4ο Αεροπορικό Συνέδριο: Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο

Παρουσίαση με θέμα: "4ο Αεροπορικό Συνέδριο: Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 4ο Αεροπορικό Συνέδριο: Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση - Aircraft Identification using Machine Vision Δημήτριος Βιδάκης Dimitrios Vidakis Αθήνα, 10 Μαΐου 2016

2 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
Το πρόβλημα Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση 15,000 από τις 102,000 πτήσεις ημερησίως ανά τον κόσμο!!!

3 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
Το πρόβλημα Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Συσσώρευση αεροσκαφών στο έδαφος – ανάγκη για υποστήριξη

4 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
Στόχος Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Επίτευξη αναγνώρισης αεροσκάφους στο χώρο του αεροδρομίου με μηχανική όραση.

5 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
Υπάρχουσες μέθοδοι Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Advanced Surface Movement Guidance and Control Systems (A-SMGCS) Surface movement Radars (SMR)

6 A-SMGCS Χαρακτηριστικά ενός ιδανικού συστήματος A-SMGCS
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο A-SMGCS Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Χαρακτηριστικά ενός ιδανικού συστήματος A-SMGCS Επιτήρηση (Surveillance): αναγνώριση και ακριβή θέση των αεροσκαφών, οχημάτων και αντικειμένων (επιχειρησιακών και μη) στην περιοχή που κινούνται. ανανέωση σε πραγματικό χρόνο. επιτήρηση ανεξάρτητη καιρού. Δρομολόγηση (Routing): διαχείριση διαδρομών της κυκλοφορίας στην επιφάνεια, επιλέγοντας τις βέλτιστες. Έλεγχος (Control): αποτροπή, παρακολούθηση, ανίχνευση κάθε είδους εμπλοκών Καθοδήγηση (Guidance): επισημαίνει στους πιλότους τη διαδρομή που πρέπει να ακολουθήσουν.

7 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
A-SMGCS Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Αισθητήρες στόχων Ενεργοί αισθητήρες: βασίζονται στην ύπαρξη ενός on-board συστήματος στους στόχους που θέλουμε να ανιχνεύσουμε, παρέχοντας αναγνώριση και μέτρηση θέσης. Παθητικοί αισθητήρες: δεν απαιτούν καμιά βοήθεια από το στόχο. Συνήθως δεν παρέχουν πληροφορίες αναγνώρισης.

8 Χαρακτηριστικά Αισθητήρων
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Χαρακτηριστικά Αισθητήρων Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Αισθητήρας Ενεργητικός Αναγνώριση Στόχοι Μετεωρολογικές συνθήκες SMR όχι όλους όλες DGPS ναι εξοπλισμένους MS Camera καθαρές SMR -> Surface Movement Radar DGPS -> Διαφορικό GPS μέσω ψηφιακής σύνδεσης δεδομένων MS -> Multilateration systems

9 Κάμερες – Παθητικοί αισθητήρες
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Κάμερες – Παθητικοί αισθητήρες Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Είναι οι μόνοι από τους παθητικούς αισθητήρες που μπορούν να παρέχουν αναγνώριση και ανίχνευση ταυτόχρονα. Λόγω της μεγάλης ανάλυσης της κάμερας, η ανίχνευση σε περιοχές με μεγάλη κίνηση είναι πλέον εφικτή. Γίνεται ταυτόχρονη απόδοση στοιχείων ταυτότητας του αεροσκάφους σε πραγματικό χρόνο μέσω της βάσης δεδομένων. Πολύ χαμηλό κόστος αγοράς και εγκατάστασης αλλά και συντήρησης.

10 Υψηλός ρυθμός ανανέωσης πληροφορίας
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Πλεονεκτήματα νέας τεχνολογίας Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Μηδενική ακτινοβολία Χαμηλό κόστος Παροχή Βίντεο Υψηλός ρυθμός ανανέωσης πληροφορίας

11 Aircraft Visual Identification by Neural Networks
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Έρευνα - Οπτική αναγνώριση αεροσκαφών Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Aircraft Identification integrated in an Airport Surface Surveillance Video System IST INTERVUSE Project: Integrated Radar, Flight plan and digital video data fusion for A-SMGCS Aircraft Visual Identification by Neural Networks A Real-Time Scene Understanding System for Airport Apron Monitoring

