Грант РФФИ № 22-11-20001 https://rscf.ru/project/22-11-20001/
Название: Разработка алгоритмического и программного обеспечения интеллектуальной системы обнаружения очагов возгорания на основе средств технического зрения в масштабе времени, близком к реальному
Руководитель проекта: Хачумов Вячеслав Михайлович
Организация финансирования: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт программных систем им. А. К. Айламазяна Российской академии наук
Срок выполнения при поддержке РФФИ: 2022 г. – 2024 г.
Проект посвящен решению фундаментальной научной проблемы оперативного обнаружения очагов возгорания на территории Ярославской области. Фундаментальная задача в рамках данной проблемы заключается в создании интеллектуальной технологии, опирающейся на использование средств технического зрения для мониторинга и своевременного обнаружения пожароопасной обстановки в Переславском районе Ярославской области. Для постоянного контроля за ситуацией и отслеживания зон интереса устанавливаются камеры видеонаблюдения и используются БПЛА. Введение подобных аппаратов приводит к необходимости создания специального математического обеспечения для планирования оптимального облета территорий и передачи информации лесничеству и другим лицам, принимающим решения (ЛПР).
Актуальность темы исследований связана с большими потенциальными эколого-экономическими потерями, связанными с пожарами, и с возможностью их минимизации путем своевременного интеллектуального мониторинга. Одной из основных причин масштабных возгораний полей, лесов и других зон является отсутствие оперативной информации. Принимая во внимание масштабы возгораний в регионах РФ, включая Ярославскую область, необходимо создать современные алгоритмы, методы и средства мониторинга состояния территорий, в том числе с целью оперативного реагирования на возникновение пожаров. Проведенные совещания с представителями отделения Лесничества Ярославской области и «Национального парка «Плещеево озеро» Ярославской области однозначно показали заинтересованность в результатах данного проекта, поскольку задача мониторинга лесных пожаров в области является одной из самых актуальных и приоритетных.
Научная новизна НИР заключается в применении новых методов интеллектуального анализа изображений, получаемых с видеокамеры БПЛА и стационарной камеры. Программное обеспечение, реализующее разработанные методы, должно функционировать в масштабе времени, близком к реальному, с целью оперативного реагирования на внештатные ситуации. К элементам научной новизны Проекта можно отнести
1) автоматическое обнаружение очагов возгорания и изменений ландшафта местности с применением возможностей специальной обработки изображений, позволяющей проводить измерения расстояний, векторов направленности и площадей объектов интереса;
2) планирование оптимального или оптимизированного облета территорий с учетом препятствий, возмущений воздушной среды и гибкое перепланирование маршрутов с учетом возникающих в процессе мониторинга нештатных ситуаций и неопределенностей;
3) применение методов когнитивного представления наблюдаемой ситуации для быстрой доставки информации оператору и визуального оповещения ЛПР средствами машинной графики;
4) специальные методы ускорения обработки данных, поступающих от систем технического зрения, как стационарных, так и установленных на БПЛА (для повышения оперативности мониторинга территорий).
Научная и практическая значимость проекта заключается в создании соответствующей мировому уровню интеллектуальной технологии раннего обнаружения и предупреждения пожаров, основанной на комплексном использовании предлагаемых методов.