Le statistiche dimostrano che negli ultimi tre anni il 12% del patrimonio forestale nazionale è andato distrutto a causa di incendi boschivi di natura dolosa o colposa. Nel 2009 i fenomeni incendiari che hanno interessato il patrimonio naturalistico sono stati 5.422 (indagine pubblicata nel Luglio 2010 da Legambiente e dal Dipartimento Nazionale della Protezione Civile) su 210.548 interventi effettuati dai Vigili del Fuoco (dati Ministero dell’Interno, annuario statistico Corpo VVFF); circa il 97,5% dei fenomeni hanno interessato beni di proprietà privata. Il monitoraggio in tempo reale degli incendi, tutt’oggi, non è ancora praticabile utilizzando soltanto tecniche di elaborazione dei dati satellitari, a causa del tempo di rivisitazione dei satelliti in orbita polare, della scarsa risoluzione spaziale di quelli posti in orbita geostazionaria e della dipendenza dal copertura nuvolosa da parte dei sensori ottici su piattaforma orbitante. E’ indispensabile, quindi, integrare svariate fonti di dati per il monitoraggio e la prevenzione dei fenomeni. Gli attuali sistemi di controllo si basano su tecnologie ormai mature, sensori termici e sensori di fumo, e quelle più all’avanguardia, come le telecamere termiche, hanno un costo ancora troppo oneroso per poter prevedere una diffusione ampia e capillare. Per questo, la Geosystems Group Srl ha sviluppato GEO-FD, Fire Detection, in grado di rilevare focolai d’incendio in tempo reale, analizzando flussi video provenienti da semplici telecamere ottiche mediante tecniche di computer vision basate su complessi algoritmi matematici. Il sistema può determinare le dimensioni e le caratteristiche evolutive del fenomeno e, di conseguenza, mettere in atto una serie di azioni per allarmare le persone preposte alla gestione dell’evento incendio. A grandi linee, da un punto di vista metodologico, l’algoritmo di rilevazione presenta una prima fase di individuazione dei pixel in movimento nei frame video (utilizzo di algoritmi di background subtraction e di operatori morfologici), determinando poi, con metodi statistici, quali tra questi abbiano caratteristiche di colore assimilabili a quelli tipici di un incendio. Si passa, quindi, alla determinazione dei contorni della fiamma mediante una analisi wavelet temporale dei pixel candidati, che consente di determinare quali di questi presentino la classica rapida variazione della componente rossa del colore, tipica del fronte della fiamma. Una ulteriore analisi wavelet, stavolta spaziale, consente poi di considerare solo le zone dell’immagine che presentino un contenuto ad alta frequenza non uniforme, in modo da discriminare pixel appartenenti a un incendio tenendo presente che, nei casi reali, l’intensità delle fiamme è maggiore nelle zone interne e va decrescendo man mano che ci si sposta verso l’esterno. Dopo una fase di validazione dei fire pixel, una centrale software, accessibile via WEB, utilizza ed integra ulteriori informazioni provenienti da qualsiasi altro tipo di sensore, non esclusivamente telecamere (sensori di fumo, rilevatori di calore,..), svolgendo, inoltre, le regolari funzioni classiche di videosorveglianza. Naturalmente l’adozione dell’applicazione di fire detection presentata richiede l’utilizzo di un certo numero di videocamere per la cattura dei frame video, soprattutto per il monitoraggio di ampie zone esterne, ma occorre anche considerare che da un lato i costi delle telecamere oggi sono estremamente accessibili e dall’altro che è possibile utilizzare GEO-FD anche su semplici telecamere di sorveglianza con costi finali di infrastruttura hardware relativamente bassi.
C.V. Ferrara, G. Di Gioia, A.D. Ialeggio
Geosystems Group srl
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