12 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
Aircraft Identification integrated in an Airport Surface Surveillance Video System Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Besada, Molina et al Χαρακτηριστικά Στατιστικά μοντέλα με εξελικτικές στρατηγικές Καταγραφή διαδρομής Έρευνα για περιοχές με μεγάλη αντίθεση οπού εκεί θα είναι τα γράμματα, (άσπρα σε σκούρο φόντο, ή σκούρα σε ανοιχτό φόντο). Προσπάθεια για ανάγνωση τους - τυχόν ασυνέχειες συμπληρώνονται από τη βάση δεδομένων του αεροδρομίου, Σύγκριση με τους πιο πιθανούς υποψήφιους αριθμούς.

13 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
IST INTERVUSE Project Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Χαρακτηριστικά Συνδρομή ραντάρ επιφανείας για να συμπληρώσει τα στοιχεία του. Στοιχεία από το σχέδιο πτήσης των αεροσκαφών. Διαμόρφωση πολλών εικονικών αισθητήρων, μεταφέρει την πληροφορία των ενεργοποιημένων αισθητήρων σε μια οθόνη. Συνδυασμό με στοιχεία από το ραντάρ επιφανείας να παραχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα (Manheim).

14 Απεικόνιση εικονικών (virtual sensors) αισθητήρων συστήματος INTERVUSE
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο IST INTERVUSE Project Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Integrated Radar, Flight plan and digital video data fusion for A-SMGCS Απεικόνιση εικονικών (virtual sensors) αισθητήρων συστήματος INTERVUSE

15 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
IST INTERVUSE Project Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Αεροδρόμιο Manheim

16 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
IST INTERVUSE Project Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Παρατηρηθήκαν προβλήματα όταν: Το αεροσκάφος έμενε για πολύ ώρα σταματημένο, γιατί ενσωματώνονταν με το φόντο Υπήρχαν απότομες αλλαγές στο φωτισμό και τη μειωμένη ορατότητα

17 Μέθοδος αναγνώρισης σιλουετών αεροσκαφών.
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Aircraft Visual Identification by Neural Networks Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Saghafi, Khansari Zadeh και Etminan Bakhsh Χαρακτηριστικά Μέθοδος αναγνώρισης σιλουετών αεροσκαφών. Οπτικές και υπέρυθρες κάμερες. Νευρωνικό δίκτυο. Βάση δεδομένων 3D μοντέλων αεροσκαφών με φωτογραφίες σε x, y, z.

18 Διάγραμμα δικτύου για αναγνώριση αεροσκαφών
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Aircraft Visual Identification by Neural Networks Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Διάγραμμα δικτύου για αναγνώριση αεροσκαφών

19 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
A Real-Time Scene Understanding System for Airport Apron Monitoring Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Thirde, Borg και Ferryman Χαρακτηριστικά Σύστημα οπτικής επιτήρησης του χώρου στάθμευσης αεροσκαφών σε αεροδρόμια με ένα δίκτυο καμερών. Αποκεντρωμένο περιβάλλον με οκτώ κάμερες με αλληλεπικαλυπτόμενες σκηνές καταγραφής. Οι κάμερες καλύπτουν κυρίως το δεξιό κομμάτι του αεροσκάφους, αφού εκεί γίνονται όλες οι διαδικασίες (φόρτωση, εκφόρτωση αποσκευών). Τα αποτελέσματα ήταν ενθαρρυντικά αλλά με αρκετούς περιορισμούς στην ανίχνευση και αναγνώριση κινούμενων στόχων

20 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Remote Tower Services (RTS)
Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Χαρακτηριστικά Ένας ή περισσότεροι πύργοι ελέγχου αεροδρομίου μπορούν να λειτουργήσουν από μια άλλη περιοχή ανεξαρτήτου απόστασης. Αεροδρόμιο, πιο ευέλικτο σε υπηρεσίες ελέγχου εναέριας κυκλοφορίας και ώρες λειτουργίας. Ο έλεγχος θα γίνεται με τη βοήθεια οθονών που θα απεικονίζουν το περιβάλλον του παραπάνω αεροδρομίου σε πραγματικό χρόνο.

