سامانه هوشمند شناسایی بلادرنگ موقعیت و نوع مواد پرتوزا بر اساس تلفیق بینایی‌ماشین و طیف‌سنجی پرتوی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشکده‌ کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران

2 پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، تهران، ایران.

چکیده
در این پژوهش، سامانه نظارتی هوشمند پرتوی ارائه شده است که قادر به تعیین موقعیت و تشخیص نوع مواد پرتوزا به صورت سریع در تصاویر دوربین‌های نظارتی است. این سامانه با تلفیق هوشمندانه الگوریتم‌های پردازش تصویر و طیف‌سنجی پرتوهای گاما، رویکردی نوینی را در حوزه تشخیص مواد پرتوزا ارائه می‌دهد. طیف‌سنج‌های پرتو گاما، طیف انرژی پرتوهای گسیلی از چشمه‌های پرتوزا را اندازه‌گیری کرده و با استفاده از روش‌های تحلیل طیف، نوع رادیونوکلئیدها را تعیین می‌کنند. همزمان با به‌کارگیری الگوریتم‌های پردازش تصویر مکان اجسام تعیین می گردد. با بهره‌گیری از روش‌های تلفیق داده و با استفاده از اطلاعات حاصل از پردازش تصویر و طیف‌سنجی، موقعیت و نوع آلودگی با اطمینان تعیین می‌شود. نتایج حاصل نشان‌دهنده این است که فاصله و موقعیت آشکارساز در شناسایی مواد پرتوزا نقش به سزایی دارد و با نصب سامانه در مکان‌های مناسب می توان نوع و مکان آلودگی را به سرعت پیدا نمود. در تحقیق پیش رو در کمتر از 20 ثانیه نوع و در کمتر از 5 ثانیه محل شی آلوده به ماده پرتوزا (سزیم-137 با اکتیویتیه 100 میکروکوری) تشخیص داده شده است. روش ارائه شده در این تحقیق با کمترین هزینه بهبود قابل‌توجهی در موقعیت‌یابی و شناسایی مواد پرتوزا نسبت به روش‌های پیشین نشان می‌دهد. این سامانه نوآورانه در حوزه‌های مختلفی همچون امنیت ملی، نظارت بر تأسیسات هسته‌ای و پایش محیط زیست کاربردهای گسترده‌ای خواهد داشت و با ارائه تحلیل‌های دقیق و به‌هنگام از داده‌های جمع‌آوری شده، امکان تصمیم‌گیری سریع و مبتنی بر شواهد را برای مقابله با حوادث و تهدیدات هسته‌ای فراهم می‌آورد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Intelligent Surveillance System for Real-Time Radioactive Materials Localization and Identification Based on Fusion of Vision and Radioactive Spectroscopy

نویسندگان English

Hadi Ardiny 1
AmirMohammad Beigzadeh 2
1 Radiation Applications Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI
2 Radiation Application Research School, Nuclear Science & Technology Research Institute, Tehran, Iran.
چکیده English

This research presents an innovative surveillance system capable of real-time detection, identification, and localization of radioactive materials within video feeds from surveillance cameras. By combining advanced image processing algorithms and gamma-ray spectroscopy, this system offers a novel approach to the challenge of radioactive material detection. Image processing techniques are employed to identify and track objects, such as bags or packages, that may contain radioactive materials. Simultaneously, gamma-ray spectrometers measure the energy spectra emitted by radioactive sources, enabling the identification of radionuclides through spectral analysis. Data fusion techniques integrate the information derived from image processing and spectroscopy, yielding accurate and reliable localization and identification of radioactive materials. Experimental results demonstrate that detector placement and distance from the radioactive source significantly influence the system's performance. In a recent experiment, the system identified and localized a contaminated radioactive source containing Cs-137 (100 ci) within 20 seconds and 5 seconds, respectively. This approach offers a cost-effective and efficient solution for radioactive material detection and localization, surpassing conventional methods. With broad applications in world security, nuclear facility monitoring, and environmental surveillance, this innovative system empowers timely and informed decision-making in the face of nuclear threats and incidents, enhancing preparedness and response capabilities.

کلیدواژه‌ها English

Identification
Localization
Orphan Radioactive Sources
Machine vision
Tracking
Security
Safety

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 18 تیر 1404