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:

Авиамаршрут «Минск – Жуковский» успешно запущен после длительного перерыва
Международный аэропорт Жуковский

Роман Чуев стал генеральным директором Red Wings
Авиакомпания Red Wings

В России определили ведущие колледжи по подготовке специалистов промышленной отрасли
АО "Газпромнефть-Аэро"

АО «ГТЛК» опубликовало промежуточную бухгалтерскую отчетность по РСБУ за 9 месяцев 2026 года
АО "ГТЛК"

Вьетнам становится ближе: у аэропорта Иркутска новый международный партнёр
АО "Международный аэропорт Иркутск"

«РТ-Техприемка» представила возможности собственной ИИ-платформы для управления качеством
АО "РТ-Техприемка"

Более 40 навигационных указателей обновил Аэроэкспресс с начала года
ООО "Аэроэкспресс"

Авиакомпания «Аврора» открыла продажу авиабилетов на рейсы из Южно-Сахалинска в Харбин на летний период 2027 года
АО "Авиакомпания "Аврора"

Аэропорт Владивосток совместно с Корпорацией развития Дальнего Востока и Арктики знакомит блогеров из Китая с Приморьем
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Эмирейтс представила новые решения для пассажиров с особыми потребностями
Авиакомпания Emirates

Геоскан будет реализовывать инициативы по БАС в Республике Конго
ГК "Геоскан"

«Казань - Фергана»: новый рейс Nordwind Airlines
АО "Международный аэропорт "Казань"

ОДК представила энергетические решения для развития промышленности стран Африки
АО "ОДК"

AZUR air будет выполнять рейсы на Пхукет из 13 городов России в зимнем сезоне 2026/2027
Авиакомпания AZUR air

В Ростехе рассказали о рождении ребенка на борту вертолета НССА
Госкорпорация Ростех

Компания Smart Technic получила сертификат соответствия на выполнение периодического ТО воздушных судов Боинг 737NG
АО "Авиакомпания Смартавиа"

Аэрофлот создал коллекцию дорожных аксессуаров совместно с российским брендом Arny Praht
ПАО "Аэрофлот"

Геоскан представил беспилотные решения для лесного хозяйства сибирским специалистам
ГК "Геоскан"

НССА Ростеха спасла в этом году уже более 10 тысяч человек
Госкорпорация Ростех

Команда аэровокзала «Южно-Сахалинск» приступила к расшифровке культурного кода Китая
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»