System wizji maszynowej z Harbin University of Engineering
Część optyczna układu eksperymentalnego na statku transportowym
Chińskie organizacje naukowe i projektowe aktywnie pracują nad rozwojem systemów widzenia maszynowego i poszukują dla nich praktycznych zastosowań. Niedawno pojawiła się informacja o powstaniu kolejnego podobnego kompleksu. Przeznaczony jest do obserwacji morza, wykrywania i śledzenia obiektów nawodnych. Kompleks niedawno pomyślnie przeszedł testy, potwierdzające jego deklarowane właściwości.
System obserwacji
23 lutego chiński dziennik Science and Technology Daily poinformował o nowym odkryciu w dziedzinie systemów nadzoru i sztucznej inteligencji. Nowy projekt, którego roboczy tytuł nie został jeszcze określony, stworzyli specjaliści z Harbin Engineering University (HEU). Wydział Nauk Intelektualnych i Inżynierii tego uniwersytetu odegrał wiodącą rolę w projekcie.
Podaje się, że w ciągu ostatnich 14 lat specjaliści KhUI aktywnie uczestniczyli w tworzeniu tzw. wizja techniczna. Przeprowadzono niezbędne badania, zebrano różnorodne dane i na ich podstawie opracowano układy eksperymentalne do testowania. Jednocześnie udało się zidentyfikować słabe punkty takich systemów i je poprawić.
W ostatnich latach główne wysiłki specjalistów skupiły się na rozwiązaniu trzech głównych problemów. Zlikwidowano martwe pola, które uniemożliwiały pełną obserwację, poprawiono przejrzystość obrazu do analizy i zwiększono wydajność systemów rozpoznawania obiektów. Wszystkie te zadania zostały pomyślnie rozwiązane.
Bazując na tego typu osiągnięciach, niedawno stworzono pełnoprawny system obserwacji i monitoringu, nadający się do wykorzystania również poza laboratorium. Twórcy nie ujawniają roboczej nazwy tego produktu, ani nie wymieniają wszystkich jego cech. Jednakże podano nazwy niektórych zasad działania.
Prototyp
HIU wyprodukowało prototyp systemu i poddało go testom. Naukowcy nie ograniczyli się do testów prowadzonych w pomieszczeniach i na zewnątrz. System został niedawno wdrożony na statku badawczym Hai Tung-1 (Delfin-1). Statek ten wyposażony jest w zaawansowany zestaw systemów elektronicznych, które pozwalają na realizację szerokiego zakresu zadań. W ramach testów kompleks ten został uzupełniony o nowe narzędzie obserwacyjne.
Testy na Dolphin-1 zakończyły się sukcesem. System monitoringu stale monitorował otaczający obszar wodny i rozwiązywał różne problemy. Przede wszystkim służył do sterowania statkiem w różnych warunkach. System ostrzegał także o zbliżaniu się do innych statków. Za jego pomocą monitorowano warunki meteorologiczne i wykonywano niektóre rutynowe czynności typowe dla flota.
Statek eksperymentalny „Hai Tung-1”, 2023. W momencie kręcenia filmu brakowało systemu obserwacyjnego z HUI.
W każdej sytuacji i o każdej porze dnia system monitoringu na bieżąco przesyła obrazy do panelu sterowania. Ponadto działał autonomicznie i na bieżąco informował operatorów o zmianach sytuacji lub pojawieniu się zagrożeń.
Aparaty fotograficzne i inne urządzenia
Deweloperzy zaprezentowali już część nowego systemu nadzoru. Pozostałe jednostki, jak i pełny skład wyposażenia, z oczywistych względów nie zostały na razie ujawnione. Dostępne dane pozwalają nam jednak zrozumieć, jak dokładnie zbudowany jest system monitoringu KhIU.
Opublikowano jedno zdjęcie z testów systemu na pokładzie Hai Tung-1. Przedstawia urządzenie zamontowane na maszcie statku transportowego. Na trzypoziomowej podstawie umieszczono dwa urządzenia o charakterystycznym kształcie. Istnieje prawdopodobieństwo, że takie urządzenie było wyposażone w kable zasilające i sygnałowe, jednak nie zostały one uchwycone na zdjęciu.
Dwa urządzenia umieszczone na podstawie w kształcie półki mają kształt cylindra lub dysku z wieloma soczewkami lub okrągłymi oknami wzdłuż obwodu ściany bocznej. Górne urządzenie ma mniejszą średnicę i inną konfigurację okienek lub soczewek. Prasa podaje, że system monitoringu może pracować w dwóch zakresach.
