Разработка прикладных систем технического зрения видимого, инфракрасного и гиперспектрального режима съемки на основе одно- и мультиапертурных дифракционно-оптических систем и методов глубокого обучения

Настоящий проект является развитием ряда прорывных результатов, полученных исполнителями при разработке уникальных компонентов фотоники на основе дифракционно-оптических элементов, изображающих дифракционно-оптических и компактных гиперспектрометров. По версии издания РИА Новости, полученные результаты входят в десятку российских изобретений, которые способны изменить мир [https://ria.ru/abitura_research/20180410/1518308349.html]. Разработанные элементы имеют ряд значительных преимуществ перед существующими аналогами, в весе, габаритах и простоте изготовления. Мультиапертурные решения на основе дифракционной оптики делают возможным создание высокоразрешающих систем технического зрения с широким углом обзора, малый вес которых делает возможным их установку на малые БПЛА и наноспутники. Основной научной проблемой проекта является создание прикладных систем технического зрения видимого, инфракрасного и гиперспектрального режима съемки на основе одно- и мультиапертурных дифракционно-оптических систем и методов глубокого обучения. Разрабатываемые системы технического зрения на основе дифракционной оптики позволят получить принципиально новые технические решения для распределенного сбора данных в видимом и гиперспектральном диапазонах при помощи мобильных сенсоров, с возможностью установки на малые БПЛА и наноспутники. Такие решения актуальны для различных сфер цифровой экономики, анализа окружающей обстановки и анализа данных ДЗЗ. Одной из главных исследуемых в настоящем проекте научных проблем является комплексирование данных различных сенсоров (sensor fusion) с целью расширения функционала и повышения качества анализа окружающей обстановки. Такое объединение информации с нескольких оптических систем позволяет исправить недостатки отдельных сенсоров и делает возможным использование мультимодальных нейросетевых моделей, таких как визуальные трансформеры, для анализа полученных данных. Проект соответствует Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, направлению Н1, включающему такие сквозные цифровые технологии, как искусственный интеллект, сенсорика, обработка и анализ данных большого объема. Выполняемый проект согласно государственной программе «Цифровая экономика Российской Федерации» формирует исследовательские компетенции и технические заделы для направления цифровое сельское хозяйство, строительство, промышленность и энергетика.