Phòng chống cháy nổ bằng kỹ thuật thị giác máy

 Trong khi các nghiên cứu phòng chống cháy nổ trong nước tập trung chủ yếu vào vật liệu, phương pháp, quy trình… thì hướng nghiên cứu của Khoa Công nghệ thông tin thuộc Học viện Kỹ thuật quân sự thực sự rất mới mẻ. 

Từ năm 2007, nhóm các nhà nghiên cứu trẻ, đứng đầu là TS Tống Minh Đức tập trung vào hướng nghiên cứu xử lý ảnh nhận dạng thông qua hệ thống quan sát camera, hay còn gọi là kỹ thuật thị giác máy. Sau sáu năm, nhóm đã xây dựng được thuật toán nhận dạng đối tượng chuyển động với ảnh đầu vào thu được từ camera quan sát, và xây dựng được mô hình nhận dạng ngọn lửa và đám khói dựa vào sự kết hợp đặc trưng màu sắc và đặc trưng "lay động" của ngọn lửa hay sự chuyển động của đám khói… Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng đã tạo ra một số sản phẩm khoa học và công nghệ như: bộ dữ liệu phân loại các video clip về đám cháy; hệ thống phát hiện và cảnh báo cháy (hệ thống FD) trong các điều kiện: vật liệu cháy thông thường, có camera quan sát trong phòng, nhiệt độ môi trường làm việc từ 10 - 40ºC, vùng bảo vệ hình chóp nón có chiều cao 5m. Hệ thống này cho phép thiết lập các tham số cảnh báo phù hợp với môi trường giám sát. Nhóm nghiên cứu cũng tiến hành thử nghiệm so sánh giữa hệ thống các đầu báo cháy với hệ thống FD tại phòng thí nghiệm với vật liệu cháy là gỗ, giẻ, nến. Kết quả cho thấy, hệ thống FD hoạt động hiệu quả với cự ly quan sát xa, và trong cả trong tình huống hệ thống cảnh báo cháy truyền thống bị mù như phụ thuộc không gian, thời tiết, hướng gió... Tuy nhiên, trong tình huống đám cháy bị che khuất, mật độ đám khói thưa thì hệ thống truyền thống lại phát huy hiệu quả hơn. Nếu có thể kết hợp hai hệ thống cảnh báo này với nhau sẽ đem lại một ứng dụng toàn diện. Từ đầu thế kỷ 20, người ta đã dùng các đầu báo cháy nhiệt, đầu báo cháy khói và đầu báo cháy lửa để phát hiện cháy. Hệ thống phát hiện và cảnh báo cháy dựa trên đầu báo đã phát huy hiệu quả trong nhiều tình huống, tuy nhiên nó vẫn tồn tại những hạn chế khi mà các đầu báo cháy chỉ làm việc lúc nhiệt độ, khói đã lan truyền tới đầu cảm biến và đạt ngưỡng hoạt động, khi đó thường đám cháy đã phát triển lớn. Sử dụng kỹ thuật thị giác máy - xử lý ảnh nhận dạng thông qua hệ thống quan sát camera chính là hướng nghiên cứu mới, được kỳ vọng sẽ khắc phục được nhược điểm của các phương pháp phòng chống cháy nổ truyền thống. Theo Cục Cảnh sát Phòng cháy chữa cháy, Bộ Công An, năm 2012, Việt Nam xảy ra hơn 2.000 vụ cháy và nổ, làm hơn 70 người thiệt mạng và gần 140 người bị thương, gây thiệt hại về tài sản ước tính hơn 1.000 tỷ đồng.