Można założyć, że obserwacje w zakresie widzialnym prowadzone są przy wykorzystaniu dolnej stacji optyczno-elektronicznej. Wyposażono go w 12 niezależnych kamer, które zapewniają widoczność dookólną i szeroki kąt widzenia w pionie. Górne urządzenie prawdopodobnie zawiera sprzęt do obrazowania termicznego. Wspólną obudowę wykorzystuje się także dla kilku układów optycznych, co pozwala uzyskać pełny widok panoramiczny.
Statek transportowy musi być wyposażony w jednostkę obliczeniową i stanowisko operatora. Ich wygląd nie został ujawniony, ale najprawdopodobniej przypominają zwykły komputer z urządzeniami peryferyjnymi.
W skład systemu wchodzi specjalnie opracowane oprogramowanie. Po pierwsze, „skleja” sygnały z poszczególnych kamer lub kamer termowizyjnych w jeden okrągły obraz pozbawiony martwych punktów. W ten sposób powstają dwa obrazy panoramiczne o różnych zakresach.
Jednostka obliczeniowa systemu analizuje otrzymane sygnały. Oprogramowanie bazujące na sztucznej inteligencji potrafi wyszukiwać i śledzić różne obiekty, od ludzi po statki. Ponadto sztuczna inteligencja potrafi rozpoznawać określone obiekty. Wygląd statku lub jednostki pływającej określa jego typ, jego różne cechy itp. Prawidłowo identyfikowane są także struktury naziemne.
Obrazy z kamer i inne dane przesyłane są do konsoli operatora. Potrafi obserwować otaczającą go przestrzeń jako całość lub zwracać uwagę na konkretne obszary. Jednocześnie oprogramowanie oparte na sztucznej inteligencji pomaga użytkownikowi zidentyfikować obszary, które należy zbadać w pierwszej kolejności w celu podjęcia dalszych działań.
Świetne perspektywy
Należy przypomnieć, że kwestiami wizji technicznej zajmują się obecnie różne organizacje w wielu krajach, w tym: szereg chińskich instytutów i firm. W Chinach zaprezentowano już szereg tego typu rozwiązań, zarówno w formie prototypów, jak i elementów bardziej złożonych systemów i kompleksów.
Nowy system nadzoru opracowany przez Harbin Engineering University to kolejny tego typu wynalazek. Na pierwszy rzut oka nie różni się zasadniczo od innych produktów. Twórcy informują jednak, że taki system ma szereg istotnych różnic i zalet, które zadecydują o jego przyszłości.
Specjaliści KhUI postawili sobie dość złożone zadania. Zamierzano stworzyć system widoczności dookólnej bez martwych stref w azymucie, a także zapewnić możliwość pełnego przetwarzania danych we wszystkich kierunkach. Co więcej, wygląda na to, że system został pierwotnie stworzony z myślą o umiejscowieniu i użytkowaniu na różnych platformach.
Do tej pory system został przetestowany na prototypowym nośniku. Twierdzi się, że wykazała się poprawnością zastosowanych rozwiązań technicznych i programowych, poradziła sobie z rozwiązaniem postawionych zadań i pokazała się z jak najlepszej strony. Nie podano jednak wszystkich szczegółów takich testów.
Eksperymentalny system monitorowania został przetestowany na statku transportowym. Prawdopodobnie będzie można przenieść go na inne platformy. Główne urządzenia systemu mają kompaktowe wymiary, co pozwala na jego zastosowanie zarówno na sprzęcie lądowym, jak i na konstrukcjach stacjonarnych.
W zależności od sposobu wdrożenia nowy system będzie w stanie rozwiązać różne problemy. Przede wszystkim można go stosować w obszarze bezpieczeństwa. Pomoże monitorować terytoria lub obszary wodne i szukać podejrzanych obiektów. System może także brać udział w rozpoznaniu terenu i pomagać w poszukiwaniu wybranych celów.
Chińscy naukowcy kontynuują zatem rozwój w obiecującym kierunku i niedawno uruchomili kolejny system widzenia maszynowego w celu przeprowadzenia testów. Doniesiono, że wszystkie obliczone charakterystyki zostały potwierdzone i że taki system ma świetlaną przyszłość. Pozostaje pytanie, czy uda jej się sprostać obecnym nadziejom.
Informacja