DRONI SALVA VITA PER LA RICERCA E SOCCORSO

Lug122023

Le soluzioni innovative possono fornire un supporto fondamentale nella prevenzione, individuazione e nel salvataggio delle persone in pericolo.

Uno strumento tecnologico che si è da sempre dimostrato particolarmente efficace in queste situazioni è l’uso dei droni, dotati di un sistema di monitoraggio avanzato che sfrutta le potenzialità dell’intelligenza artificiale. Possono essere impiegati per eseguire rapide ispezioni dettagliate delle aree colpite, consentendo agli operatori di valutare le condizioni di pericolo ed individuare i superstiti.

Grazie poi al riconoscimento di immagini e oggetti, supportati dall’IA, i droni analizzano le informazioni visive acquisite durante il volo ed identificano potenziali segnali di pericolo. Uno degli sviluppi più interessanti è il riconoscimento facciale, il quale consente di “mappare” in modo univoco il volto di una persona con tecniche biometriche 2D e 3D. Per questo è sempre più importante investire nella ricerca e nello sviluppo delle tecnologie, per affrontare le emergenze climatiche e proteggere le vite umane.

La soluzione TopNetwork AI4 SEARCH AND RESCUE è un sistema di supporto alle missioni di ricerca e soccorso che utilizza l’IA per elaborare le immagini acquisite dai droni ed individuare le persone disperse. Il sistema facilita l’analisi delle immagini, segnalando automaticamente punti di interesse e fornendo ulteriori informazioni.

LE SFIDE DA AFFRONTARE PER LA RICERCA E SOCCORSO

La ricerca e il soccorso di persone disperse sono operazioni cruciali che richiedono un’efficace elaborazione delle informazioni ed un rapido intervento da parte delle autorità competenti. In questo contesto, l’utilizzo di droni per acquisire immagini è diventato sempre più comune, offrendo una prospettiva aerea e una maggiore copertura del terreno. Tuttavia, l’analisi delle immagini acquisite può essere un processo lungo e complesso, specialmente quando si tratta di individuare persone difficilmente visibili. Le difficoltà nell’individuazione possono derivare da diverse situazioni; come la presenza di densa vegetazione, terreni accidentati o condizioni meteorologiche avverse.

La soluzione AI 4 SEARCH & RESCUE, di supporto alle missioni di ricerca e soccorso dei Vigili Del Fuoco dell’Abruzzo è nata con l’obiettivo di facilitare questo processo di analisi, individuando automaticamente i punti di potenziale interesse all’interno di ciascuna immagine e segnalandoli al team di esperti per un’ulteriore indagine.

L’elaborazione delle immagini avviene attraverso un sistema allenato per il riconoscimento dei target per le missioni. Tuttavia, uno dei principali ostacoli che si è presentato nello sviluppo della soluzione è stato l’accesso ai dati necessari per addestrare i modelli di intelligenza artificiale. I dataset pubblici disponibili tendono a essere troppo generalisti e non erano quindi perfettamente adatti a questo specifico problema, in quanto non riflettevano le condizioni tipiche degli scenari. Per ovviare al problema abbiamo adottato un approccio innovativo utilizzando i dati sintetici

LA NUOVA FRONTIERA DELL’IA

I dati sintetici sono generati in modo totalmente artificiale e non provengono da osservazioni del mondo reale, ma sono progettati per riflettere le caratteristiche dei dati reali e, nel nostro studio, sono stati utilizzati per creare un dataset che simulasse le condizioni tipiche degli scenari di ricerca affrontati dai Vigili Del Fuoco. Abbiamo utilizzato motori grafici e strumenti di design per creare immagini sintetiche che rappresentassero paesaggi boschivi e situazioni in cui le persone potrebbero essere parzialmente occluse dalla vegetazione. Inoltre, sono state prese in considerazione le diverse altezze da cui i droni vengono utilizzati durante le operazioni di ricerca, consentendo di simulare scenari realistici.

Una volta generato il dataset sintetico abbiamo potuto validare internamente il modello di intelligenza artificiale utilizzato per l’analisi delle immagini, il quale ha raggiunto un buon livello di accuratezza nel rilevare gli oggetti di interesse nelle immagini sintetiche. Successivamente, è stata effettuata una sperimentazione con il corpo dei Vigili Del Fuoco dell’Aquila e i risultati ottenuti sono stati estremamente positivi: il modello di IA ha dimostrato di superare le capacità umane nel rilevare i target parzialmente occlusi nelle immagini. Di conseguenza è stata avviata la fase due del progetto, in cui il corpo dei vigili del fuoco dell’Aquila utilizzerà la soluzione TopNetwork per analizzare il materiale fotografico reale acquisito, durante le missioni di ricerca e soccorso.

RISOLUZIONE DEI PROBLEMI E PROSPETTIVE RISOLTE

L’utilizzo di dati sintetici ha fornito numerosi vantaggi. Innanzitutto, ha superato le problematiche legate alla privacy, poiché i target nelle immagini sintetiche non corrispondevano a persone reali. Inoltre, ha offerto un maggiore controllo sulla generazione dei dati di addestramento, consentendo di creare immagini che riflettessero le condizioni specifiche e i tipi di target che interessavano la soluzione.

Questo approccio ha permesso di superare le limitazioni dei dataset pubblici generalisti, fornendo dati adatti alle esigenze specifiche delle operazioni di ricerca e soccorso. La nostra soluzione ha così dimostrato di essere altamente efficace nel rilevare oggetti di interesse nelle immagini acquisite dai droni, fornendo un supporto prezioso per il lavoro dei vigili del fuoco durante le operazioni di ricerca e soccorso.

L’utilizzo combinato di IA, computer vision e Natural Language Processing ha aperto nuove prospettive nel campo della ricerca e soccorso, offrendo strumenti avanzati per affrontare situazioni complesse e salvare vite umane. Queste e altre soluzioni innovative continuano a evolversi e possono svolgere un ruolo essenziale nel superare le sfide che il futuro ci riserverà.