Проект Lacmus: дроны и нейросети для поиска людейПод эгидой Международной некоммерческой организации Open Data Science (ODS) в России разрабатывается проект Lacmus. Это система машинного зрения, которая поможет спасателям быстрее находить потерявшихся людей.
Особенно актуальна проблема «потеряшек» для России, где леса занимают 809 млн гектар. Прочёсывать их приходится преимущественно вручную, привлекая сотни добровольцев. У МЧС просто нет столько специалистов, поэтому появляются волонтёрские поисково-спасательные отряды (ВПСО).
Наверняка вы слышали про «Сову», «Лиза алерт» и другие подобные отряды. Проблема их оснащения всегда остро стоит из-за хронической нехватки финансирования, поэтому им требуется сравнительно дешёвый «глаз в небе». В Lacmus тесно работают с ВПСО, чтобы учесть их практический опыт и разработать реально работающую систему поиска людей с помощью алгоритмов машинного зрения.
Некоторые отряды уже используют квадрокоптеры DJI и другие коммерчески доступные дроны, но толку от них мало. Летать нужно над деревьями, чтобы не разбить дрон и обеспечить достаточно большой угол обзора. Проблема в том, что при средней высоте полёта около 50 метров на картинке в максимальном разрешении 4000x3000 фигура человека занимает крошечный прямоугольник до 100x50 пикселей.
Оператор изучает каждый кадр с минуту, прежде чем вынести вердикт – есть ли на нём человек, или нет. Зачастую он допускает ошибку, приняв что-то на земле за фигуру человека, или наоборот – пропускает «потеряшку», а это куда страшнее. Дополнительная сложность в том, что при работе «в поле» картинка формата 4K обычно смотрится на ноутбучных экранах, редко дотягивающих даже до FullHD.
Теоретически более эффективными были бы мультикоптеры с тепловизорами и гиперспектральными камерами, но поисковым отрядам они просто не по карману. За рубежом такие навороченные беспилотники вовсю используются в сельском хозяйстве, потому что это прибыльный бизнес, а тратить деньги на поиск людей готовы только их родственники.
Специалисты проекта Lacmus видят решение проблемы в том, чтобы использовать для обнаружения людей системы машинного зрения. Они разрабатывают максимально универсальный вариант, который может работать с обычными камерами и даже на маломощном оборудовании. Ведь со связью в лесу тоже плохо, поэтому большую часть вычислений при обработке снимков придётся выполнять на старых ноутбуках, а то и вовсе средствами бортового компьютера самого дрона.
В связи с большим «зоопарком» конфигураций, сейчас в Lacmus прорабатывается вариант запуска нейросетей на внешних тензорных процессорах (TPU) с USB интерфейсом. Выглядят они как большая флэшка. Такие выпускает Intel (Intel Neural Compute Stick), Google (Coral Edge) и другие гиганты ИТ-индустрии.
При таком подходе время обработки изображений сокращается в 50 – 60 раз. Нейросеть способна решить задачу детектирования объекта (обнаружить человека на фотографии) буквально за секунду. Она постоянно улучшает свой результат по мере обучения. Живой оператор – наоборот: устаёт всё сильнее, и с каждым кадром вероятность ошибки у него повышается.
Участники проекта Lacmus опубликовали интересную статью с массой технических подробностей и реальных примеров. Рекомендую ознакомиться с ней по ссылке ниже.
Источник: https://habr.com/ru/company/ods/blog/483616/https://habr.com/ru/company/ods/blog/483616/ 
