Los drones a menudo pueden ser más rápidos y eficientes en operaciones de búsqueda de personas perdidas o inmovilizadas en los bosques que los sobrevuelos de helicópteros o aviones, o que los equipos de rescate que recorren el terreno a pie. Aún así, su eficacia está limitada por la incapacidad de la tecnología a bordo para penetrar visualmente las densas copas de los árboles. Eso puede cambiar pronto.
Dron especializado en búsqueda y rescate que penetra en bosques
Un estudio realizado por investigadores del Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad Johannes Kepler en Austria ha ideado un sistema de búsqueda y rescate con drones que puede atravesar las obstrucciones del bosque para escanear el terreno a nivel del suelo en busca de presencia humana. Los resultados de sus pruebas se encuentran en un informe publicado con el título informativo (pero extenso): “Un dron autónomo para búsqueda y rescate en bosques mediante seccionamiento óptico aéreo”. En él, describen la construcción de un sistema que utiliza un vehículo aéreo no tripulado (UAV) montado con cámaras térmicas. Estos se combinan con tecnología de visión artificial integrada que analiza inmediatamente las transmisiones de video para determinar y ejecutar de forma autónoma las opciones de búsqueda más prometedoras según la evidencia terrestre disponible.
Básicamente, el sistema «especifica con rayos X» su mirada a través de los árboles para buscar directamente el calor humano debajo y luego decide cuál es el mejor curso de acción de búsqueda a adoptar a continuación.
A riesgo de equivocarse demasiado al describir el hardware involucrado, el equipo de la Universidad Johannes Kepler utilizó un dron alemán MikroKopter Okto XL 6S12 equipado con Teledyne FLIR y una cámara Vue Pro con lente de distancia focal fija de 9 mm en una banda espectral de 7,5 a 13,5 µm. (Hagamos una pausa para respirar.) Luego instalaron un sistema en chip Raspberry Pi 4B y un Intel Neural Computer Stick 2, junto con otros artilugios que incluían un módulo de comunicaciones SixFarb 3G/4G/LTE, todos montados en un soporte giratorio. cardán que posiciona la cámara hacia el nivel del suelo durante el vuelo.
Así es como funciona el ensamblaje: el sistema en chip pilota el vuelo del UAV y controla su cámara térmica. Luego descarga y preprocesa imágenes tomadas desde la memoria de la cámara y crea una imagen final combinada de lo que hay debajo. Todo eso ocurre en cuestión de segundos mientras el dron continúa su vuelo.
La tecnología a bordo ultrarrápida observa a través de árboles y procesa imágenes para localizar firmas de calor humano
Mientras lo hace, un algoritmo de imágenes computacional desarrollado por los investigadores bajo el nombre de Airborne Opcional Seccionamiento (AOS) esencialmente borra el dosel del bosque de las imágenes sin procesar de la cámara térmica. Eso permite que el UAV vea claramente la superficie debajo de él. Los algoritmos de clasificación de aprendizaje profundo toman el relevo a partir de ahí, identificando cualquier imagen térmica que revele firmas de calor humano.
Aunque el sistema a bordo puede recibir instrucciones de navegación de los encargados de rescate que monitorean el vuelo, está concebido para tomar decisiones de búsqueda autónomas basadas en sus propios análisis a bordo. Está programado, por ejemplo, para realizar una segunda pasada inmediata sobre un área para verificar o invalidar lecturas iniciales que sugieran presencia humana. Si el UAV confirma que hay personas debajo, el módulo de comunicación envía una alerta para que los equipos de rescate se dirijan al lugar, utilizando una imagen térmica AOS de la persona detectada; las coordenadas GPS involucradas; y la puntuación de confianza de la red neuronal de que la ubicación es correcta.
El sistema AOS se probó en 17 pruebas de campo, con vuelos realizados sobre diversos tipos de bosques y condiciones climáticas. En los modos de vuelo preestablecidos, la tasa de detección del UAV fue del 86%: 30 de 34 personas jugaron perdidas. En las misiones en las que se dejó en funcionamiento totalmente autónomo, las decisiones de vuelo del dron de rescate fueron perfectas, encontrando a ocho de los ocho sujetos desaparecidos.
Foto de : Oliver Bimber
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