Le bombe lungo la strada sono assassini subdoli ed efficaci. Sono facili da fabbricare e nascondere, rendendolo l'arma preferita da insorti e terroristi in tutto il mondo. Trovare e disabilitare questi dispositivi letali è molto difficile. L'ingegnere elettrico Dennis van de Wouw della Eindhoven University of Technology (TU/e) ha, in stretta collaborazione con l'industria e gli esperti del Ministero della Difesa olandese, sviluppato un sistema di allerta precoce in tempo reale. Quando montato su un veicolo militare, può rilevare automaticamente la presenza di quelle bombe registrando cambiamenti sospetti nell'ambiente. Difenderà la sua tesi di dottorato l'11 dicembre presso TU/e.

bombe lungo la strada, o cosiddetti ordigni esplosivi improvvisati (IED), costituiscono una seria minaccia sia per le truppe che per i civili nelle zone di conflitto. Sono facilmente fabbricabili utilizzando comuni oggetti domestici, e, con istruzioni ampiamente disponibili online, la loro costruzione non richiede più addestramento militare. A causa del loro alto impatto (oltre il 66% delle vittime della coalizione nella guerra in Afghanistan sono il risultato degli IED), facilità di costruzione e relativa non rilevabilità, sono diventati l'arma preferita di insorti e terroristi nelle zone di conflitto di tutto il mondo.

Al fine di ridurre le perdite durante i trasporti militari, è necessaria una sorveglianza frequente delle rotte ad alto rischio. Un metodo efficace di sorveglianza è il pattugliamento a terra, che localizzano potenziali minacce cercando modelli sospetti nell'ambiente. Questo è un compito molto impegnativo, perché gli esseri umani hanno difficoltà a concentrarsi su un compito per un tempo più lungo in un ambiente sconosciuto. Perciò, emerge l'urgente necessità di un sistema in grado di assistere il personale militare nell'individuazione di potenziali minacce durante la guida.

qualsiasi dimensione, forma o colore

Dennis van de Wouw ei suoi partner di progetto hanno sviluppato un sistema di allerta precoce in tempo reale per IED montato su un veicolo. Questo sistema è in grado di rilevare automaticamente oggetti sconosciuti e cambiamenti sospetti nell'ambiente. Il rilevamento automatico di tali oggetti sconosciuti è molto difficile utilizzando tecniche di rilevamento convenzionali, in quanto semplicemente non si sa come sia l'IED. Potrebbe avere qualsiasi dimensione, forma e colore.

Anziché, sono partiti dal presupposto che il posizionamento di un IED provoca sottili cambiamenti nell'ambiente, come scavare tracce o oggetti appena apparsi, come i grilletti usati dagli insorti o dai terroristi per far esplodere l'IED. Perciò, Van de Wouw ha dotato un veicolo militare di un sistema video intelligente in grado di rilevare automaticamente i cambiamenti sospetti nell'ambiente durante la guida. Questo sistema è costituito da una telecamera stereo (una telecamera con due obiettivi che genera immagini 3-D), un sistema di posizionamento GPS e una piattaforma di analisi delle immagini.

Il sistema registra automaticamente l'ambiente e lo confronta con le immagini registrate in precedenza, per esempio durante una precedente operazione di sdoganamento (vedi esempio sopra). Tutte le modifiche vengono quindi analizzate dal sistema. Solo le modifiche che indicano l'eventuale presenza di un IED vengono presentate all'operatore militare tramite un'interfaccia grafica utente interattiva. "Ciò consente a un operatore militare di intraprendere azioni appropriate, come fermarsi in tempo per un'ulteriore ispezione della potenziale minaccia, o per evitarlo del tutto, "dice Van de Wouw.

Sfida

La sua sfida principale è stata la progettazione di un sistema in grado di confrontare accuratamente le immagini storiche e dal vivo dell'ambiente. Non è banale:il punto di vista delle registrazioni può differire, così come le condizioni meteorologiche e l'ora del giorno, creando confusi cambiamenti di prospettiva e illuminazione. Utilizzando telecamere stereo, modellazione 3D avanzata e analisi automatizzata delle immagini, Van de Wouw è stato in grado di creare un sistema robusto in grado di rilevare con successo i cambiamenti sospetti nell'ambiente. Inoltre, ha condotto i primi esperimenti esplorativi con l'Intelligenza Artificiale, che mostrano capacità di rilevamento promettenti anche in condizioni di illuminazione severa.

Il sistema sviluppato è stato dimostrato con successo al Ministero della Difesa olandese, mostrando le sue capacità di rilevamento su un terreno militare. Là, è stato in grado di rilevare tutti gli oggetti di prova "sconosciuti" e le modifiche con un contrasto almeno medio. Il Ministero è quindi molto soddisfatto del lavoro di Van de Wouw e dei suoi partner, soprattutto con la velocità con cui il nuovo sistema elabora i segnali di allarme.

"L'avviso di minaccia deve arrivare in tempo, in modo che il veicolo militare possa fermarsi a distanza di sicurezza dalla bomba a bordo strada. Ciò mette a dura prova la gestione del tempo per l'elaborazione parallela. Finora tutti i risultati sembrano molto promettenti, "dice Silvester de Bruin, consulente per l'innovazione presso il Ministero.

Secondo Van de Wouw, il nuovo sistema di allerta precoce è uno dei pochi sistemi di rilevamento delle modifiche funzionali per il contrasto degli IED, in grado di rilevare in tempo reale piccoli cambiamenti sospetti nell'ambiente. Ora sta lavorando per ViNotion, uno spin-off del gruppo di ricerca Video Coding and Architectures del TU/e, dove sta sviluppando ulteriormente questa tecnologia in stretta collaborazione con il Ministero della Difesa.