O despertar da inteligência artificial para combater a COVID-19

A pandemia da COVID-19 impactou significativamente a maneira como vivemos, trabalhamos e nos deslocamos. O mundo parou bruscamente com governos em todo o mundo impondo confinamentos para evitar a propagação do vírus. Após meses de paralisação, fábricas e escritórios estão lentamente voltando ao trabalho armados com três armas - distanciamento social, máscaras faciais e controles de temperatura.

Para o Aditya Birla Group, a segurança de seus funcionários tem sido de extrema importância nesta grave crise de saúde. O Grupo recorreu à inteligência artificial (IA) e ao aprendizado profundo para manter sua força de trabalho segura em suas unidades fabris e escritórios. A célula Group Data and Analytics, o braço analítico e de inteligência artificial do Grupo, construiu uma abordagem eficiente e econômica usando IA para criar um ambiente seguro em instalações de manufatura e escritórios.

Contando com a já comprovada tecnologia VEDA (Video Enabled Decision and Alerts), a equipe construiu uma versão atualizada com recursos avançados para atender às necessidades das unidades fabris e escritórios pós COVID. “VEDA, uma plataforma de IA e um produto proprietário pioneiro, usa técnica de visão computacional para fornecer alertas e conhecimentos para tomar decisões em tempo real”, explica Deep Thomas, Diretor de Dados e Análise do Grupo, Aditya Birla Group.

A plataforma VEDA implanta modelos personalizados de inteligência artificial / aprendizado de máquina (AI / ML) para analisar vídeos e fornecer soluções personalizadas para resolver problemas de negócios. “A VEDA foi uma ideia que surgiu de uma maratona de hackers em 2019. Seis meses depois, foi implantado com sucesso em uma usina em Taloja. Durante o confinamento, adicionamos novos recursos à plataforma que melhoraram a segurança do trabalhador no mundo pós-COVID ”, acrescenta Naveen Xavier, vice-presidente de dados e análises do grupo, Aditya Birla Group. A plataforma é escalável e construída para implementação rápida para processar vários feeds de vídeo em paralelo, aplicar análises avançadas de vídeo em tempo real, construir sobre a saída do modelo por meio de lógica de negócios configurável e gerar alertas, notificações e relatórios em tempo real.

VEDA atualizada: Revolucionando a manufatura e o espaço de trabalho

Durante a atual pandemia, a equipe identificou a inteligência artificial como uma ferramenta central para análise de segurança em tempo real em usinas e escritórios e desenvolveu e implantou uma versão atualizada da VEDA com três recursos novos e relevantes para o mundo pós-COVID.

Monitoramento de temperatura

Sendo a febre um sintoma de uma infecção pelo vírus corona, as verificações de temperatura nas entradas dos escritórios tornaram-se essenciais para prevenir a propagação do vírus. No entanto, o uso de sensores infravermelhos portáteis para verificações de temperatura de uma grande força de trabalho pode ser um processo demorado. Para tornar este processo mais eficiente, o Grupo está usando a VEDA integrando-a com câmeras que fornecem alimentação dupla - a alimentação RGB do sensor CMOS e a alimentação térmica do sensor VOX (Óxido de Vanádio).

A detecção de rosto acontece usando RGB feed e a verificação de temperatura é feita a partir da ROI da testa que é visível acima da máscara. As câmeras térmicas leem a temperatura com uma precisão de +/- 0,5oC a uma distância de dois metros da câmera. Se for detectada uma leitura de temperatura além do limite definido, um alerta na forma de um sinal de áudio é acionado, permitindo que o pessoal de segurança na entrada tome as medidas adequadas.

