EO

De camera die zelf een bermbom detecteert

11 december 2019 om 12:05 uur

De stereocamera's registreren subtiele veranderingen in de omgeving die wijzen op de aanwezigheid van IED's. Foto's: TU/e

Bermbommen zijn gemakkelijk te maken en te verbergen, en zeer dodelijk. Ze zijn daarom het favoriete wapen van opstandelingen en terroristen overal in de hele wereld. Het vinden en uitschakelen van dit wapentuig is echter erg lastig. Promovendus Dennis van de Wouw van de TU/e heeft in nauwe samenwerking met het bedrijfsleven en deskundigen van het Nederlandse ministerie van Defensie een systeem ontwikkeld dat militairen in een vroeg stadium waarschuwt voor bermbommen. Bij montage op een militair voertuig kan het automatisch de aanwezigheid van deze bommen detecteren door verdachte veranderingen in de omgeving te registreren.


Van de Wouw promoveert vandaag op zijn onderzoek: Change detection system design using stereo vision for countering Improvised Explosive Devices.


Bermbommen en andere geïmproviseerde explosieven, IEDs genoemd, vormen een ernstige bedreiging voor zowel militairen als burgers in conflictgebieden. Ze zijn gemakkelijk te vervaardigen met behulp van simpele spullen die iedereen in zijn huis heeft. Bovendien zijn de instructies om ze te maken gewoon online te vinden en vereist de fabricage geen militaire training. Daarnaast zijn ze gemakkelijk te verbergen en zeer effectief: tweederde van alle coalitieslachtoffers in Afghanistan zijn het gevolg van IEDs. Zij zijn dan ook het favoriete wapen geworden van opstandelingen en terroristen in conflictgebieden over de hele wereld.


Om het aantal slachtoffers tijdens militaire transporten te verminderen, is geregeld toezicht op de routes met een hoog risico vereist. Een effectieve methode van surveillance zijn grondpatrouilles. Die lokaliseren die potentiële bedreigingen door te zoeken naar verdachte patronen in de omgeving. Dit is een zeer veeleisende taak, omdat het voor mensen erg lastig is om zich langere tijd in een onbekende omgeving te concentreren op een taak. Er is dus grote behoefte aan een systeem dat militairen kan helpen bij het vinden van potentiële bedreigingen tijdens hun operaties.

 

Omvang, vorm en kleur

Electro-ingenieur Dennis van de Wouw ontwikkelde samen met zijn partners een camerasysteem voor militaire voertuigen dat realtime en vroegtijdig waarschuwt voor IEDs. Het systeem is in staat om automatisch onbekende objecten en verdachte veranderingen in de omgeving te detecteren. Geautomatiseerde opsporing van dergelijke onbekende objecten is erg moeilijk met conventionele detectietechnieken, omdat het eenvoudigweg niet bekend is hoe de IED eruit ziet. Het kan elke omvang, vorm en kleur hebben.


Het systeem registreert automatisch de omgeving en vergelijkt deze beelden met eerdere opnames, bijvoorbeeld van een eerdere opruim-operatie. Elke verandering wordt vervolgens door het systeem geanalyseerd. Alleen de wijzigingen die wijzen op de mogelijke aanwezigheid van een IED, worden via een interactieve grafische gebruikersinterface (GUI) aan de operator getoond. "Hierdoor kan een militair de juiste acties ondernemen, zoals tijdig stoppen voor verdere inspectie van de potentiële dreiging, of deze helemaal vermijden", aldus Van de Wouw.

 

Stereocamera's, 3D-modellering en beeldanalyse

Zijn belangrijkste uitdaging was het ontwerpen van een systeem dat historische en live-beelden van de omgeving nauwkeurig met elkaar kan vergelijken. Dat is moeilijker dan het lijkt: het gezichtspunt van de opnames kan verschillen, net zoals de weersomstandigheden en het tijdstip van de dag, waardoor er verwarrende veranderingen in perspectief en licht ontstaan.


Met behulp van stereocamera's, geavanceerde 3D-modellering en automatische beeldanalyse is het Van de Wouw gelukt een robuust systeem te maken dat in staat is verdachte veranderingen in de omgeving met succes op te sporen. Bovendien voerde hij eerste verkennende experimenten uit met AI, die veelbelovende resultaten laten zien, zelfs onder erg lastige lichtomstandigheden.

 

Timing kritisch

Het ontwikkelde systeem is met succes getest op militair terrein van het ministerie van Defensie. Daar bleek het in staat om alle 'onbekende' testobjecten en veranderingen te detecteren met minimaal een middelgroot contrast. Een woordvoerder van het ministerie is dan ook erg te spreken over het werk van Van de Wouw en partners, vooral over de snelheid waarmee het systeem de waarschuwingssignalen verwerkt.


"De waarschuwing moet op tijd komen, zodat het militaire voertuig op een veilige afstand van de bermbom kan stoppen. Dit vergt erg veel van de timing van de parallelle gegevensverwerking. Tot dusver zien de resultaten er erg veelbelovend uit", zegt Silvester de Bruin, adviseur innovatie op het ministerie.


Volgens Van de Wouw is het waarschuwingssysteem een van de weinige functionele IED-detectiesystemen die in staat zijn om kleine verdachte veranderingen in de omgeving in realtime te vinden. Hij werkt nu voor ViNotion, een spin-off van de onderzoeksgroep Video Coding and Architectures, waar hij deze technologie verder ontwikkelt in nauwe samenwerking met het ministerie van Defensie.

 

Gerelateerd nieuws

Studenten uit Delft winnen James Dyson Award 2020 met audiosysteem dat glas gebruikt om muziek te streamen

Audiosysteem dat glas gebruikt om muziek te streamen (video) (James Dyson Award)

Ammos is een audiosysteem voor thuis dat kristalhelder geluid produceert met een glasplaat en daardoor in het geheel recyclebaar is. De zes studenten van TU Delft pakken hiermee de duurzaamheidskwesties in…

3D-printen van een miniatuur magnetische pomp

Miniatuur magnetische pomp toont de ware kracht van 3D-printen

Een miniatuurpomp - compact, ventielloos en magnetisch bediend - toont de brede mogelijkheden van apparaten die zijn vervaardigd door middel van 3D-printen.

MIT-robot sluit kabels aan

En de MIT-robot sluit de kabels aan (video)

Ontwikkelaars van het Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSail) van het MIT hebben robots gemaakt die dunne flexibele objecten als touwen, draden en kabels kunnen manipuleren met behulp van een…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Encoder WDGR - de incrementele redundantie

Het hoeft niet altijd SIL te zijn ... de incrementele redundante encoder WDGR.

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 september 2020, online

FHI Online Kennisweken: Predictive Maintenaince

Met praktijk ervaringen van onder andere Tata Steel en ProRail.

24 september 2020, Vianen

Machineveiligheid in een dag

24 september en 1 oktober 2020 (avond) 1 dag of 2 avonden 09.00-16.00 uur incl. lunch of 17.00-21.30...

29 september 2020, Frankfurt

Battery Experts Forum

Conferentie en beurs over batterijtechnologie

Meer agendapunten »