Ứng dụng AI trong truy tìm tội phạm từ camera giám sát – Tin Công Nghệ

Một trong số thành quả công nghệ nổi bật được đoái hoài nghiên cứu, ứng dụng nhiều hiện nay là Trí tuệ nhân tạo, trong đấy Học máy (Machine Learning) là phần nào quan trọng của trí óc nhân tạo, và Học sâu (Deep Learning) là một nhánh của Học máy, được gọi là một thành tựu tiên tiến nhất hiện nay của trí óc nhân tạo. Học máy được hiểu là khả năng một hệ thống máy cũng đều có thể mô phỏng lại các hoạt động của loài người như học tập, suy luận, đánh giá vấn đề. Nhìn chung, học máy là toàn bộ qui trình cung cấp dữ liệu đầu vào cho máy tính, để máy tính tự học, hiểu, phân tích dữ liệu, từ đấy thi hành các nhiệm vụ với những bộ dữ liệu mới trong tương lai. Học sâu chỉ là một kỹ thuật của học máy, được lấy cảm hứng từ cấu trúc của cục não con người gồm một mạng lưới khổng lồ các nơ-ron tâm thần thu nhận và xử lý tín hiệu. Các thuật toán học sâu cố gắng mang ra các kết luận tựa như như nhân loại bằng cách liên tiếp phân tích dữ liệu với một cấu trúc logic nhất định. Để đạt được điều này, học sâu sử dụng cấu trúc nhiều lớp của các thuật toán được gọi là mạng nơ-ron.

Ứng dụng trí não nhân tạo trong truy tìm tội phạm từ hệ thống camera giám sát

Trong công tác cảnh sát có biết bao phần mềm thực tế có thể được phát triển từ việc áp dụng các kỹ thuật học máy, và đặc biệt hiện giờ là kỹ thuật học sâu. Các phần mềm này đã chứng minh hiệu quả đột phá của nó trên nhiều lĩnh vực trong đấy có công tác truy tìm tội phạm. Có thể dẫn chứng bằng hệ thống Skynet, một hệ thống giám sát tự động với mạng lưới camera quan sát lớn số 1 ngoài nước được gọi là “thiên la địa võng” của Trung Quốc. Việc thành lập và phát triển hệ thống này nằm trong chương trình quốc gia, bắt đầu được triển khai từ năm 2015 và hiện nay đã đưa vào sử dụng ở hàng chục tỉnh thành khắp Trung Quốc. Chương trình này còn có sự phối hợp của nhiều bộ ngành mà vai trò chủ yếu là Ban Chính pháp và Bộ Công an Trung Quốc. Skynet sử dụng mạng lưới camera khổng lồ gồm hàng trăm triệu camera giám sát đặt tại những nơi trọng yếu như nhà ga, sân bay, ngã tư… kết hợp công nghệ trí não nhân tạo, thực sự đã trở thành công cụ đắc lực giúp công an Trung Quốc phá được không ít vụ án lớn.

Rõ ràng việc phát triển các phần mềm trí tuệ nhân tạo luôn là xu hướng công nghệ tương lai, hứa hẹn sẽ mang đến những hữu hiệu xuất chúng trong giải quyết công việc. Do đó nghiên cứu các kỹ thuật học máy và học sâu của trí não nhân tạo để từ đó xây dựng và phát triển các phần mềm thực tiễn phục vụ công tác Ngành Công an là rất cần thiết, đặc biệt trong xu thế hội nhập quốc tế, đẩy mạnh ứng dụng CNTT trong số mặt công tác Công an hiện nay.

Học viện an ninh nhân dân, một trong số cửa hàng đào tạo đại học, sau đại học và nghiên cứu khoa học lớn của cả nước, là cơ sở dạy dỗ đại học trọng điểm của ngành Công an, với nhiều Khoa chuyên ngành có hàng ngũ giảng viên trình độ chuyên môn cao và có năng lực nghiên cứu khoa học. Khoa An ninh thông tin thuộc Học viện An ninh nhân dân cũng chính là một trong các Khoa mũi nhọn của Học viện và của Ngành Công an trong giảng dạy và nghiên cứu về CNTT và ANTT. Việc giảng dạy và nghiên cứu các ứng dụng công nghệ mới, nhất là trí óc nhân tạo, học máy và học sâu trong công tác Công an cũng được chú trọng trong những chương trình đào tạo có liên quan và trong số đề tài nghiên cứu khoa học các cấp do giảng sư của Khoa đảm nhiệm. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ cảnh sát năm 2020-2021 do Thượng tá, Tiến sĩ Phạm Thị Thanh Thủy cùng các các giảng sư của Khoa thực lúc này cũng chính là một trong số nghiên cứu về các kỹ thuật mới của học máy và học sâu ứng dụng trong công tác tìm kiếm đối tượng tình nghi, đối tượng phạm tội từ những hệ thống camera giám sát.

