Мосты могут получить цифрового помощника, который вовремя заметит опасные изменения в близлежащем ландшафте. Южнокорейские исследователи создали систему с искусственным интеллектом, которая анализирует снимки с дронов и следит за тем, как со временем появляются или увеличиваются трещины, сколы бетона и протечки.
Сейчас состояние мостов в основном проверяют вручную. Специалисты осматривают конструкции, фотографируют дефекты и сравнивают их с результатами прошлых обследований. Работа занимает много времени, а до некоторых участков добраться непросто. Поэтому все чаще на проверки отправляют дроны. Но здесь возникает другая проблема. Каждый полет проходит немного по-разному, поэтому фотографии делают под другим углом и с другой высоты. Из-за этого трудно определить, появилась новая трещина или на снимок попал соседний участок.
Исследователи из Сеульского национального университета науки и технологий решили эту задачу с помощью трехмерной модели. Во время первого облета программа собирает цифровую копию моста. После этого все новые фотографии автоматически привязываются к ней. Даже если дрон снимал объект с другого места, система находит тот же участок и сравнивает его с более ранними снимками.
Так инженеры могут увидеть, что происходит с каждым повреждением. Программа показывает, стала ли трещина длиннее, увеличился ли скол или появилось больше следов воды. Дополнительно она использует данные спутниковой навигации, чтобы сразу переводить размеры на фотографии в реальные значения. Благодаря этому отпадает необходимость выполнять многие измерения вручную.
Работу системы проверили на действующем железобетонном мосту. Наблюдение продолжалось 120 суток. Все это время дрон регулярно фотографировал конструкцию, а алгоритм сравнивал новые кадры с предыдущими. Максимальная ошибка при определении площади повреждений составила 4,61% по сравнению с ручными измерениями.
Авторы считают главным преимуществом то, что трехмерную модель достаточно создать один раз. После этого она становится общей точкой отсчета для всех следующих обследований. Это позволяет быстрее находить изменения и не собирать модель заново после каждого вылета.
Пока метод лучше всего работает на ровных поверхностях, которых у большинства мостов достаточно много. В будущем исследователи хотят использовать его для проверки тоннелей, плотин и эстакад. Если технология выйдет за пределы лаборатории, дорожные службы смогут раньше замечать опасные изменения и устранять их до того, как они приведут к дорогостоящему ремонту или аварии.
Ранее мы писали о том, что в России предложили разрешить дронам фиксировать нарушения ПДД.