NEC kehittää tekoälyteknologian, joka poistaa häiritsevät kohteet automaattisesti ja luo 3D-malleja nopeasti

NEC ja Keio AI Center ovat yhdessä kehittäneet järjestelmän, joka poistaa automaattisesti tarpeettomat kohteet tavallisilla kameroilla kuvatusta videomateriaalista ja tuottaa nopeasti korkearesoluutioisia 3D-malleja. Teknologia on suunniteltu tukemaan digitaalisten kaksosten käyttöönottoa infrastruktuuri- ja rakennusalalla sekä edistämään teollisuusautomaation kehitystä.

Yhteistyön tausta ja osapuolten roolit
Infrastruktuurin ylläpitäjät ja rakennusala kohtaavat kasvavia haasteita, kuten työvoimapulaa ja laitteistojen tarkastuksiin liittyvien matkakustannusten nousua. Digitaalinen kaksonen, jossa todellinen ympäristö mallinnetaan virtuaaliseen muotoon, mahdollistaa kohteiden yksityiskohtaisen tarkastelun etänä. Nykyiset 3D-mallinnusmenetelmät edellyttävät kuitenkin kalliita erikoislaitteita ja usein myös työmaan toiminnan keskeyttämistä kuvausten ajaksi, mikä on hidastanut niiden käyttöönottoa. Näiden teknisten haasteiden ratkaisemiseksi NEC ja Keio AI Center yhdistivät asiantuntemuksensa kehittääkseen uuden kuvankäsittelyalgoritmin, joka soveltuu todellisiin käyttöympäristöihin.

Tekninen ratkaisu ja toimintaperiaate
Ratkaisu yhdistää Gaussian Splatting -tekniikan, jossa kolmiulotteinen tila esitetään hiukkasjoukkona, NEC:n kehittämään tekoälymalliin. Järjestelmä analysoi automaattisesti syötetyn videon visuaalisen monimutkaisuuden. Rakenteeltaan monimutkaisille alueille sijoitetaan suurempi määrä hiukkasia, kun taas yksinkertaisemmilla alueilla hiukkasten määrää vähennetään tietorakenteen optimoimiseksi. Lisäksi järjestelmä tunnistaa ja poistaa automaattisesti videolla näkyvät työntekijät ja muut tilapäiset kohteet sekä täydentää taustan ympäröivien kuvien avulla. Näiden käsittelyvaiheiden ansiosta kohteiden yksityiskohdat ja laitteiden mittarit voidaan mallintaa tarkasti samalla, kun käsittelyaika lyhenee kymmenesosaan perinteisiin menetelmiin verrattuna. Nopeimmillaan korkearesoluutioinen 3D-malli valmistuu noin yhdessä minuutissa.

Käyttöönotto ja järjestelmäintegraatio
Järjestelmä hyödyntää tavallisilla kameroilla, kuten älypuhelimien kameroilla, tallennettua videomateriaalia, joten sen käyttöönotto ei edellytä merkittäviä muutoksia olemassa olevaan infrastruktuuriin. Luodut 3D-mallit on optimoitu siten, että niitä voidaan tarkastella välittömästi tavallisilla tietokoneilla ja tablettilaitteilla. Koska tiedonkeruu ja käsittely voidaan suorittaa keskeyttämättä kohteen normaalia toimintaa, järjestelmä voidaan integroida saumattomasti jatkuvasti toimiviin käyttöympäristöihin. NEC jatkaa teknologian kehittämistä ja validointia tavoitteenaan kaupallistaa ratkaisu vuoden 2027 tilikauden aikana.

Sovellukset ja operatiiviset hyödyt
Teknologian tärkeimpiä käyttökohteita ovat sähköverkkojen ja muun infrastruktuurin sekä rakennustyömaiden etähallinta. Käytännön sovelluksia ovat esimerkiksi infrastruktuurin etätarkastukset ja nopea tilannearvio poikkeamien tai häiriöiden yhteydessä. Koska tarkat 3D-mallit, joista häiritsevät kohteet on poistettu automaattisesti, voidaan jakaa nopeasti ilman, että työmaan toiminta keskeytyy, ratkaisu nopeuttaa päätöksentekoa, parantaa henkilöstöresurssien käyttöä sekä lisää kenttätoiminnan vakautta ja turvallisuutta.

Toimittanut Natania Lyngdoh, Induportalsin toimittaja, tekoälyn avustuksella.

www.nec.com