21 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Remote Tower Services (RTS)
Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Περιβάλλον εργασίας RTS

22 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
Remote Airport Tower Operation with Augmented Vision Video Panorama HMI Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Χαρακτηριστικά Ενσωμάτωση σε ένα πανοραμικό σύστημα βίντεο, δυνατότητες απομακρυσμένης διαχείρισης κίνησης επιφανείας μικρών αεροδρομίων ή περιοχής κινήσεων που δεν είναι απευθείας ορατοί από τον πύργο ελέγχου. Διαχείριση της κυκλοφορίας στο έδαφος από μια απομακρυσμένη περιοχή, π.χ. ένα πύργο ελέγχου ενός άλλου αεροδρομίου.

23 Διάγραμμα λειτουργίας πειραματικού απομακρυσμένου πύργου ελέγχου (RTO)
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Remote Airport Tower Operation with Augmented Vision Video Panorama HMI Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Διάγραμμα λειτουργίας πειραματικού απομακρυσμένου πύργου ελέγχου (RTO)

24 Airport Surveillance Radar (ASR)
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Άλλα συστήματα αναγνώρισης αεροσκαφών Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Airport Surveillance Radar (ASR)

25 Surface Movement Radar (SMR) (Schwabn and Rost 1985)
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Άλλα συστήματα αναγνώρισης αεροσκαφών Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Surface Movement Radar (SMR) (Schwabn and Rost 1985)

26 Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B)
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Άλλα συστήματα αναγνώρισης αεροσκαφών Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B)

27 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
Ο αριθμός νηολογίου Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Ο αριθμός καταγραφής ή νηολόγιο ενός αεροσκάφους διεθνώς γνωστός ως “registration number” η πιο απλά “tail number” είναι μια αλφαριθμητική ακολουθία που χαρακτηρίζει ένα πολιτικό αεροσκάφος, όπως ακριβώς ο αριθμός κυκλοφορίας ενός αυτοκινήτου.

28 Ο αριθμός νηολογίου Θέσεις αριθμών νηολογίου σε διαφορετικά αεροσκάφη
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Ο αριθμός νηολογίου Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Θέσεις αριθμών νηολογίου σε διαφορετικά αεροσκάφη

29 Διαδικασία καταγραφής και επεξεργασίας βίντεο αεροσκαφών
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Περιγραφή πρότασης – βασική προσέγγιση Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Διαδικασία καταγραφής και επεξεργασίας βίντεο αεροσκαφών

30 Παρακολούθηση νηολογίου για έλεγχο σε «μαύρες λίστες».
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Περιγραφή πρότασης – βασική προσέγγιση Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Χρησιμότητα: Καταγραφή και απεικόνιση κίνησης στο χώρο κίνησης των αεροσκαφών στο αεροδρόμιο. Παρακολούθηση νηολογίου για έλεγχο σε «μαύρες λίστες». Παρακολούθηση αεροσκαφών που προσγειώνονται χωρίς άδεια όταν τα αεροδρόμια είναι κλειστά π.χ. Σητεία. Ανίχνευση αεροσκαφών που κάνουν παρατυπίες, όπως «θόρυβο άνω των επιτρεπτών ορίων». Βελτιστοποίηση ενημέρωσης όλων των εμπλεκόμενων για κινήσεις αεροσκαφών. Ανίχνευση υπαιτίων σε περίπτωση απαγορευμένης εισόδου σε διάδρομο (runway incursion), δεδομένου ότι θα υπάρχουν στοιχεία.

31 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Οπτική Αναγνώριση Χαρακτήρων
Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Η Οπτική Αναγνώριση Χαρακτήρων (OCR/ Optical Character Recognition) ονομάζεται η διαδικασία μετατροπής χειρόγραφων ή έντυπων κειμένων σε κείμενο αναγνώσιμο από ηλεκτρονικό υπολογιστή.

32 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Οπτική Αναγνώριση Χαρακτήρων
Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση “ocr.m” – MATLAB 2014b + κείμενο μέσα σε εικόνα κείμενο σε περιοχές ενδιαφέροντος (ROI / Regions of interest) bounding boxes λέξεων και ποσοστά βεβαιότητας

33 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
“ocr.m” – MATLAB 2014b + Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Αλγόριθμος Δέχεται ως είσοδο εικόνα MxNx3 αν είναι έγχρωμη ή MxN αν είναι γκρι ή ακόμα και σε δυαδική μορφή. Μετατρέπει τις εικόνες σε δυαδική μορφή. Χρησιμοποιεί την τεχνική κατωφλίωσης Otsu για τη μετατροπή. Παρατήρηση  Για βέλτιστα αποτελέσματα πρέπει το μέγεθος των μικρών γραμμάτων να είναι πάνω από 20 pixels ύψος και η μέγιστη κλίση των γραμμάτων να είναι +-10%.

