Peituda pole kuhugi: droon oskab näha puude taha ja leiab üles inimesed paksus metsas

Ulmefilmid, kus näidatakse inimeste peitumist metsas kurjade droonide jälgimise eest, ei saa enam ilmselt tõeks, sest masinad oskavad nüüd näha ka läbi puude ja põõsaste. Pilt on illustreeriv. Foto: Nodos_pictures / Pixabay

Austria teadlased said valmis drooni, mis metsa kohal lennates leiab üles inimesed ja loomad, kes paksu võra all peidus on. Seega pole tulevikus metsa põgenedes enam nii lihtsalt pääsu ei metsavendadel vaenlase eest ega võimaliku masinate mässu puhul kurjade droonide eest.

Sihtmärkide tuvastamine ja jälgimine läbi paksu metsa lehestiku on tavaliselt väga keeruline või isegi võimatu. Ka infrapunakaameratest ei pruugi tiheda võsa puhul abi olla. Kuid mitme kaameraga, mis vaatavad sama kohta natuke erinevate nurkade alt, võib pilte töödeldes saada üsna täpse pildi, mis puude all maapinnal tegelikult toimub. 

Droonile, mis niimoodi töötab, monteerisid Johannes Kepleri ülikooli teadlased kaamerad, mis salvestavad videopilti inimestest metsas korraga kõrvuti filmides. Nii saab tuvastada ja jälgida lisaks teisigi sihtmärke, näiteks erinevaid sõidukeid või loomi. Närvivõrgu arvutustega on võimalik täpselt ära tunda, kellega või millega tegu.

See on sensorite, kaamerate ja tehisintellekti koostöö, mis aitab pildiinfot kiirelt analüüsida. Tehisintellekt õpetati aru saama, mis pildil toimub, kui suurem osa asjakohast infot on peidetud. Teadlased töötasid selleks välja peitepildi analüüsimise süsteemi, mida nimetatakse värvianomaalia tuvastamiseks. See aitab kaamerapildi pikslite väikeste erinevuste põhjal kokku panna selge kujutise sellest, mis on lehtede taga.

Selline näeb välja Austria teadlaste täiendatud droon, mis oskab lehtede taha vaadata. Foto: Johannes Kepleri Ülikool Linzis

Siiani saavutati täpne objektide tuvastamine katses kasutatud drooniga vaid paigal seisvate sihtmärkidega. Kõndivad inimesed või jooksvad loomad on küll avastatavad, kuid tekitavad hägusaid kujutisi, mille järgi masin ei suuda täpsemalt määrata, kellega või millega on tegu.

Infrapunakaameraga katsetati samuti, mille puhul töötas see paremini külmas keskkonnas, kus soojuse erinevus on suurem, kuid palavaga polnud kujutis jällegi eriti hästi tuvastatav. Isegi nähtava valguse alas ehk tavalise RGB-pildistamisega kannatab määramise täpsus näiteks liiga vähese päikesevalguse tõttu ehk kui on tegemist väga tiheda taimestikuga.

Samas suutis droon, millele oli paigutatud pikk ritv kaamerate ja sensoritega, ruumiliselt parema pildi luua ja rohkem sihtmärke leida kui lihtsalt tavalise kaameraga. Lisaks on selline süsteem vähem arvutusvõimsust nõudev ja odavam, kui näiteks ümbrust LIDARiga ehk laserskänneriga uurides.

Katses kasutati kaheksa propelleriga oktokopterit OktoXL 6S12, ülikergeid polüetüleenist torusid ja kaheksa grammi kaaluvaid pinhole-tüüpi kaameraid. Neid oli kokku üheksa.

Kuigi esialgu on see lahendus teadlaste sõnul välja töötatud näiteks eksinud inimeste leidmiseks ja päästmiseks või põllumajanduses loomade leidmiseks, on kindlasti ka militaarkasutuses sellise lahenduse vastu huvi suur. Kõik metsa peitunud vaenlase üksused tankidest jalaväelasteni oleks võimalik drooniga üles leida ja sihikule võtta.

Uurimistöö on avaldatud ajakirjas Journal of Remote Sensing.