新的人工智能工具可有效检测屋顶中的石棉以便将其清除

加泰罗尼亚奥伯塔大学(UOC)的一组研究人员设计并测试了一种新系统，用于检测石棉，尽管有监管要求，但该系统尚未从建筑物屋顶上清除。

该软件与DetectA合作开发，将人工智能、深度学习和计算机视觉方法应用于航拍照片，使用RGB图像，这是最常见和经济的类型。

与之前创建类似系统的尝试相比，这代表了重要的竞争优势，后者需要更复杂且更难以获得的多波段图像。

这个规模更大的项目的成功将使这种剧毒建筑材料的清除得到更系统、更有效的监测。

“与红外或高光谱成像方法不同，我们决定使用RGB图像训练人工智能，确保了该方法的通用性和适应性。在欧洲和世界上许多其他国家，这种类型的航空成像可以以非常高的分辨率免费获得，”JavierBorge解释道Holthoefer，互联网跨学科研究所(IN3)复杂系统小组(CoSIN3)的首席研究员。

BorgeHolthoefer与ÀgataLapedriza一起领导了这项研究。ÀgataLapedriza是电子健康中心人类福祉人工智能小组(AIWELL)的研究员，也是UOC计算机科学、多媒体和电信学院的成员。

他们的研究成果发表在《遥感》杂志上。UOC博士生DavoudOmarzadeh、AdonisGonzález-Godoy、CristinaBustos和KevinMartínFernández以及DetectA的创始人CarlesScotto和CésarSánchez也为该项目做出了贡献。

研究人员使用加泰罗尼亚地图和地质研究所保存的数千张照片来训练深度学习系统，向人工智能工具教授哪些屋顶含有石棉，哪些屋顶不含石棉。总共使用了2,244张图像(1,168张石棉阳性图像和1,076张阴性图像)——80%用于训练和验证系统，其余图像保留用于最终测试。

该软件现在能够通过评估不同的图案(例如屋顶的颜色、纹理和结构以及建筑物周围的区域)来确定新图像中是否存在石棉。

该项目将在城市、工业、沿海和农村地区发挥作用。根据法律规定，市政当局应在2023年4月之前对含有石棉的建筑物进行调查，但并非所有市政当局都这样做了。

高光谱照片使石棉的检测变得更加容易，因为它们包含更多层信息，但由于其可用性有限且获取成本高昂，因此它们并不适合开发有效的检测方法。

UOC研究人员开发的系统是第一个使用RGB图像的系统，该系统可以从飞机上拍摄，并被许多国家的制图服务所普遍使用。

“虽然这些图像包含的信息较少，但我们通过很好地训练深度学习系统，取得了可比的结果，成功率超过80%，”CoSIN3研究人员解释道。

被禁了二十多年

禁止在建筑中使用石棉20多年后，石棉仍然是一个主要的公共卫生问题。据估计，仅在加泰罗尼亚地区，仍有超过400万吨石棉纤维水泥存在。

据世界卫生组织称，它每年在全球造成超过10万人死亡，主要死于肺癌，但也包括胸膜肿瘤和肺纤维化等其他疾病。公共建筑中消除石棉的法定目标是2028年，私人建筑中石棉的法定目标是2032年。

这一技术解决方案的开发将有助于解决对抗石棉的关键问题之一：当局如何识别哪些屋顶含有石棉，以便由合格的、经过认证的专业人员将其清除。

霍尔索弗说：“目前还没有协议或有效的系统来定位仍然存在的石棉，因为利用现场人员进行清查既昂贵又耗时。”

现在，他的团队正在考虑扩大人工智能系统培训基地，以便使其在农村环境中像在城市和工业地区一样有效，在城市和工业地区，它更加可靠，因为该系统接受了来自这些地区的更多数据的培训，还因为石棉的磨损和保存在农村条件下有所不同，并且可能被层层植被覆盖。