ОКБ «АСТРОН» и МРТИ РАН будут совершенствовать досмотровое оборудование

ОКБ «АСТРОН» и МРТИ РАН будут совершенствовать досмотровое оборудование

В 2020 году состоялась серия совещаний сотрудников АО «ОКБ «АСТРОН» и АО «МРТИ РАН». Сегодня «АСТРОН» занимает одно из лидирующих позиций по разработке и внедрению передовых технологий и инноваций в области безопасности в России, а многие технические решения уже реализованы в проектах по защите инфраструктуры ответственных объектов. Многолетний опыт «МРТИ РАН» в области создания и эксплуатации ускорителей заряженных частиц позволил разработать эффективное промышленное досмотровое оборудование для инспекции багажа и грузов на содержание несанкционированных вложений (оружие, взрывчатые вещества, наркотики).

На встречах обсуждались возможности и судьба двухпроекционной двухуровневой рентгенографической досмотровой установки БРИГ, разработанной МРТИ РАН. Она предназначена для досмотра багажа и ручной клади. В ней реализована функция автоматического определения эффективного атомного номера и физической плотности вещества отдельных фрагментов инспектируемых грузов, что позволяет с высокой точностью идентифицировать взрывчатые и наркотические вещества. На момент своего создания установка была одним из самых передовых образцов досмотрового оборудования. Не случайно по результатам испытаний установка БРИГ-1М стала единственным российским досмотровым комплексом, имеющим сертификат FAA США.

ОКБ «АСТРОН» и МРТИ РАН  будут совершенствовать досмотровое оборудование

Сущность метода заключается в том, что установка выполняет двухспектральный режим просвечивания. При этом процедура рентгеновского просвечивания производится не в одной, а в двух взаимно-перпендикулярных геометрических проекциях, позволяющих осуществить взаимное количественное сопоставление массовой толщины вложения в одной из проекций со значением линейного размера этого вложения в другой проекции и по их отношению определить плотность вещества вложения. Определение вещества вложения осуществляется по эффективному атомному номеру и плотности вещества вложения. Пара измеренных физических параметров (эффективный атомный номер и плотность) автоматически сопоставляется с базой данных этих физических параметров для целого ряда бытовых и опасных веществ и, в случае соответствия, происходит вывод на экран монитора названия вещества, значения его эффективного атомного номера и величины плотности. При таком способе определения вещества вложения в инспектируемом багаже надежно выделяются вложения из наиболее распространенных взрывчатых веществ, что является следствием более высокого значения плотности взрывчатых веществ по сравнению со значениями плотностей большинства бытовых органических веществ. Так, например, значения плотности таких бытовых органических веществ, как пластмассы, кожа, мыло, вещи из шерстяных, хлопковых, синтетических тканей, составляют не более 1.2 г/см3, когда как у большинства распространенных взрывчатых веществ значение плотности превышает 1.4 г/см3. Черно-белое теневое изображение выводится на экран левого монитора. На экран правого монитора выводится цветное изображение. Вертикальная проекция (вид сбоку) инспектируемого объекта помещается в верхней части рабочего экрана. Горизонтальная проекция (вид сверху) инспектируемого объекта помещается в нижней части рабочего экрана.

Однако, для работы комплекса оператору приходится выполнять много операции в ручном режиме. С помощью курсора на теневом изображении вертикальной проекции объекта выбирается область фона рядом с подозрительным вложением; перемещая курсор с верхней границы вложения к нижней, оператор выбирает область прямоугольной формы на изображении вертикальной проекции вложения; на экране появляются две вертикальные линии, пересекающие обе проекции инспектируемого объекта; с помощью курсора на теневом изображении горизонтальной проекции выбирается область фона рядом с подозрительным вложением; перемещая курсор с верхней границы изображения вложения в горизонтальной проекции к нижней, выбирается область прямоугольной формы; после этих манипуляций комплекс автоматически рассчитывает средние значения плотности и эффективного атомного номера выбранного вложения.

Участники совещаний пришли к единодушному выводу, что метод является чрезвычайно перспективным, но обработка результатов досмотра требует радикальной модернизации. Задача состоит в том, чтобы интерпретировать эту информацию посредством современного моделирования. В последнее время т.н. «глубокие» методы обучения искусственного интеллекта заменили традиционные алгоритмы машинного обучения во многих сферах применения. Можно добиться хороших результатов с помощью нейронных сетей, когда дело доходит до распознавания образов. Из огромного количества обработанных образцов, программное обеспечение самостоятельно узнает, как выглядят образцы, вызывающие тревогу. Глубокое обучение предоставляет решающие преимущества в разработке программного обеспечения досмотрового комплекса. Этот метод не только позволяет достичь высокого качества обнаружения, но также особенно привлекателен, поскольку результаты генерируются автоматически. Уже в среднесрочной перспективе, прогресс в области массовых параллельных вычислений позволит модернизированной установке типа Бриг радикально повысить быстродействие и точность определения взрывчатых веществ в багаже, а сам досмотр не будут препятствовать передвижениям пассажиров.

По результатам встреч подписан ряд протоколов и готовится договор о совместных работах.