KIRAS Projekte 2009 - 2011

AREA­MUMOSIS next
Multimodales Sicherheitssystem zur Überwachung von
Flughafen­Flächen – Demonstrationssystem
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Im Rahmen von AREA­MUMOSIS next soll ein
Demonstrationssystem für ein effizienteres System
zur Überwachung von Flughafenflächen
entwickelt und installiert werden.
Ziel des vorangegangenen Projektes „AREA­MU­
MOSIS“ war es, ein Pilotsystem für ein multimodales
Monitoring­System zu entwickeln, mit dessen
Hilfe Flächen von Flughäfen effizient und effektiv
überwacht werden können.
Durch den Einsatz verschiedenartiger Sensoren und
einer anschließend intelligenten Verarbeitung und
Verknüpfung der Detektionsergebnisse soll die Sicherheit
der Flughafenflächen gewährleistet werden. Im
Rahmen des Projektes „AREA­MUMOSIS next“ soll
auf den bisherigen Ergebnissen aufbauend auf dem
Gelände des Flughafens Graz ein Pilotsystem installiert
und im Rahmen eines Langzeittests evaluiert werden.
Dabei werden gesellschaftliche und auch sozialwissenschaftliche
Aspekte ausgewertet, die direkt in
die Entwicklungsarbeiten einfließen.
Das mit AREA­MUMOSIS entwickelte Sicherheitssystem
verarbeitet Signale von zwei Modalitäten bzw.
Sensorarten:
● Der erste Sensor ist ein Lichtwellenleiter (LWL),
der als seismischer Sensor arbeitet und in einer Tiefe
von etwa 30 bis 50 Zentimetern und auf einer Länge
von bis zu 40 Kilometern vergraben wird. Der seismische
Sensor liefert Signale mit einer geografischen
Genauigkeit von zehn Metern und ist durch das Vergraben
weder durch Blitzschlag noch Sabotage gefährdet.
Weiters kann das seismische Signal auch
akustisch hörbar gemacht werden, wodurch Schritte
oder dergleichen von anderen Geräuschen gut unterscheidbar
sind. Zur weiteren Identifizierung eines
Objektes wurden eigene Detektionsalgorithmen entwickelt,
die zwischen Personen, Tieren und Fahrzeugen
unterscheiden können.
● Ergänzt wird der seismische Sensor durch eine
Thermalkamera, die auf die geografische Position des
möglichen Alarms geschwenkt werden kann. Durch
die Verwendung einer Wärmebildkamera wurden übliche
Schwierigkeiten in der Bildverarbeitung auf ein
Minimum reduziert. Ein Problem entsteht jedoch
durch das ständige Monitoring bei Tag und Nacht
und die sich kontinuierlich ändernde Hintergrundtemperatur.
Durch ein ständiges Lernen von einem
Hintergrundbild und Tracking (Verfolgen) der Vordergrundobjekte
wird dieses Problem gelöst. Die
Klassifizierung erfolgt durch die Geometrie der Region
als Person, Fahrzeug, Tier oder als undefiniertes
gefährliches Objekt (Trajektorienanalyse). Die Videodetektion
der Thermalkamera ist aber nicht nur
nach der Signalisierung durch den seismischen Sensor
aktiv, sondern laufend, um Objekte zu sehen, die
durch den seismischen Sensor nicht detektiert wurden.
Der große Vorteil des entwickelten Konzeptes liegt
vor allem in der vergleichsweise kostengünstigen
Installation. Darüber hinaus arbeitet das System aber
auch bei Sichtbehinderung durch Dunkelheit oder
Nebel (natürlich oder künstlich) zu 100 Prozent. Aufbauend
auf AREA­MUMOSIS wurden daher im Zuge
von „AREA­MUMOSIS next“ gemeinsam mit dem
Flughafen Graz als Bedarfsträger und in enger Kooperation
mit allen Partnern die Spezifikationen für
ein multimodales Sicherheitssystem für Flughafenflächen
erarbeitet. Weiters wurden die Schnittstellen
zwischen den einzelnen Systemen und Komponenten
definiert und die ausgewählten Hardwarekomponenten
im Labor ersten Funktionstests unterzogen.
Die für AREA­MUMOSIS entwickelten Algorithmen
wurden für die Erfordernisse dieses Projektes adaptiert.
Während im Vorgängerprojekt eine statische
Kamera ein fixes Blickfeld beobachtete, wird die Kamera
in AREA­MUMOSIS next so eingesetzt, dass sie