Czy kamery termowizyjne pokazują nam całą prawdę?

Klasyczne systemy termowizyjne coraz częściej okazują się niewystarczające w wykrywaniu zagrożeń związanych z infrastrukturą krytyczną, środowiskiem czy bezpieczeństwem. Ich ograniczenia sprawiają, że wiele niebezpiecznych zjawisk pozostaje niewidocznych lub jest identyfikowanych zbyt późno. To właśnie ten problem stał się punktem wyjścia do opracowania przez polski startup MIRORES nowej technologii obrazowania, która ma szansę zmienić sposób prowadzenia monitoringu z wykorzystaniem bezzałogowych statków powietrznych.

322 pomysły, 12 projektów i jeden cel – większa odporność państwa na realne zagrożenia

MIRORES to spółka o rodowodzie naukowym, tworzona przez inżynierów i naukowców Polskiej Akademii Nauk, Politechniki Wrocławskiej i Uniwersytetu Warszawskiego, kierowana przez dr. Jakuba Ciążelę. Spółka uplasowała się w gronie 12 zwycięskich startupów pierwszej edycji programu MilTech realizowanego przez Akces NCBR we współpracy z Ministerstwem Obrony Narodowej. Prace badawcze prowadzone przez założycieli w obszarze nowych metod obrazowania i przetwarzania danych doprowadziły do identyfikacji ograniczeń klasycznych systemów termowizyjnych wykorzystywanych w monitorowaniu infrastruktury, ochronie środowiska oraz zapewnieniu bezpieczeństwa. Na bazie zgromadzonej wiedzy zespół opracował rozwiązanie, będące nie ewolucją dotychczasowych technologii, lecz rewolucją w zakresie szybkiej, wiarygodnej detekcji zagrożeń przy wykorzystaniu BSP.

Źródło: MIRORES

– Żyjemy w czasach rosnącej niepewności. Jeszcze niedawno obserwowaliśmy sytuację, w której rosyjskie drony naruszyły przestrzeń powietrzną krajów bałtyckich, powodując poderwanie samolotów w krajach NATO. W takich realiach dostęp do szybkiej i wiarygodnej informacji staje się niezbędny. Chcemy rozwijać technologie, które zwiększają bezpieczeństwo obywateli i wspierają osoby decydujące w sytuacjach kryzysowych. Program MilTech, realizowany przez NCBR Akces, którego jesteśmy beneficjentem, pozwoli nam przyspieszyć rozwój rozwiązania i przygotować je do wykorzystania przez pierwszych użytkowników instytucjonalnych – zaznaczył Jakub Ciążela.

Analiza źródła zagrożenia

Projekt MIRGUARD614 jest odpowiedzią spółki na potrzebę stworzenia rozwiązania dostarczającego użytkownikowi znacznie bardziej zaawansowane informacje niż sam zobrazowany zakres temperatury. Projekt ma zapewnić użytkownikowi nie tylko informacje o tym, że wystąpiła anomalia termiczna, ale również wskazówki dotyczące jej charakteru, a także potencjalnej przyczyny. Przykładowo, podczas działań ratowniczych klasyczna kamera termowizyjna pokaże jedynie różnice temperatur w danym regionie, a rozwiązanie proponowane przez MIRORES może dostarczyć dodatkowe dane analizujące źródło zagrożenia, rodzaj materiałów czy wpływ warunków środowiskowych na zaistniałe zdarzenie.

– Nie chcieliśmy budować kolejnej kamery termowizyjnej, lecz stworzyć narzędzie, które pozwoli użytkownikowi lepiej zrozumieć obserwowane zjawisko. To właśnie dlatego postawiliśmy na analizę spektralną, która dostarcza znacznie więcej informacji niż sam pomiar temperatury – wskazał Jarosław Bąkała, główny inżynier i współzałożyciel MIRORES.

Źródło: MIRORES

Mniej fałszywych alarmów

Projekt rozwijany przez MIRORES koncentruje się na stworzeniu nowej generacji systemu obserwacji termalnej działającego w zakresie 7–14 µm. Rozwiązanie wykorzystuje 14 kanałów spektralnych, a także algorytmy detekcji, klasyfikacji anomalii oraz autokalibrację atmosferyczną, Pozwala to znacząco ograniczyć problem fałszywych alarmów charakterystycznych dla klasycznych kamer termowizyjnych. System może także umożliwiać nie tylko wykrywanie źródeł ciepła, ale również ich wstępną klasyfikację i analizę materiałową.

Jednym z głównych założeń MIRGUARD614 jest także przejście do bardziej zaawansowanej informacji spektralnej, która pozwala odróżniać rzeczywiste zagrożenia od refleksów, zakłóceń atmosferycznych oraz zmian emisyjności materiałów. System dodatkowo wykorzystuje kanały wrażliwe na parę wodną, umożliwiając automatyczną korekcję wpływu warunków pogodowych na pomiar. Dzięki temu rozwiązanie zapewnia stabilniejszą i bardziej wiarygodną detekcję anomalii termicznych w zmiennych warunkach środowiskowych.

Autonomiczna inspekcja i identyfikacja zagrożeń

Technologia rozwijana przez MIRORES może znaleźć zastosowanie m.in. w autonomicznej inspekcji infrastruktury krytycznej, energetyce, ochronie przeciwpożarowej, monitoringu środowiskowym czy działaniach związanych z bezpieczeństwem i obronnością. W scenariuszach obronnych system może wspierać także wykrywanie naruszeń i poziom wilgotności gruntu oraz analizę śladów termicznych żołnierzy i sprzętu.

Obecnie projekt znajduje się na poziomie TRL 7, co oznacza przeprowadzenie testów prototypu w warunkach operacyjnych. Dzięki wsparciu programu MilTech firma planuje przeprowadzić kolejne próby terenowe, uzupełnić biblioteki sygnatur spektralnych, a także dopracować algorytmy klasyfikacji obserwowanych zjawisk oraz przygotować technologię do demonstracji u przyszłych użytkowników.