34 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
“ocr.m” – MATLAB 2014b + Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Η εντολή “ocr” επιστρέφει: το αναγνωρίσιμο κείμενο το ποσοστό βεβαιότητας αναγνώρισης τη θέση του κειμένου στην αρχική εικόνα

35 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Background subtraction
Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Χαρακτηριστικά Βασική αρχή αυτής της τεχνικής είναι η σύγκριση μιας εικόνας προς παρατήρηση σε σχέση με μια εκτιμούμενη εικόνα αν αυτή δεν περιείχε καθόλου αντικείμενα ενδιαφέροντος. Τα σημεία οπού παρατηρούνται μεγάλες διαφορές μεταξύ των δυο εικόνων υποδεικνύουν την περιοχή των αντικειμένων ενδιαφέροντος μας.

36 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Background subtraction
Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Τυπική διαδικασία “Background subtraction” με μετ-επεξεργασία για εφαρμογές επιτήρησης

37 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Background subtraction
Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Προβλήματα δημιουργούνται από: Σταδιακές αλλαγές στο φωτισμό Ξαφνικές αλλαγές στο φωτισμό Δυναμικό παρασκήνιο Καμουφλάζ Σκιές Θόρυβος βίντεο

38 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Περιγραφή – Ανάλυση Κώδικα
Αναγνώριση νηολογίου αεροσκάφους με μηχανική όραση Εισαγωγή βίντεο Αρχικοποίηση μεταβλητών Ορισμός φόντου Background Subtraction Παρουσίαση των αποτελεσμάτων Αναγνώριση της μεγαλύτερης περιοχής με συνδεόμενα στοιχεία (connected pixels region) Αποκοπή της μεγαλύτερης περιοχής Επεξεργασία του κομμένου τμήματος της εικόνας Εφαρμογή κατωφλίωσης με αλγόριθμο sauvola Sauvola with integral images Ανίχνευση θέσης ουράς Ορισμός μεγέθους sliding window Ανίχνευση λέξεων με το OCR Επιλογή μοναδικής απάντησης Διασταύρωση μοναδικής λύσης με τη βάση δεδομένων

39 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Περιγραφή – Ανάλυση Κώδικα
Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση

40 Περιγραφή – Ανάλυση Κώδικα boundingBox -> adapthisteq -> Sauvola
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Περιγραφή – Ανάλυση Κώδικα Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση boundingBox -> adapthisteq -> Sauvola

41 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Περιγραφή – Ανάλυση Κώδικα
Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Πιθανά νηολόγια που παρήγαγε το OCR Τελική απάντηση κώδικα Ειδοποίηση λάθους στην ανεύρεση της χώρας προέλευσης

42 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Περιγραφή – Ανάλυση Κώδικα
Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Χρόνοι εκτέλεσης τμημάτων κώδικα

43 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
Παραλλαγές κώδικα Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση

44 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
Συμπεράσματα Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Η θέση που έπρεπε να γίνουν οι λήψεις των βίντεο, λόγω ασφάλειας δεν μπορούσε να είναι σε κάποιον από τους πυλώνες φωτισμού. Οι ίδιες οι κάμερες είχαν ερασιτεχνικά χαρακτηριστικά τα οποία δεν διευκόλυναν την σωστή λήψη βίντεο. Λόγω της ίδιας της θέσης της κάμερας δεν μπορούσαν να γίνουν λήψεις τη νύχτα. Οι αντηλιακές μεμβράνες των τζαμιών του πύργου ελέγχου μειώνουν πολύ την ευκρίνεια του βίντεο. Η εξωτερική λήψη από το μπαλκόνι του πύργου επηρεαζόταν πολύ από τον αέρα και είχαμε κραδασμούς στην κάμερα. Κακή γωνία λήψης (εμπόδια) Μη νεταρισμένη κάμερα. Μεγάλη ταχύτητα αεροσκάφους σε σχέση με δειγματοληψία κάμερας.

