AI 使无人机扫描和挖掘地形变得更容易

来自奥胡斯大学（AU）和丹麦技术大学（DTU）的研究人员合作开展了一个项目，旨在降低测量和记录砾石和石灰岩采石场的成本，同时比传统方法更快、更容易。

该项目使用了人工智能（AI），取代了传统上由人类控制的无人机来完成任务。

埃尔达尔·卡亚坎（Erdal Kayacan）是奥胡斯大学工程系的副教授和人工智能与无人机专家。

“我们使整个过程完全自动化。我们告诉无人机从哪里开始，墙壁或岩石面的宽度，我们要拍摄什么，然后它会自动飞行并自动降落，”卡亚坎说。

人工控制无人机的局限性

目前测量和记录砾石和石灰岩采石场、悬崖、以及其他自然和人造地貌的方法依赖于无人机对该区域进行拍摄。然后，计算机接收录像并自动将其转换为 3D 地形模型。

这种方法的一个缺点是无人机飞行员的费用很高，测量过程也很耗时。在挖掘过程中，无人机飞行员必须确保无人机保持与墙壁的恒定距离。同时，无人机摄像头必须保持垂直于墙壁，这是一个复杂而困难的任务。

为了使计算机能够将图像转换并创建 3D 模型，图像之间必须有特定的重叠。这是人工智能自动化的主要过程，它大大降低了完成任务的复杂性。

“我们的算法确保无人机始终保持与墙壁的相同距离，并且摄像头不断重新定位以垂直于墙壁。同时，我们的算法预测了作用于无人机身体的风力，”卡亚坎说。

AI 克服风问题

人工智能还帮助克服了风，这是自主无人机飞行中最大的挑战之一。

莫希特·门迪拉塔（Mohit Mehndiratta）是奥胡斯大学工程系的访问博士生。

“设计的高斯过程模型还预测了将来会遇到的风。这意味着无人机可以提前准备并采取纠正措施，”门迪拉塔说。

当人工控制的无人机执行此任务时，即使是轻风也会改变其航向。使用新技术，风暴和整体风速都可以被考虑在内。

“无人机实际上并不测量风力，它根据接收到的输入在移动时估计风力。这意味着无人机对风力的影响做出反应，就像我们人类在受到强风时纠正自己的运动一样，”卡亚坎说。

该研究是在丹麦技术大学的丹麦碳氢化合物研究和技术中心的合作下完成的，项目结果将在 2020 年 5 月的欧洲控制会议上呈现。