Machine Vision

Drone met Allied Vision-camera ondersteunt bij overstromingen en kustbescherming

De Technische Universität Braunschweig (TUBS) heeft een geautomatiseerd verkenningssysteem ontwikkeld om bij rampenbestrijding snel en efficiënt te kunnen ondersteunen. Primaire component is de drone ‘Hugin’, met een 2D-camera van Allied Vision aan boord.

Zware regenval en stormen met overstromingen zijn de afgelopen jaren aanzienlijk toegenomen. Wanneer grote hoeveelheden regen in een zeer korte periode vallen, zijn getroffen gebieden vaak ontoegankelijk. Realtime gegevens en beelden uit de lucht, gecombineerd met, indien mogelijk, sensorgegevens over de toestand van de bodem, verschaffen hulpverleners waardevolle informatie en stellen ze in staat om in te grijpen waar dit het meest noodzakelijk is.

Luchtfoto’s met hoge resolutie voor snelle hulp

Een Manta-camera van Allied Vision aan boord van de drone levert beelden vanuit de lucht en dient als het ‘oog’ van de drone. De camera is uitgerust met een sensor met EXview HAD II-technologie en een resolutie van 9,2 megapixels. De sensor onderscheidt zich door een uitstekende beeldkwaliteit en een hoge resolutie, waardoor grondobjecten in fijnkorrelige details kunnen worden geïnspecteerd. Andere cruciale criteria voor de keuze van de camera waren de beschikbaarheid van een ethernet-verbinding, evenals de ‘global shutter’- sensortechnologie.

De Manta-camera combineert een hoge resolutie met een laag gewicht, factoren die van belang zijn voor de ontwikkelaars van het systeem. ‘Hugin’ moet zo min mogelijk extra gewicht dragen om de interventie op de gebruikstijd tot een minimum te beperken. Tijdens de vlucht worden afzonderlijke beelden vastgelegd vanaf hoogten van meestal 100 meter, afhankelijk van de toepassing. Alle verkregen beelden worden vervolgens verwerkt om een continu overzicht van het gehele toepassingsgebied te genereren. Dankzij de automatische functie voor belichtingsaanpassing van de camera zijn zelfs veranderende lichtomstandigheden beheersbaar. Omdat uitgebreide beeldvoorbewerking (d.w.z. beeldoptimalisatie, lichtcorrectie, witbalans, kleurcorrectie) plaatsvindt binnen de camera, worden informatierijke tweedimensionale beelden verzonden naar het basisstation, dat zich op de grond bevindt. Daarnaast wordt een zelf ontwikkeld lokaal communicatienetwerk gebruikt, dat gerichte informatie-uitwisseling mogelijk maakt, gebaseerd op verschillende communicatietechnologieën. Tijdens catastrofale gebeurtenissen kunnen hulpverleners de situatie beter en sneller verkennen met behulp van deze beelden.

Succesvolle tests in de praktijk

De Stadtentwässerung Braunschweig GmbH werd geconfronteerd met ernstige overstromingen van de rivier de Oker en had dringend behoefte aan informatie over de huidige waterstanden. Ze vroeg om hulp van de TUBS. Het gebied werd bewaakt en gedocumenteerd via verschillende luchtfoto’s. De Stadtentwässerung verwierf dus niet alleen informatie over de verspreiding van de overstromingen, maar kon ook nagaan of de beschermende maatregelen die tijdens eerdere overstromingen waren genomen met succes werden toegepast.

In een andere toepassing heeft het TUBS-onderzoeksteam de ‘Hugin’ met succes getest op het gebied van kustbescherming. Op het Oost-Friese eiland Langeoog in de Noordzee zijn luchtfoto’s gemaakt van duinen en dijken. Een item dat in het bijzonder de aandacht trok was een strandsuppletie die op dat moment plaatsvond. Er werden talrijke luchtfoto’s gemaakt van de locatie die de plaatselijke kustbeschermingsautoriteiten duidelijk aantoonden hoe dicht het getij in de nog onafgewerkte zone van de strandsuppletie bij de duinen kwam en, op hetzelfde moment, hoe ver de golf uit de duinen was verwijderd wanneer het strandniveau door extra zand werd verhoogd.

De technici van TUBS overwegen ook andere toepassingen. Zo kan de drone worden uitgerust met een warmtebeeldcamera, bijvoorbeeld om in het donker gewonde personen te vinden.