El alzamiento de la inteligencia artificial para combatir la COVID-19

La pandemia de la COVID-19 ha afectado de forma significativa la manera en que vivimos, trabajamos y nos desplazamos. El mundo se detuvo en seco cuando los gobiernos de todo el mundo impusieron confinamientos para prevenir la propagación del virus. Tras meses de parón, las factorías y oficinas vuelven lentamente a operar equipados con tres armas: distanciamiento social, máscaras faciales y comprobaciones de temperatura.

Para Aditya Birla Group, la seguridad de sus empleados ha sido lo más importante durante esta grave crisis sanitaria. El Grupo recurrió a la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje profundo para mantener al personal de sus fábricas y oficinas a salvo. La unidad de Datos y Análisis del Grupo, el brazo de análisis e inteligencia artificial del Grupo, creó una estrategia eficaz y económica usando la IA para crear un entorno seguro en las fábricas y oficinas.

Confiando en la tecnología ya puesta a prueba, VEDA (siglas en inglés de decisión y alertas con vídeo), el equipo creó una versión renovada con capacidades avanzadas para satisfacer las necesidades de las fábricas y oficinas tras la COVID. “VEDA, una plataforma de IA y el primer producto patentado de su clase, utiliza una técnica de visión computerizada para proporcionar alertas e ideas para tomar decisiones en tiempo real”, explicó Deep Thomas, Jefe de Datos y Análisis de Aditya Birla Group.

La plataforma VEDA implementa modelos de inteligencia artificial y aprendizaje automático (IA/ML) personalizados para analizar vídeos y ofrecer soluciones personalizadas para resolver problemas empresariales. “VEDA fue una idea que surgió en una hackatón de 2019. Seis meses después se había implementado con éxito en una planta de Taloja. Durante el confinamiento, añadimos nuevas funciones a la plataforma que mejoraron la seguridad de los trabajadores en el mundo post-COVID”, añadió Naveen Xavier, Vicepresidente de Datos y Análisis de Aditya Birla Group. La plataforma es escalable y está construida de cara a una implementación rápida para procesar múltiples transmisiones de vídeo en paralelo, aplicar análisis avanzado de vídeo en tiempo real, desarrollar la producción modelo mediante lógica empresarial configurable y producir alertas, notificaciones e informes en tiempo real.

VEDA renovado: Revolucionando la fabricación y el lugar de trabajo

Durante la pandemia actual, el equipo identificó la inteligencia artificial como herramienta clave para el análisis de seguridad en tiempo real en fábricas y oficinas y desarrollamos e implementamos una versión renovada de VEDA con tres funciones nuevas y relevantes para el mundo post-COVID.

Monitorización de temperatura

Como la fiebre es un síntoma de infección por coronavirus, la comprobación de la temperatura corporal a la entrada de las oficinas se ha vuelto fundamental para prevenir la propagación del virus. Sin embargo, utilizar sensores de IR de mano para realizar la comprobación de temperatura de una fuerza laboral grande puede ser un proceso que tome demasiado tiempo. Para hacer que este proceso sea más eficiente, el Grupo utiliza VEDA integrándola con cámaras que ofrecen datos duales: la transmisión RGB del sensor CMOS y la transmisión térmica del sensor VOX (óxido de vanadio).

La detección facial se da utilizando los datos RGB y la comprobación de temperatura se realiza con el ROI de la frente visible por encima de la máscara. Las cámaras térmicas leen la temperatura con una precisión de +/- 0,5 ºC a una distancia de dos metros respecto a la cámara. Si se detecta una lectura de temperatura que supera el límite definido, se activa una alerta en forma de señal acústica que permite al personal de seguridad tomar las medidas oportunas en la entrada.

