulässigen Strahlungswert fest, der noch der Basisklasse zuzuordnen ist. Alle darüber liegenden Messwerte werden der Fieberklasse zugeordnet. Diesem Grenzwert kann durch das Bedienpersonal ein Korrekturwert überlagert werden, um das Verhältnis falsch positiver zu falsch negativen Treffern zu verschieben.
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Praktisch sinnvolle Möglichkeiten für eine Bildhervorhebung können beispielsweise sein, alle übrigen Bereiche des Bildes mit sichtbar kleinerem Kontrast oder entfärbt darzustellen oder den interessierenden Bereich einzurahmen.
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Gleichzeitig wird ein Alarmsignal generiert, sobald eine signifikante Grenzüberschreitung zur Basisklasse erkannt wird. Dieses Signal kann dazu verwendet werden, Einsatzkräfte auf Treffer aufmerksam zu machen, die zugehörigen Bildfolgen zu speichern und an Bediengeräte weiterzugeben, damit die betreffenden Personen vor Ort umgehend in der Gruppe identifiziert und isoliert werden können.
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Außerdem ist es wichtig, jeden Treffer möglichst nur einmal als solchen zu melden und eine komplette Bildsequenz, in der dieser Treffer zu sehen ist, als ganzes weiter zu behandeln. Dazu wird eine Verfolgung dieser Bildbereiche innerhalb aufeinander folgender Bilder realisiert, die hier als Tracking bezeichnet wird. Dazu muss die Gerätetechnik gewährleisten, dass die Objektbewegungen zwischen zwei Einzelbildern deutlich kleiner sind, als die Objektgröße selbst. Um einen Treffer im Bild kontinuierlich weiter zu verfolgen genügt es, Schnittmengen solcher Flächen in aufeinander folgenden Einzelbildern zu finden. Treten hingegen gleichzeitig mehrere Treffer in einem Bild auf, soll jeder dieser Treffer individuell behandelt werden. Das heißt, für jeden einzelnen Treffer wird eine eigene Bildsequenz generiert, in der nur dieser Treffer markiert ist. Dadurch können sich natürlich auch unterschiedliche Treffersequenzen überschneiden, was aber kein Problem darstellt.
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Für die weitere Behandlung angezeigter Treffer gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, die nicht Gegenstand der Erfindung sind und von den jeweiligen Gegebenheiten und Anforderungen abhängen. So könnten anwesende Einsatzkräfte eine Meldung über Mobilgeräte erhalten, um als Treffer erkannte Personen aus der Gruppe zu nehmen und jeden Einzelfall abzuklären, z. B. durch individuelle Temperaturmessungen am Trommelfell oder noch sicherer durch die mikrobiologische Untersuchung von Abstrichen. Vorstellbar ist beispielsweise auch, dass jeder Treffer in einem Datenbanksystem mit einer Identitätsnummer gekennzeichnet und von den Einsatzkräften nach Abklärung gelöscht oder deaktiviert wird.
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Über das operative Eingreifen vor Ort hinaus ist es auch denkbar, dass die erfassten und gekennzeichneten Bilddaten für eine nachgeschaltete Gesichtserkennung und -identifikation verwendet werden.
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Die Netzstruktur
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5 zeigt beispielhaft die Struktur eines auf der Basis eines Thermoscreening-Scanners in erfindungsgemäßer Ausführung aufgebauten Datennetzes.
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An einem öffentlichen Ort mit durchgehendem Personenverkehr, z. B. auf einem Bahnsteig, werden Personengruppen 50 von einem oder mehreren Thermoscreening-Scannern 29 in einem oder mehreren Bildausschnitten erfasst und auf erhöhte Körpertemperaturen hin untersucht. Dabei kann eine Anzahl solcher Scanner auch so angeordnet sein, dass die erfassten Bildbereiche an den Rändern leicht überlappen und damit einen größeren Bildbereich lückenlos erfassen. Kommt es zu einem Treffer, löst der Scanner einen Alarm aus und sendet eine zugehörige Videosequenz mit Markierung der betreffenden Person im Bild über seine Datenschnittstelle. Ein Gateway 51, mit dem die Scanner über ein kabelloses oder kabelgebundenes Netzwerk verbunden sind, speichert und verwaltet deren Alarme mittels einer Datenbank und stellt ein Webfrontend mit Pushbenachrichtungen bereit. Das Gateway ist mit einer stationären Einsatzzentrale 52, die zur Systemüberwachung und Alarmierung dient, verbunden. Hier wird jedes Ereignis in einem Datenarchiv abgelegt. Gleichzeitig verfügen Einsatzkräfte vor Ort über mobile Endgeräte, wie Smartphones oder Tabletts 54, die über eine Funkverbindung 53 (WLAN, HSPA) ebenfalls mit dem Gateway verbunden sind. Mittels Web-Browser oder spezieller App können der Alarm und alle weiteren Informationen einschließlich der gekennzeichneten Videosequenzen ohne Zeitverzug auf den mobilen Endgeräten angezeigt werden, so dass die Einsatzkräfte sofort aktiv werden können.
