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Luz verde al proyecto de ICARUS de usar drones en la lucha contra la covid-19
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Luz verde al proyecto de ICARUS de usar drones en la lucha contra la covid-19

Por Cristina Barrado - Grup de recerca ICARUS - Campus Baix Llobregat-UPC

La pandemia del coronavirus ha cambiado drásticamente el mundo. Millones de personas están infectadas y la llamada ‘nueva normalidad’ ha comenzado después de permanecer confinados durante largos períodos.

La Organización Mundial de la Salud ha recomendado a los ciudadanos que sigan algunas reglas, simples pero esenciales, para ralentizar los brotes. Una de estas reglas esenciales es mantener la “distancia social” en una distancia mínima de un metro entre personas, así como evitar ir a lugares concurridos donde no es fácil mantener la distancia física. Conocer la situación de lugares potencialmente concurridos pasa a ser una prioridad para las autoridades locales y así poder informar a los ciudadanos en la aplicación de la medida preventiva más importante en la lucha contra la pandemia, ayudando a mantener el contacto personal tan limitado como sea posible, mientras la economía y la vida social empiezan a revitalizarse lentamente.

La Agencia de Gestión de Ayudas Universitarias (AGAUR) ha publicado la resolución de las ayudas para financiar proyectos de investigación que ayuden en la lucha contra la COVID-19. Con el título “Replegarse para crecer: el impacto de las pandemias en un mundo sin fronteras visibles” las ayudas pretenden promover la investigación en diferentes ámbitos científicos con el objeto de analizar el impacto de la epidemia en nuestra sociedad, proponer nuevas líneas de actuación que contribuyan a superar sus consecuencias y definir nuevos modelos preventivos, de análisis y de tratamiento. El grupo de investigación ICARUS, del Campus Universitario de la UPC en Castelldefels, ha sido uno de los grupos seleccionados con un proyecto que propone usar drones en la lucha contra la COVID-19.

El uso de drones, también denominados aeronaves no tripuladas, ya ha demostrado ser útil en respuesta a la COVID-19 para tareas como la entrega urgente de suministros médicos o de víveres a población más vulnerable. También se han usado drones para desinfectar grandes áreas sin poner en riesgo a personas. El proyecto ganador propone el uso de drones por parte de los agentes del orden para vigilar el cumplimiento de las distancias de seguridad y la limitación del aforo desde el aire.

Un dron puede despegar rápidamente, volar a más baja altitud que un avión o helicóptero convencional y obtener a un coste mucho menor imágenes de alta resolución a vista de pájaro. La visión de la situación general en un acto multitudinario puede ser, ya por sí misma, muy útil para la policía. Pero el proyecto va además a mejorar esta vista mediante el uso de las capacidades que ofrece la Inteligencia Artificial (IA) en la detección de objetos y en contabilización de sujetos de forma automática. Se están entrenando nuevos modelos de redes neuronales profundas, a partir de soluciones de vanguardia en detección de objetos, para la identificación de personas vistas desde más de 50 metros de altura y en diferentes entornos.

Actualmente las redes neuronales profundas ya se utilizan de forma habitual en tareas como la lectura automática de matrículas de coches en garajes y, más recientemente, se encuentran operativas en vehículos nuevos para dar soporte a tareas como aparcar automáticamente, detectar señales de tráfico, evitar colisiones, etc. También las tenemos en los smartphones, o teléfonos inteligentes, donde nos permiten, por ejemplo, reconocer rostros de personas para optimizar el foco antes de tomar una fotografía o etiquetarlas automáticamente antes de subirlas a redes sociales. Las redes neuronales están maduras y son, por lo tanto, una excelente solución para ayudar en la lucha contra la COVID-19.

Los investigadores de la UPC se proponen desarrollar un prototipo de dron de vigilancia para ayudar a los agentes del orden en sus tareas de monitoreo de la distancia social entre personas asistentes a actos públicos. Las tareas que se van a realizar durante el proyecto empiezan con el análisis y selección de los mejores algoritmos de IA para la detección de objetos. Sobre éstos, y utilizando técnicas de aprendizaje por transferencia, se va a mejorar los modelos obtenidos hasta el momento. En particular, es importante adaptar estos modelos para poder detectar personas en las imágenes del drone, que contendrán unas vistas verticales diferentes a las vistas más habituales encontradas en investigaciones anteriores. Se completará el modelo de redes neuronales con un nuevo ‘objeto’, que será la agrupación compacta de personas o multitud, es decir, áreas de la imagen en las que no se puedan distinguir personas aisladas debido a quedar parcialmente ocultas por las personas del rededor. Así mismo se puede estimar la distancia entre personas y también el número de personas que aparece en una imagen.

Todo ello se completará con la optimización del algoritmo para que sea ejecutable en tiempo real en un dispositivo móvil, como una tableta o un teléfono conectado al dron. El algoritmo de IA se integrará en un dron comercial y se probará en colaboración con la policía local con el objetivo de comprobar la precisión de las medidas obtenidas sobre el aforo y sobre la distancia social. Por último, y no menos importante, respetando el Reglamento General de Protección de Datos (RGPD) sobre la privacidad de las personas, se propone anonimizar las imágenes mediante el desenfoque automático de las caras que se puedan captar durante la vigilancia.

El prototipo de dron desarrollado facilitará la rápida acción de los agentes para prevenir la propagación del virus en actos públicos al aire libre que empezarán a organizarse tras la finalización del estado de alarma. El producto resultante tiene un alto potencial para ser comercializado y vendido a las fuerzas del orden de todo el mundo. III

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