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:

Аэрофлот вводит в марте 13 дополнительных рейсов в Таиланд, Мальдивы и обратно
ПАО "Аэрофлот"

11 марта Аэрофлот завершит выполнение рейсов из ОАЭ для перевозки пассажиров авиакомпании по ранее приобретённым билетам
ПАО "Аэрофлот"

Центру технического обслуживания вертолетов Ми-26 присвоено имя Анатолия Слюсаря
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Прямое авиасообщение между Екатеринбургом и Геленджиком возобновится после полугодового перерыва
ОАО АК "Уральские авиалинии"

В МАИ разработали устройство для ремонта авиационных конструкций из композитов без демонтажа
Московский авиационный институт

Аэропорт Красноярск встретил пассажиров праздничным концертом в честь Международного женского дня
Международный аэропорт Красноярск

Домодедово поздравляет Белавиа с 30-летием
Московский аэропорт Домодедово

Весенняя почта: Аэроэкспресс и Почта России запустили акцию к 8 Марта
ООО "Аэроэкспресс"

В авиационном учебном центре авиакомпании NordStar состоялся первый выпуск пилотов с присвоенной квалификационной отметкой о типе воздушного судна «B737NG»
АО "Авиакомпания "НордСтар"

В Иркутск прилетела весна. И доставили её самолётом!
АО "Международный аэропорт Иркутск"

Авиакомпания «Аврора» открыла продажу авиабилетов на социально значимые рейсы из Владивостока, Южно-Сахалинска, Хабаровска и Красноярска на период летней навигации 2026 года
АО "Авиакомпания "Аврора"

В Москве завершился шахматный фестиваль «Аэрофлот Опен — 2026»
ПАО "Аэрофлот"

Первый отечественный образовательный дрон с бортовым ИИ внесен в реестр российской промышленной продукции
ГК "Геоскан"

Поезда и экспресс-автобусы Аэроэкспресса будут курсировать по стандартному расписанию 7-9 марта
ООО "Аэроэкспресс"

Заявление Эмирейтс для СМИ — 5 марта
Авиакомпания Emirates

В МАИ состоялось первое заседание Наблюдательного совета
Московский авиационный институт

Студенты МГТУ ГА впервые прошли обучение управлению ресурсами рейсов авиакомпании в системе «Леонардо»
Компания «Сирена»

ОДК планирует впервые выйти на рынок биржевых облигаций
АО "ОДК"

ГТЛК выполнила все обязательства по незамещенным еврооблигациям серии GTLK-2026
АО "ГТЛК"

Utair запустил программу рейсов из ОАЭ
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"