Schadedetectie met Artificiële Intelligentie en Machine Learning

Beton is een dankbaar bouwmateriaal en daarom alom aanwezig in gebouwen, wegen en andere structuren. Het materiaal blijft tot honderd jaar sterk en ondersteunend, maar vanaf 50 jaar moet regelmatige inspectie gebeuren op scheuren, corrosie (roest), verkleuring (Alkalische problemen).

Drone Division heeft expertise in inspecties op beton en maakt hiervoor gebruik van artificiële intelligentie.

De belangrijkste stappen in dit proces zijn:

1. Opmeting en definitie van het detailniveau
2. AI algoritmes voor de automatische detectie van schadepatronen
3. Meetbaar maken van de schade
4. Weergave en rapportering van de schade op structuur

1. Opmeting en definitie van het detailniveau.

Gebouwen, Wegen en Kunstwerken (oa. bruggen) kunnen we apart indelen wegens verschillende soorten beton die een specifieke benadering vragen.

Zo zal architectonisch beton gemakkelijker te verwerken zijn wegens de egale structuur heeft en voornamelijk verticale uitwerking die eenvoudig met drones kan gebeuren.
Voor architectonisch beton, waar lineaire scheuren vaak heel klein zijn,  vergt dit weliswaar hoge kwaliteitsfoto’s op millimeterniveau. Nadelen voor de captatie kan de stedelijke ligging zijn, waar de nodige veiligheidsperimeters in acht genomen moeten worden.

Schadepatronen op wegen en parkings kunnen dan oa. via een orthofoto (digitale metrisch correcte luchtfoto’s)  in lagere resolutie gedetecteerd worden. Een millimeterniveau is hier niet van toepassing, waardoor er tijd gewonnen wordt door gebruik van lage resolutie camera’s en geautomatiseerde vlucht. Nadelen kunnen onder andere wel slagschaduw bij zonnig weer, verkeer of overhangende begroeiing zijn.

Kunstwerken (bruggen) zijn een specifieke expertise van Drone Division.
De complexe structuur wordt geregistreerd met zelf ontwikkelde hard- & software. Zo helpen automatische vluchtpatronen en procedures de piloten bij captatie en detecteert het algoritme de nodige scheuren, roestvorming, opvulling en Alkalische problemen (verkleuring).

2. AI algoritmes voor de automatische detectie van schadepatronen.

Verschillende soorten beton zorgt voor een specifieke aanpak en algoritmes. Ook zal elk algoritme 1 functie hebben voor de detectie van:

• (Lineaire) scheuren
• Roest
• Alkalische problemen (verkleuring)
• Opvulling (reeds uitgevoerde werken)

Onze algoritmes detecteren anomalieën op millimeter niveau en plaatst deze ook op de specifiek geo-locatie zodat deze achteraf terug te vinden is op de structuur.
We maken hiervoor gebruik van beeldmateriaal ipv. puntenwolk. Dit staat ons toe om haarscherpe detectie uit te voeren terwijl 3D ons slechts zou toelaten op 5cm nauwkeurigheid te werken.

Het algoritme zal de nodige detectie uitvoeren en de schade via contourage en annotaties aanduiden.
Elk algoritme heeft 1 functie, maar in het totaalbeeld worden alle schadedetecties samengevat.

3. Het meetbaar maken van de schade

Het is belangrijk voor onze klanten dat de schade meetbaar is. Hiervoor hebben we een online meettool ontwikkeld die op mm-niveau werkt.
Er bestaan verschillende mogelijkheden van meten:

• doorsnede voor cirkelvormige meting
• lengte/breedte meting
• Ellips

Dit laat toe dat de experten in een veilige omgeving kunnen werken én steeds toegang hebben tot de structuur om opmetingen ui te voeren.

4. Weergave en rapportering van schade op structuur

Een goede weergave en rapportering is belangrijk voor opvolging van projecten alsook om beslissingen te nemen.
Hier is er keuze tussen 2D en 3D weergave.
Vanuit Drone Division zijn we voorstander om 2D rapportering uit te voeren wegens:

• geen voorkennis verreist van klant
• technische vereisten zijn lager en makkelijk ter plaatse te raadplegen
• verwerking gebeurt sneller en op hogere resolutie
• beelden zijn makkelijk te verwerken in globaal overzicht, CAD model of tekening
• inspectie ter plaatse neemt minder tijd in beslag

3D heeft als voordeel dat het ruimtelijker voorgesteld wordt en ook Cloud based is. Maar heel tijdsrovend zowel in captatie als verwerking (semi-automatisch). De accuraatheid is veel lager en de nodige kennis + technische vereisten liggen hoog.

Dit zorgt ervoor dat we met 2D een sterkere tool hebben voor inspecteurs en ingenieurs die op site makkelijk te gebruiken is.

Heb je vragen rond inspecties op gebouwen, wegen, bruggen, kunstwerken?