Detecção de máscara facial

A Organização Mundial da Saúde (OMS) recomenda o uso de máscaras faciais para conter a propagação do vírus. Para evitar verificações manuais e proteger nosso pessoal de segurança, nossa equipe equipou a VEDA com detecção sem contato de máscaras faciais para garantir que as máscaras sejam usadas o tempo todo de acordo com as diretrizes. No entanto, as máscaras faciais não são padronizadas. Para detectar a máscara facial, um processo de duas etapas foi realizado - detecção facial e classificação da máscara. Para detecção de rosto, a VEDA já usa modelos CNN baseados em aprendizado profundo. A fim de treinar o modelo de detecção de máscara, o modelo de detecção de rosto foi usado para extrair cortes de rosto de feeds de vídeo. Esses recortes de rosto foram anotados manualmente em categorias de máscara e nenhuma máscara. Um classificador CNN rudimentar de aprendizado profundo pronto para uso foi criado no conjunto de dados. Em seguida, o modelo de detecção de rosto nos feeds de vídeo de várias usinas e de câmeras em diferentes alturas foi analisado. As imagens capturadas foram então treinadas por meio de um modelo de classificação binária de aprendizado profundo para detectar máscaras faciais.

Adesão ao distanciamento social

Além do monitoramento de temperatura e detecção de máscara facial, um algoritmo robusto de medição de distanciamento social também foi integrado na VEDA. O algoritmo é uma mistura de aprendizado profundo moderno e técnicas clássicas de geometria projetiva. A plataforma VEDA possui o módulo de monitoramento de distanciamento social que reside como parte da camada de modelo da solução. Quando qualquer feed de vídeo registra violações recorrentes abaixo do valor de distância limite para a duração mínima especificada, um alerta é acionado. O módulo detecta trabalhadores em um quadro e, em seguida, calcula a distância entre cada trabalhador. A equipe usou a abordagem de aprendizado por transferência e o modelo MobileNetV2 ajustado para detecção de pessoas usando a estrutura TensorFlow. Usando o modelo de detecção de pessoas em cada quadro, a plataforma fornece a saída do modelo na forma de retângulos delimitadores em pessoas detectadas para detectar a distância. Para saber se as pessoas detectadas estão seguindo o distanciamento social, é feito o cálculo back-end. A precisão da distância é baseada na matriz de transformação, que por sua vez depende da calibração precisa dos pontos de aterramento.

A versão atualizada da VEDA está atualmente integrada com recursos para monitorar a segurança do trabalhador, como o uso de máscaras faciais e manter distância social para gerenciar os requisitos de segurança durante as restrições COVID. Nossas unidades fabris e escritórios já implantaram VEDA para medidas de segurança relacionadas ao COVID. “VEDA é uma plataforma poderosa. Nós o usamos com sucesso para mudar o comportamento, a atitude e os hábitos das pessoas na usina”, disse Vaishali Surawar, chefe de unidade da Hindalco Industries Ltd em Taloja. Além disso, a VEDA também pode monitorar o uso de equipamentos de EPI, como capacetes e coletes, aprimorando a detecção de incêndio com vigilância visual, alertando sobre intrusão em área restrita, detecção de veículos, inspeção de qualidade visual e aumentar alertas de áudio em tempo real com tendências de incidentes sendo capturadas em um painel de controle.

A plataforma VEDA é altamente configurável para lidar com vários casos de uso por meio de análise de vídeo e pode ser facilmente dimensionada em fábricas e locais de trabalho por meio de implantação no local para gerar benefícios nas áreas de segurança, automação e operações confiáveis onde a vigilância visual automatizada é necessária. A implementação de análise de vídeo ajudará na transformação em um ambiente de negócios, aumentando a eficiência do processo, entendendo o comportamento do cliente e melhorando a segurança em diversos ambientes, ao mesmo tempo que reduz consideravelmente a intervenção manual. A VEDA oferece uma quantidade intangível de benefícios de custo ao monitorar incêndio, derramamento de óleo, formação de multidões, movimento de pessoas em zonas inseguras e uso de equipamentos de segurança pelos trabalhadores em fábricas.

Baseada em tecnologias de ponta, a plataforma VEDA oferece uma solução eficiente e econômica para aumentar a segurança das pessoas e do local de trabalho.