Классификация следов бойков по экземплярам оружия сверточной нейронной сетью

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье рассматривается проблема классификации изображений следов бойков с помощью сверточной нейронной сети (СНС). Целью данной работы являлось исследование эффективности применения сверточных нейронных сетей для классификации следов бойков по экземплярам оружия. Научная новизна заключается в оценке эффективности применения СНС для многогрупповой классификации следов бойков в условиях сверхмалого числа исходных объектов обучающей выборки для каждого класса (по 4 исходных изображения в каждом классе). Для обеспечения эффективности обучения СНС была сформирована аугментированная обучающая выборка. Для этого на основе каждого исходного изображения обучающей выборки были получены по 8 новых изображений с измененными в допустимых пределах характеристиками. Исследования показали, что для выборки, включающей 40 классов (экземпляров оружия), точность классификации СНС достигает порядка 93% в случае учета максимального сигнала на одном выходном нейроне и 97-98% при классификации по трем наибольшим сигналам на выходных нейронах. Работа представляет интерес для разработчиков программного обеспечения автоматизированных баллистических идентификационных систем и для сотрудников региональных криминалистических баллистических лабораторий.

Об авторах

Владимир Александрович Федоренко

Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: fed77@yandex.ru

заведующий лабораторией, кандидат физико-математических наук, доцент

Россия, Саратов

Ксения Олеговна Сорокина

Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского

Email: lorredos@gmail.com

программист

Россия, Саратов

Павел Витальевич Гиверц

Баллистическая лаборатория полиции Израиля

Email: pavel.giverts@gmail.com

доктор философии

Израиль, Иерусалим

Список литературы

  1. Типовые экспертные методики исследования вещественных доказательств: ч. 1 / под ред. Ю.М. Дильдина; общ. ред. В.В. Мартынов. М.: ЭКЦ МВД России, 2010. 568 с.
  2. Области применения Технологии «ПОИСК» и задачи баллистической экспертизы, решаемые с помощью данной технологии [Электронный ресурс] // ООО «СДЦ». URL: https://www.sbc-spb.com (дата обращения: 01.08.2023)
  3. Автоматизированная Баллистическая Идентификационная Система [Электронный ресурс] // Компания РАМЭК. URL: https://www.ramec.ru/otraslevyie- resheniya/resheniya-dlya-silovyixstruktur/avtomatizirovannaya-ballisticheskayaidentifikaczionnaya-sistema.html (дата обращения: 01.08.2023)
  4. Форсайт Д.А., Понс Д. Компьютерное зрение. Современный подход. М.: Вильямс, 2018. 960 с.
  5. Федоренко В.А., Сорокина К.О., Гиверц П.В. Многогрупповая классификация следов бойков с помощью полносвязной нейронной сети // Информационные технологии и вычислительные системы. 2022. N 3. С. 43-57. doi: 10.14357/20718632220305
  6. Song J. Proposed “NIST Ballistics Identification System (NBIS)” Based on 3D Topographic Measurements on Correlation Cells // AFTE Journal. 2013. Vol. 45(2). P. 184-194.
  7. Song J. Proposed “Congruent Matching Cells (CMC)” Method for Ballistic Identification and Error Rate Estimation // AFTE Journal. 2015. Vol. 47(3). P. 177-185.
  8. Song J., Song H. Reporting likelihood ratio for casework in firearm evidence identification // Journal Forensic Sciences. 2022. Vol. 68(2). P. 399-406. doi: 10.1111/1556-4029.15186
  9. Riva F., Champod C. Automatic comparison and evaluation of impressions left by a firearm on fired cartridge cases // Journal Forensic Sciences. 2014. Vol. 59(3). P. 637–647. doi: 10.1111/1556-4029.12382
  10. Giverts P., Sorokina K., Fedorenko V. Examination of the possibility to use Siamese networks for the comparison of firing pin marks // Journal Forensic Sciences. 2022. Vol. 67(6). P. 2416–2424. doi: 10.1111/1556-4029.15143
  11. Statistics and Machine Learning Toolbox [Электронный ресурс] // MathWorks. URL: https://www.mathworks.com/products/statistics.html (дата обращения: 01.08.2023)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».