Дрон навчили відрізняти живих людей від мертвих

Новини науки і техніки

Інженери з Австралії і Іраку навчили звичайний дрон з камерою відрізняти лежачих живих людей від мертвих. Система аналізує кадри з камери, визначає на них місцезнаходження грудної клітини і по періодичним змінам яскравості розпізнає рухи, викликані диханням, опубліковано в журналі Remote Sensing.

Основна користь від дронів полягає в можливості оглянути місцевість або будівлі з великої висоти. Зазвичай їх використовують для фото- або відеозйомки, але у дронів є й інше серйозне застосування — пошук зниклих людей.

При розробці дронів для рятувальних операцій інженери стикаються з двома технічними труднощами. Перша з них полягає в складності виявлення людини при зйомці з великої висоти. Друга проблема пов’язана з першою і полягає в тому, що навіть якщо на кадрах видно силует людини, в деяких випадках, наприклад, при стихійних лихах з великою кількістю жертв, рятувальникам необхідно вміти відрізнити живих людей від мертвих, щоб сконцентрувати зусилля на тих, кому ще можна допомогти. Зазвичай в якості рішення обох проблем на дрон встановлюють інфрачервону камеру, але, наприклад, в жарких країнах контраст між температурою тіла і навколишнього середовища може бути невеликим.

Група інженерів з Іраку і Австралії під керівництвом Джаваана Чала (Javaan Chahl) з Університету Південної Австралії використовувала в своїй розробці інший принцип — розпізнавання дихання за даними з екшн-камери, закріпленої через підвіс на квадрокоптері. Головне нововведення в роботі — не апаратна частина, а алгоритм для розпізнавання дихання.

Алгоритм отримує кадри з камери і витягує з них яскравість. Потім підготовлений кадр обробляється алгоритмом OpenPose, який розпізнає людину в кадрі і розподіляє на ньому ключові точки, які відповідають певним частинам тіла. На підставі цих даних алгоритм визначає область знімків, в якій розташована грудна клітина людини. Після цього програма аналізує яскравість цієї області на великій кількості кадрів з відео і розпізнає її періодичні зміни, якщо на відео знаходиться жива людина яка дихає.

У нинішньому вигляді система працює не в реальному часі і дані, записані камерою з дрону, аналізуються на комп’ютері після його посадки. Розробники провели експеримент, під час якого вони знімали з дрона один манекен і вісімох людей, що лежать в чотирьох різних позах. Алгоритму вдається коректно класифікувати, чи жива людина в кадрі, у всіх випадках.

Найбільший виробник дронів DJI веде статистику життів, які врятовані за допомогою дронів. В середині 2018 року компанія опублікувала свій другий звіт і заявила, що за рік дрони врятували 65 людей, а станом на жовтень 2019 року компанія оцінює загальну кількість за всі роки в 279 осіб.