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:

Двигатели ОДК обеспечили доставку международного экипажа 75-й длительной экспедиции на МКС
АО "ОДК"

Специалисты «Российских космических систем» подтвердили высокий уровень компетенций на чемпионате «Молодые профессионалы Роскосмоса-2026»
АО "Российские космические системы"

Лучшие работники аэропорта Шереметьево представлены на Аллее Славы города Лобня
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

Региональная миссия Ростеха открывает новые возможности для сотрудничества с Тверской областью
Госкорпорация Ростех

AZUR air перевезла более 20 тыс. пассажиров на маршрутах в Анталью из Архангельска, Оренбурга, Сыктывкара и Ульяновска
Авиакомпания AZUR air

Беспилотник «Геоскан 201» получил сертификат «Сделано в России» от РЭЦ
ГК "Геоскан"

В МАИ стартовала Международная летняя аэрокосмическая школа для китайских студентов
Московский авиационный институт

Международный аэропорт «Якутск» включен в перечень пунктов пропуска для въезда по единой электронной визе
Пресс-центр Республики Саха (Якутия) в Москве

В Якутии беспилотники выполнили около 300 вылетов для доставки грузов через реку Лена
Пресс-центр Республики Саха (Якутия) в Москве

Группа «Аэрофлот» за 6 месяцев увеличила перевозку пассажиров на 0,3%, до 26 млн человек; Аэрофлот на 0,7%, до 14 млн

Импортозамещенный вертолет Ми-171А3 получил разрешение на полеты в экстремальный мороз
Госкорпорация Ростех

Red Wings более чем в пять раз увеличила перевозки пассажиров во Вьетнам из Екатеринбурга
АО "Ред Вингс"

В международном аэропорту Красноярск завершен масштабный ремонт взлетно-посадочной полосы
Международный аэропорт Красноярск

Эксклюзивный шоколад и перелёт за 1 рубль
ООО «Авиакомпания «Победа»

Аэрофлот запускает чат-бота в мессенджере MAX
ПАО "Аэрофлот"

«РТ-Техприемка» автоматизировала производственные процессы на предприятии «Техприбор»
АО "РТ-Техприемка"

МАИ выпустил первых в России дипломированных специалистов по закупкам в области высокотехнологичного машиностроения
Московский авиационный институт

Выпускникам российско-китайских программ бакалавриата и магистратуры МАИ-ШУЦТ вручили дипломы 10 июля 2026
Московский авиационный институт

В Победе рассказали, как готовят бортпроводников
Авиакомпания "Победа"

«Газпромнефть-Аэро» провела второй отборочный этап конкурса профессионального мастерства «Лучший по профессии – 2026»
АО "Газпромнефть-Аэро"