45 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
Συμπεράσματα Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Καιρικές συνθήκες. Μειωμένο εξωτερικό φως επηρεάζει άμεσα τα αποτελέσματα και σαν ποιότητα (confidence) αλλά και σαν ποσότητα. Το παρασκήνιο (background) δεν είναι ομοιόμορφο. Οι στόχοι (αεροσκάφη) έχουν πολύ διαφορετικά μεγέθη και χρώματα, κάτι που κάνει δύσκολη την εφαρμογή ενός ενιαίου κώδικα. Το σύστημα πρέπει να δουλεύει σε πραγματικό χρόνο με ότι αυτό συνεπάγεται σε κόστος για hardware (κάμερες, υπολογιστές κα). Πρόβλημα μπορεί να προκύψει από τη χρήση του συστήματος αυτού με κακό καιρό και κατά τη διάρκεια της νύχτας, κάτι που μπορεί να περιοριστεί με χρήση κάμερας IR.

46 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
Συμπεράσματα Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Αν η γωνία κίνησης του αεροσκάφους σε σχέση με την κάμερα δεν είναι κάθετη, ο κώδικας δεν βγάζει αξιόπιστα αποτελέσματα. (βλ. AFR_1) Όταν μειώναμε το μέγεθος του κυλιόμενου παράθυρου βελτιώνονταν η ποιότητα (%) αλλά και η βεβαιότητα (conf) ανίχνευσης Όταν είναι κοντά και η σημαία και έχει έντονα χρώματα το παράθυρο θα πρέπει να είναι μικρό σε πλάτος (+- 80pixels) ώστε να την αποσοβεί από το registration Με αλλαγή του k του script του Sauvola αλλάζει αρκετά η συμπεριφορά της συγκεκριμένης συνάρτησης και συνεπώς τα αποτελέσματα μειώνεται η αξιοπιστία τους. Όπως αναφέρεται και στη βιβλιογραφία έτσι και δω με διαφορετικά k βρήκαμε χειρότερα αποτελέσματα από ότι με k=0.34. π.χ.

47 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
Συμπεράσματα Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Προϋποθέσεις τοποθέτησης κάμερας: Να μην υπάρχουν μόνιμες σκιές Να μην επηρεάζεται από αεροσκάφη σταθμευμένα Να υπάρχει φωτισμός στα αεροσκάφη ώστε έχουμε βέλτιστη απόδοση του OCR Να μην «τυφλώνεται» από τα φώτα των αεροσκαφών όταν πχ αυτά βγαίνουν από το διάδρομο Οι γωνίες να είναι τέτοιες ώστε να μην εμποδίζονται τα πιθανά σημεία του νηολογίου από αλλά τμήματα του αεροσκάφους Να είναι όσο το δυνατό κάθετα στο αεροσκάφος για να επιτευχτεί η μεγίστη ευκρίνεια. Το ζουμ και το κάδρο της κάμερας πρέπει να είναι τέτοια ώστε να καταγράφει το αεροσκάφος μαζί με το κατακόρυφο πτερύγιο της ουράς. Η ταχύτητα του αεροσκάφους πρέπει να είναι σχετική με την δειγματοληψία της κάμερας ώστε να είναι εφικτή η καθαρή εικόνα για επεξεργασία. (για 25fps – 40knots)

48 Πειράματα – Αποτελέσματα
Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Πειράματα – Αποτελέσματα Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση video (mp4) sliding window size (pixels) total time (sec) ims (sec) OCR (sec) conf (%) reg result correct reg succ (%) country result correct country succ (yes/no) cols rows AEE_2 60 30 95 32 45 73.56 SX-DST SX-DGT 83,33 Greece yes TFL_1 110 40 187 26 84,00 PH-HZG 100,00 The Nederlands TVS_4 90 139 24 79,00 OK-TSJ Czech Republic 50 336 68 101 AFL_2 - 9,5 0,3 73,00 VP-BUS VP-BOS Bermuda AEE_9 100 111 21 25 75,00 SX-DVV AEE_19 238 57 81,00 SX-DGI BIE_1 208 28 51 F-GVAP France BIE_2 200 16 2,8 F-GVAD F-GVAO ALS_1 119 37 87,00 EC-LNC Spain BER_22 150 70 77 18 82,50 D-ABFZ Germany BIE_8 55 11 76,00 F-HCOA CFG_8 42 7 D-AICL FPO_6 71 15 22 80,00 F-GZTC LLC_5 47 12 7,6 SP-HAF Poland LLC_7 112 72,00 SP-HAG LLC_8 74,00 SP-HAD MAV_3 58 83,00 SX-MAR SEH_1 36 8 5 SX-LDS SX-LOS SWG_2 82 88,00 OK-TVV Average Success: 91% - Average Confidence: =77%

