Koronavirus (COVID-19) – kehon kohonneen lämpötilan havaitseminen ja järjestelmävaatimukset
Lämpökameran käyttö apuvälineenä mahdollisesti kuumeisten ihmisten havaitsemiseen voi hillitä tai rajoittaa virus- tai bakteeritautien leviämistä. Lämpökameraa on käytetty laajalti ympäri maailmaa jo lintu- ja sikainfluenssa- sekä SARS-epidemioiden aikaan tähän tarkoitukseen.
Maailmanlaajuisten virustautiepidemioiden ilmaantuessa median kautta voi helposti saada mielikuvan siitä, että lämpökameralla voidaan löytää kuumeiset potilaat väkijoukosta. Tämä ei pidä valitettavasti paikkaansa. Lämpökamera voi kuitenkin auttaa havaitsemaan ihmisen kehon kohonneen lämpötilan, mikäli kameraa käytetään oikein. Kehon kohonnut lämpötila voi puolestaan kertoa siitä, että ihmisellä on kuumetta.
Lämpökamera on ainoa koskettamaton (non-contact) ja nopea (lähes reaaliaikainen) keino löytää henkilöt, joiden kehon lämpötila on kohonnut.
Tutkimuksissa on osoitettu, että lämpökamera antaa tarkemman estimaatin kehon lämpötilasta kuin infrapunalämpömittari. On myös osoitettu, että silmän nenänpuoleinen kulma (kyynelkanava) korreloi parhaiten ihmisen kehon lämpötilaan, kun lämpötilamittaus tehdään infrapunasäteilyä mittaavalla lämpökameralla. Koska silmäkulma mitattavana kohteena on niin pieni, mittaaminen tulee tehdä yhdelle ihmiselle kerrallaan riittävän läheltä.
Lämpökameraa hyödyntävällä järjestelmällä voidaan mitata myös kuume, mutta pelkällä lämpökameralla ja sopivalla algoritmillakin saadaan havaittua kehon kohonnut lämpötila. Kuumeen mittaukseen käytetty järjestelmä on standardoitu ja standardissa määritellään miten ja millaisilla laitejärjestelyillä sekä myös millaisissa olosuhteissa kuumeen mittaus voidaan tehdä.
Tässä artikkelissa kuvataan järjestelmä, ”tarkkailutila”, jolla kehon kohonnut lämpötila voidaan havaita lämpökameralla. Kuumeen mittaaminen ja kehon kohonneen lämpötilan havaitseminen lämpökameraa hyödyntäen ovat menetelminä hyvin samankaltaiset, joten tässä kuvatun menetelmän olosuhde- ja laitevaatimukset on otettu suoraan standardista.
Laitevaatimukset ja tarkkailutila
Silmäkulman lämpötilan mittaamiseen vaaditaan vähintään 320 x 240 resoluutiolla (76 800 mittapikseliä) varustettu lämpökamera ja kasvokuvan tulee olla 180 x 240 pikselin kokoinen. Kameran herkkyyden tulee olla vähintään 0.1°C. Kamerassa tulee olla Tarkkailutila-toiminto.
FLIR E75 -lämpökamera täyttää nämä vähimmäisvaatimukset. Jos käytetään kapeakeilaista 14 asteen (29 mm) optiikkaa, saadaan vaaditun kokoinen lämpökuva kasvoista noin 1.0 metrin etäisyydeltä. Parempiresoluutioisella (esim. FLIR E95 tai T860) kameralla voidaan kuvata kauempaa, mikä voi helpottaa järjestelyjä.
Tarkkailutila perustuu siihen, että tarkkailtavan henkilön kehon lämpötilaa verrataan referenssiin, joka mitataan ja lasketaan tietyllä algoritmilla 10 normaalilämpöisestä ihmisestä ennen mittauksia. Tämän menetelmä on erityisen hyödyllinen, koska se kompensoi lämpökameran luonteenomaista mittausvirhettä, joka voi olla ± 2 °C lukemasta. Näin voidaan löytää ne, joiden kehon lämpötila on referenssiä korkeampi, vaikka absoluuttista lämpötilaa ei pystytäkään mittaamaan tarkasti.
Tarkkailutilassa poikkeama referenssistä voidaan asettaa haluttuun lukemaan. Käytännössä 1°C poikkeamalla päästäneen parhaimpaan tulokseen. Tarkkailutilassa kamera hälyttää, kun tarkkailtavan henkilön silmäkulman lämpötila on >= 1°C kuin referenssi. Hälytys saadaan visuaalisesti ja haluttaessa myös äänimerkillä.
Lämpökameran absoluuttisen lämpötilan mittausvirheestä huolimatta silmäkulman lämpötila voidaan kuitenkin saada suuntaa antavasti. Parhaimpaan lopputulokseen päästään, kun emissiivisyysasetus korjataan lukemaan 0.98 vastaamaan ihon emissiivisyyttä.
Tarkastuspaikka ja valmistelut
Tarkastus tehdään huoneenlämmössä (+18°C…23°C) ja ilmankosteus tulee olla välillä 10 – 75%. Tilassa ei saa olla myöskään voimakasta ilmanvaihtoa tai voimakkaita lämmönlähteitä, jotka vaikuttavat tarkkailtavan henkilön kasvojen lämpötilaan.
Kamera asetetaan tukevalle kolmijalalle. Kolmijalassa tulee olla kallistettava videopää, jonka avulla kamera voidaan suunnata kohti kuvattavan kasvoja.
Lattiaan merkitään kohta, jossa tarkkailtava henkilö seisoo. Etäisyys kameraan tulee olla noin 1,0 m.
Tarkkailupaikalla on hyvä olla näyttö, joka kytketään lämpökameraan.
Huomioitavaa: Kameran oma lämpötila tulisi pitää mahdollisimman tasaisena. Siksi on hyvä pitää kamera päällä tunti ennen kuvauksia siinä huoneessa, jossa tarkkailua tehdään.
Tarkastuksen tekeminen
1. Tarkastus tehdään yhdelle henkilölle kerrallaan.
2. Mikäli tarkastettavalla henkilöllä on silmälasit päässä, pyydä poistamaan ne, koska mittaus tehdään silmäkulmasta – lämpökamera ei ”näe” silmälasien läpi.
3. Myös suun edessä pidettävä maski vaikuttaa mittauksiin, joten sekin pitää poistaa tai ainakin ottaa pois suun edestä tarkastuksen ajaksi.
4. Ota tarkkailtava henkilö kameran eteen ja pyydä henkilöä katsomaan suoraan kameran linssiin.
5. Pidä huoli, että kameran tarkennus on kunnossa.
6. Kamera hälyttää jos 1°C sallittu poikkeama ylittyy, joka ilmenee niin, että saadun lämpötilan taustaväri muuttuu punaiseksi. Tarvittaessa hälytyksestä saadaan myös äänimerkki.
Esimerkkikuvat ja ikonien selitykset
- Näytteiden keskilämpötila
- Hälytyksen lämpötila
- Mitattu lämpötila
Tarkkailutilan hälytys ei ole aktivoitunut