Detección de máscara facial

La Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda llevar máscaras faciales para frenar la propagación del virus. Para evitar las comprobaciones manuales y proteger a nuestro personal de seguridad, nuestro equipo complementó VEDA con una detección sin contacto de máscaras faciales para garantizar que se utilizan estos elementos de protección en todo momento siguiendo las directrices. Sin embargo, las máscaras faciales no están estandarizadas. Para detectar una máscara facial, se ha adoptado un proceso de dos pasos: detección facial y clasificación de máscara. Para la detección facial, VEDA ya utiliza modelos CNN de aprendizaje profundo. Para entrenar el modelo de detección de máscara, se utilizó el modelo de detección facial para extraer cortes faciales de transmisiones de vídeo. Estos cortes faciales se anotaron manualmente en categorías de máscara y no máscara. Se implementó un clasificador CNN de aprendizaje profundo rudimentario existente en la batería de datos. Después, se analizó el modelo de detección facial en las transmisiones de vídeo de varias plantas y de cámaras colocadas a diferentes alturas. Las imágenes capturadas se formaron mediante un modelo de clasificación binario de aprendizaje profundo para detectar máscaras faciales.

Respeto del distanciamiento social

Además de la monitorización de temperatura y la detección de máscaras faciales, también se integró un algoritmo sólido de medición del distanciamiento social en VEDA. El algoritmo es una mezcla de técnicas modernas de aprendizaje profundo y geometría proyectiva clásica. La plataforma VEDA tiene el módulo de monitorización del distanciamiento social como parte de la capa de modelo de la solución. Cuando se registra en vídeo infracciones recurrentes por debajo del valor de distancia límite durante un tiempo especificado, se activa una alerta. El módulo detecta los trabajadores en un fotograma y calcula la distancia entre ellos. El equipo utilizó la estrategia de aprendizaje por transferencia y presintonizó el modelo MobileNetV2 para detectar personas usando el marco de trabajo TensorFlow. Con el modelo de detección de persona en cada fotograma, la plataforma proporciona la producción del modelo en forma de rectángulos delimitantes en las personas detectadas para detectar la distancia. Para determinar si las personas detectadas respectan el distanciamiento social, se lleva a cabo un cálculo backend. La precisión de la distancia está basada en la matriz de transformación, que a su vez depende de una calibración precisa de los puntos de suelo.

Actualmente se ha integrado la versión renovada de VEDA, con funciones para monitorizar la seguridad de los trabajadores como el uso de máscaras faciales y el respeto del distanciamiento social para gestionar los requisitos de seguridad durante las limitaciones por la COVID. Nuestras fábricas y oficinas ya han implementado VEDA para las medidas de seguridad relacionadas con la COVID. “VEDA es una plataforma potente. La usamos con éxito para cambiar la conducta, actitud y hábitos de las personas en la fábrica”, dijo Vaishali Surawar, Jefe de Unidad de Hindalco Industries Ltd en Taloja. Además, VEDA también puede monitorizar el uso de EPI, como cascos y chalecos, mejorar la detección de fuegos con vigilancia visual, alertar de intrusiones en áreas restringidas, detectar vehículos, inspeccionar la calidad visual y activar alertas acústicas en tiempo real capturando las tendencias de incidentes en un panel de control.

La plataforma VEDA permite muchas configuraciones para diferentes casos de uso mediante análisis de vídeo y se puede escalar fácilmente en plantas y lugares de trabajo mediante la implementación local para lograr beneficios en los campos de seguridad, automatización y operaciones fiables donde sea necesaria la vigilancia visual automatizada. La implementación del análisis de vídeo ayudará en la transformación de un entorno empresarial incrementando las eficiencias de proceso, comprendiendo la conducta de los clientes y mejorando la seguridad en diversos entornos al tiempo que se reduce considerablemente la intervención manual. VEDA ofrece una cantidad intangible de costes-beneficios monitorizando fuegos, derrames de aceite, formación de multitudes, el movimiento de personas en zonas inseguras y el uso de equipo de seguridad por parte de los trabajadores en talleres.

Utilizando como base tecnologías de vanguardia, la plataforma VEDA ofrece una solución eficaz y económica para mejorar la seguridad de las personas y seguridad en el lugar de trabajo.