49 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
Συμπεράσματα Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Στην πράξη και λαμβάνοντας υπόψη τους παραπάνω περιορισμούς, τα αποτελέσματα ήταν αρκετά ικανοποιητικά. Καταφέραμε να έχουμε επιτυχία ανίχνευσης χαρακτήρων 77% και ανάγνωσης 91%. Κάτι τέτοιο και συμφώνα με την εκτενή βιβλιογραφία στην όποια έγινε έρευνα δεν έχει επιτευχτεί ξανά, με τα μέσα που διαθέσαμε, δηλ MATLAB και μια ερασιτεχνική κάμερα. Αυτό μπορεί να θεωρηθεί μια πολύ καλή αρχή για ένα σύστημα A-SMGCS χαμηλού κόστους και γιατί όχι για ένα σύστημα Remote Tower χαμηλού κόστους αργότερα. Παρακάτω γίνονται κάποιες πιο συγκεκριμένες προτάσεις για περαιτέρω εξέλιξη.

50 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
Εξοπλισμός Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Προτεινόμενος εξοπλισμός Autoscope AIS-IV Διαθέτει πολύ μεγάλο ζουμ (x22). Δεν επηρεάζεται από τα φώτα και τις ανακλάσεις προερχόμενες από αυτά. Έχει υψηλή ευαισθησία και πολύ καλή απόδοση σε χαμηλό φωτισμό (2 lux). Είναι εξειδικευμένη κάμερα για ανάλογες εφαρμογές.

51 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο
Εξοπλισμός Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Αεροδρόμιο Ηρακλείου

52 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Προοπτικές - Προτάσεις
Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Χρήση συστημάτων καταγραφής βίντεο εξειδικευμένων για παρακολούθηση κινούμενων αντικειμένων με σταθερή βάση. Δημιουργία interface με λογισμικό όπως το LabVIEW για εύκολη χρήση από μη εξειδικευμένο σε προγραμματισμό προσωπικό, όπως αυτό του αεροδρομίου. Πραγματοποίηση αναγνώρισης νηολογίου σε πραγματικό χρόνο μέσα σε αεροδρόμιο Συνδυασμός δυο ή περισσοτέρων καμερών για πλήρη κάλυψη χώρου κίνησης αεροσκαφών Συνδυασμός με δυναμική βάση δεδομένων αεροδρομίου και συστήματα ACDM (Airport Collaborative Decision Making) για επιβεβαίωση αριθμών νηολογίου και βελτιστοποίηση αποτελεσμάτων και χρήση της συγκεκριμένης λύσης, για πλήρη εικόνα της κυκλοφορίας στο χώρο του αεροδρομίου.

53 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο Προοπτικές - Προτάσεις
Αναγνώριση αεροσκάφους με μηχανική όραση Συνδυασμός με λογισμικό αναγνώρισης αεροσκαφών στον αέρα και ολοκλήρωση του project Remote Tower χαμηλού κόστους για απομακρυσμένο έλεγχο εναέριας κυκλοφορίας αεροδρομίου. Χρήση υβριδικού συστήματος ραντάρ εδάφους και βίντεο για βέλτιστα αποτελέσματα παντός καιρού σε μεγάλα αεροδρόμια. Είναι πολύ πιθανό μελλοντικά η λύση σε όλα τα θέματα αναγνώρισης αεροσκαφών στο έδαφος αλλά και στον αέρα να είναι υβριδική, να συνδυάζει δηλαδή τα πλεονεκτήματα των συστημάτων ραντάρ με αυτά των συστημάτων με κάμερες.

54 Σας ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ….