В МАИ разработали уникальное решение по умной дефектоскопии

Московский авиационный институт, 29 октября 2024 года

В рамках проекта по промышленной дефектоскопии учёные МАИ разработали уникальную методику по созданию синтетических данных. Обученная на этих данных нейросеть позволяет снимать показания промышленных приборов при помощи умной камеры беспилотника.

Одной из важнейших задач на промышленных объектах является поддержание исправности оборудования и инфраструктуры. Обычно её выполняют квалифицированные специалисты, но обход огромных территорий занимает много времени, а в некоторых местах — и небезопасен для человека. Для выполнения этой работы в последние годы стали активно использовать беспилотники, оснащённые умными камерами, которые позволяют в автоматическом режиме контролировать объекты инфраструктуры и снимать показания с приборов — как электронных, так и стрелочных.

Такой проект для теплоэлектростанции реализовали в МАИ. В задачи промышленного беспилотника входят, в частности, дефектоскопия труб, связанных с топкой парового котла, а также определение показаний приборов машинного зала.

— Для машинного зрения распознавание показаний приборов сильно отличается от дефектоскопии труб. Главная сложность заключается в том, что дрон может с любой стороны подлететь к манометру, прибор может иметь разные ракурсы освещения, соответственно, получатся разные изображения. Поскольку реальных данных для обучения нейросети в нашем распоряжении было мало, мы сделали синтетический датасет, связанный с манометром. Мы изучили большой массив мировых научных публикаций и выяснили, что для стрелочных приборов, которые до сих пор используются повсеместно, не существует универсальной методики создания синтетических данных. Похожую задачу решали американские коллеги в Гарварде, но они смогли предложить решение только для неподвижной камеры, мы же сделали своё оригинальное решение для камеры БЛА в полёте, — рассказывает один из разработчиков, руководитель лаборатории искусственного интеллекта института № 8 «Компьютерные науки и прикладная математика» МАИ Вадим Кондаратцев.

Не менее сложной задачей было научить систему определять дефекты труб. Главная трудность здесь состояла в том, что дрон летает в полной темноте с зажжённым прожектором, а потому в зависимости от того, как ложится на трубу свет, меняется и изображение возможного дефекта. Таких сложных вариаций реальных изображений на практике получить невозможно, поэтому и здесь разработчики пошли по пути создания генератора синтетических данных.

— Технически это выглядит следующим образом. Разработчик берёт целевую модель обстановки — улицу, помещение, топку котла, трубу и т.д. — и под эту целевую модель заготавливает, во-первых, базовую сцену: в нашем случае, создаёт в специальной программе 3D-модель трубы. Потом придумывает алгоритм, как, имея базовую сцену, автоматически двигать камеру, строить разметку, наносить дефекты. Как ставить фильтры, которые будут искажать изображение таким образом, чтобы моделировать реальную съёмку. Как сделать так, чтобы данные, которые генерируются на основе этого движка, упаковывались и отправлялась в фреймворк обучения нейронной сети, — отмечает эксперт.

Разработка таких исходных 3D-моделей — довольно трудоёмкая работа, которая в среднем занимает несколько месяцев. Зато когда генератор готов, он способен за неделю создать несколько сотен тысяч изображений, которых вполне хватает для обучения нейросети.

— Конечно, обученный специалист распознаёт дефекты и считывает показания приборов в 100% случаев: для умной камеры это пока невозможный показатель. Но в данном случае выигрыш в скорости: дрон с умной камерой может облететь всю топку за пять минут, а человеку надо потратить несколько недель на строительство лесов и последующий осмотр, не говоря уже о рисках при проведении такого рода работ, — говорит Вадим Кондаратцев.

Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России.




Сообщения компаний:

AZUR air почти в четыре раза увеличила объем периодического технического обслуживания воздушных судов других авиакомпаний РФ
Авиакомпания AZUR air

Аэрофлот запускает регулярные рейсы из Перми в Анталью
ПАО "Аэрофлот"

Сотрудники «Газпромнефть-Аэро» провели мастер-классы для курсантов Ульяновского института гражданской авиации
АО "Газпромнефть-Аэро"

Red Wings открыла продажу билетов на рейсы из Москвы в Минск
АО "Ред Вингс"

Солнцезащитные очки, ключи и продукты чаще всего забыли пассажиры Аэроэкспресса в марте
ООО "Аэроэкспресс"

Аэропорт Братск готовится к сезону отпусков и каникул
Аэропорт Братск

Международный аэропорт Владивосток увеличил пассажиропоток на 12% по итогам 3 месяцев 2026 года
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Оформить дополнительные услуги «Аэрофлота» в аэровокзале Южно-Сахалинска теперь можно у выходов на посадку
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

ОДК создает первый российский двигатель НК-3 для сверхлегких космических ракет
АО "ОДК", Ростех, ПАО "ОДК-Кузнецов"

Группа «Аэрофлот» возобновляет прямые регулярные рейсы между Красноярском и Анадырем
ПАО "Аэрофлот"

«Сирена» представила «продающий хост» и обсудила будущее нейросетей в авиации на круглом столе в МГТУ ГА
Компания «Сирена»

«Росэл» представил космические разработки на Всероссийской неделе космоса
Холдинг «Росэл»

В МАИ создают кубсат?ретранслятор для миссии «Венера?Д»
Московский авиационный институт

Студент МАИ вошёл в число победителей Всероссийского кейс?чемпионата «Орбита поколений» Госкорпорации «Роскосмос»
Московский авиационный институт

ОДК-Кузнецов провел юбилейный космический онлайн-урок в цехе сборки ракетных двигателей
ПАО «ОДК-Кузнецов»

Геоскан провел масштабное обучение специалистов МЧС России по использованию беспилотников
ГК "Геоскан"

На полном ходу: 40 человек напишут Тотальный диктант в движущемся поезде Аэроэкспресса
ООО "Аэроэкспресс"

Red Wings запускает новые рейсы в Батуми из шести городов
АО "Ред Вингс"

Из аэропорта «Гагарин» открываются рейсы в Грузию
АО УК "Аэропорты Регионов"

ОДК получила одобрение Росавиации на серийное производство агрегатов системы управления ПД-8
АО "ОДК"