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:

В Акабу из Домодедово
Московский аэропорт Домодедово

Геоскан и МИИГАиК будут вместе готовить специалистов для работы с БАС и пространственными данными
ГК "Геоскан"

На ПМЭФ-2026 состоялась встреча генерального директора Аэрофлота и губернатора Калининградской области
ПАО "Аэрофлот"

На полях ПМЭФ состоялась встреча Генерального директора ПАО «Аэрофлот» и Посла России на Маврикии Ирады Зейналовой
ПАО "Аэрофлот"

ORS и Nexta предоставят TMC-агентам прямой доступ к авиаконтенту
АО "ОРС"

Генеральный директор Аэрофлота встретился с губернатором Ставропольского края Владимиром Владимировым
ПАО "Аэрофлот"

Ростех и Иркутская область укрепляют партнерство для наращивания производства МС-21
Госкорпорация Ростех

ГТЛК поставит в лизинг 2-ому Архангельскому объединенному авиаотряду три самолета Ил-114-300
АО "ГТЛК"

ГТЛК и Минпромторг России договорились совместно развивать робототехнику, беспилотный транспорт и электронику
АО "ГТЛК"

Региональный самолет Ил-114-300 и двигатель ПД-8 для «Суперджета» получили сертификаты типа
Госкорпорация Ростех

Новейший авиационный двигатель ПД-8 для «Суперджета» получил сертификат типа
АО "ОДК"

Аэрофлот приступил к выполнению регулярных рейсов между Минеральными Водами и Стамбулом
ПАО "Аэрофлот"

Аэрофлот и Т2 будут развивать связь и цифровые сервисы на борту
ПАО "Аэрофлот"

Аэрофлот заключил соглашение о сотрудничестве с Государственным фондом поддержки участников специальной военной операции «Защитники Отечества»
ПАО "Аэрофлот"

«Газпромнефть-Аэро» открыла новый сезон профориентационной программы «Крылья знаний»
АО "Газпромнефть-Аэро"

Специалисты МАИ совершенствуют системы дальней космической связи для аппаратов с электроракетными двигателями
Московский авиационный институт

«РТ-Техприемка» представила опыт сертификации оборудования для защиты энергетических объектов от БПЛА
АО "РТ-Техприемка"

Аэрофлот подтвердил статус лидера ответственного бизнеса, получив высшую категорию ЭКГ-рейтинга (ААА)
ПАО "Аэрофлот"

Генеральный директор Аэрофлота провёл рабочую встречу с губернатором Магаданской области
ПАО "Аэрофлот"

Международный аэропорт Владивосток и авиакомпания S7 Airlines расширяют сотрудничество: новое направление – Гуанчжоу
АО "Международный аэропорт Владивосток"