Лаборатория цифровых систем специального назначения

Заведующий лабораторией

Гаврилов Дмитрий Александрович – к.т.н., ведущий научный сотрудник, доцент кафедры радиоэлектроники и прикладной информатики МФТИ.

Область научных интересов: автоматизированные оптико-электронные системы, системы распознавания образов, системы глубокого обучения, компьютерное моделирование, параллельные вычисления, виртуализация, искусственные нейронные сети.

Имеет опыт руководства научными и научно-техническими проектами с 2007 г.

Специализация лаборатории

Разработка программно-аппаратных комплексов реального времени и всего тракта систем компьютерного зрения: от камеры до систем принятия решений и автоматического пилотирования.

Камеры видимого, MWIR и LWIR диапазонов
Автоматическое детектирование (селекция), локализация, классификация объектов
Сопровождение объектов (в том числе в многоспектральных системах)
Аппаратура (специализированные вычислители) для систем технического зрения реального времени (в том числе ИНС)
Автоматизированная разработка нейросетевых алгоритмов
Синтезированное зрение-комплексирование изображений различных спектральных диапазонов, построение панорамных изображений
Оценка ego-motion, стабилизация изображения
Многоканальные системы регистрации видеоизображения
Сжатие и передача HD видео по радиоканалу (90 Мбит/c)
СПО предсказательного моделирования различных систем и изделий

Направления работы

1. ИИ решения анализа окружающей и подстилающей поверхности (в т.ч. инфраструктура)
2. Беспилотные робототехнические комплексы (РТК)
3. Сенсоры для систем технического зрения (СТЗ)
4. Системы обработки, передачи и хранения данных для задач СТЗ и управления РТК
5. СПО предсказательного моделирования

Основные разработки

1) Разработка и изготовление аппаратуры (специализированных вычислителей) для систем технического зрения реального времени

- Реализация алгоритмов технического зрения в аппаратуре комплексов реального времени:
- Обнаружение и классификация объектов интереса
- Сопровождение объектов (слежение)
- Семантическая сегментация изображений и сцен
- Разработка IP ядер для ПЛИС (FPGA) для обработки видеосигналов и изображений: от низкоуровневой обработки данных сенсора до распознавания образов

2) Сверточные нейронные сети, позволяющие решать различные задачи для систем технического зрения

3) Камеры различных спектральных диапазонов для машинного зрения:

- Телевизионные камеры (цветные и монохромные) с высокими чувствительностью и динамическим диапазоном
- ТПВ камеры с охлаждаемым приемником InSb (3 мкм – 5 мкм)
- ТПВ камера с неохлаждаемым приемником (8 мкм -14 мкм)
- Всенаправленные камеры и сборки камер для построения панорамного изображения высокого разрешения
- Многоспектральные системы
- 3Д камеры: ToF и стереокамеры

4) Вычислители для решения задач технического зрения:

- Системы на модуле на базе Zynq 7000
- Миниатюрные вычислители на базе NVidia Jetson TX1/TX2/Xavier

5) Готовые решения для сбора, обработки, хранения и передачи видеоданных с различных сенсоров:

- Многоканальный регистратор видеосигналов CL/Eth с функций сжатия сигнала без потерь
- Радиоканал передачи видеосигнала высокого разрешения с низкой латентностью
- Промышленный модем

6) Алгоритмы на основе ИИ для анализа медицинских изображений (2Д/3Д/4Д)

7) Программные комплексы предсказательного моделирования движения различных тел

Достижения лаборатории:

Успешная разработка и поставка опытных образцов интеллектуальных ОЭС в перспективные образцы военной техники
Диплом в номинации «Лучшая инновационная разработка» на международном военно-техническом форуме «Армия-2020»
Победа в 2 конкурсах ФПИ на лучшее решение в области дешифрирования аэрокосмической информации
Уникальные нейросетевые архитектуры, обеспечивающие высокое качество классификации, сопоставимое и превышающее человека-оператора
Успешная сдача работы ФПИ по тематике дешифрирования аэрокосмической информации, старт новой работы по данной тематике Разработка ОЭС для беспилотного автомобиля МФТИ
Продвинутые авторские симуляторы ОЭС и окружающей обстановки

Индустриальные партнеры

АО «НПО «Высокоточные комплексы»
АО «Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова»
Фонд перспективных исследований
Фонд Перспективных исследований