Классификация следов бойков по экземплярам оружия сверточной нейронной сетью
- Авторы: Федоренко В.А.1, Сорокина К.О.1, Гиверц П.В.2
-
Учреждения:
- Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского
- Баллистическая лаборатория полиции Израиля
- Выпуск: № 1 (2024)
- Страницы: 87-96
- Раздел: Интеллектуальные системы и технологии
- URL: https://ogarev-online.ru/2071-8632/article/view/287369
- DOI: https://doi.org/10.14357/20718632240109
- EDN: https://elibrary.ru/ZHVVQQ
- ID: 287369
Цитировать
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, СаратовКсения Олеговна Сорокина
Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского
Email: lorredos@gmail.com
программист
Россия, СаратовПавел Витальевич Гиверц
Баллистическая лаборатория полиции Израиля
Email: pavel.giverts@gmail.com
доктор философии
Израиль, ИерусалимСписок литературы
- 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.
- 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)
- 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)
- Форсайт Д.А., Понс Д. Компьютерное зрение. Современный подход. М.: Вильямс, 2018. 960 с.
- 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
- 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.
- Song J. Proposed “Congruent Matching Cells (CMC)” Method for Ballistic Identification and Error Rate Estimation // AFTE Journal. 2015. Vol. 47(3). P. 177-185.
- 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
- 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
- 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
- Statistics and Machine Learning Toolbox [Электронный ресурс] // MathWorks. URL: https://www.mathworks.com/products/statistics.html (дата обращения: 01.08.2023)
Дополнительные файлы