Đề tài tập trung nghiên cứu, xây dựng một máy móc tự động kiếm tìm đối tượng từ cơ sở dữ liệu hình ảnh tiếp nhận từ nhiều camera giám sát dựa theo nguồn tin tức đầu vào là câu mô tả về đối tượng do nhân chứng cung cấp. Ví dụ ở Hình 1, đối tượng cần tìm là một bé gái có miêu tả dung mạo như sau: “Bé gái cao khoảng 1,2m, tóc buộc cao đeo bờm hồng, mặc váy hoa xanh to nền trắng với đường viền xanh ở eo, chân đi giày búp bê màu trắng”. Khi người sử dụng hệ thống nhập câu miêu tả vào, hệ thống sẽ tự động tìm ra hình ảnh bé gái tương ứng từ cơ sở dữ liệu ảnh thu nhận từ những camera giám sát. Các loại hình học sâu tiên tiến đã được nghiên cứu và ứng dụng thành công để giải quyết bài toán đề ra trong đề tài.

Hình 1: Tìm kiếm hình ảnh đối tượng từ câu mô tả.

Hệ thống tìm tìm kiếm được tiến hành trong hạ tầng chung cả của hệ thống giám sát an ninh sử dụng camera như Hình 2. Hệ giám sát an ninh sử dụng camera gồm các dịch vụ giám sát đặt tại những công ty công an (ví dụ cấp Quận, Phường..). Trong mỗi dịch vụ có những camera IP được kết nối với nhau qua đầu thu NVR, dữ liệu hình ảnh sẽ được lưu trữ trên đầu thu. Các đầu nhận được kết nối với nhau và nối vào đầu thu tổng, cấp phép chúng ta quản lý dữ liệu tập trung ở một đầu ghi tổng (ở phường, quận..), từ đó dễ dàng trong công tác thu thập, quản lý và truy vấn dữ liệu sau này. Tại mỗi dịch vụ tiến hành hệ thống tìm kiếm hình ảnh đối tượng từ camera quan sát dựa theo câu miêu tả về đối tượng.

Hình 2: Sơ đồ hạ tầng camera giám sát và hệ thống tìm kiếm đối tượng.

Sơ đồ khối chung của hệ thống tìm kiếm ảnh đối tượng dựa theo câu mô tả đối tượng thể hiện ở Hình 3.

Hình 3: Sơ đồ hệ thống tìm kiếm đối tượng hình ảnh từ câu mô tả về đối tượng.

Dữ liệu hình ảnh ghi lại được từ những camera được lưu tại Image Server. Khi User (có thể là cán bộ công an hay công dân) có nhu cầu cần trích xuất hình ảnh đối tượng, thay vì phải đến trực diện đến cơ quan công an, User cũng có thể có thể tạo tài khoản, điền thông tin tờ khai đòi hỏi trích xuất dữ liệu kèm theo câu mô tả về đối tượng cần trích xuất hình ảnh, chọn cơ quan thu nhận tờ khai bằng phương pháp tương tác trực tiếp trên giao diện Website. Dữ liệu cá nhân, tờ khai, tài khoản,… của User sẽ được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu trên Database Server. Các yêu cầu trích xuất dữ liệu (tờ khai), đòi hỏi xác minh tài khoản sẽ được Admin phê duyệt. Sau khi được phê duyệt, câu truy vấn sẽ được gửi đến Image Server, Image Server thi hành tìm kiếm và trả về dữ liệu lại cho Website. Dữ liệu trả về sẽ có lưu trữ xuống cơ sở dữ liệu của Website. Website cũng cho phép Admin cũng có thể có thể in kết quả truy vấn và đặt lịch hẹn cho người gửi yêu cầu trích xuất dữ liệu đến nhận kết quả trích xuất. Hình 4 minh họa kết quả tìm kiếm đối tượng có mô tả:”Nữ tóc đen ngang vai, mặc áo phông lửng cộc tay màu vàng, mặc quần dài màu đen, đi giày thể thao màu đen”. Hệ thống tìm kiếm trả về kết quả là các hình ảnh đối tượng giống nhất với câu mô tả, đồng thời cũng trích xuất ra tin tức về vị trí của camera cũng như thời gian camera thu được những hình ảnh đối tượng.

Hình 4: Kết quả kiếm tìm đối tượng từ câu mô tả.

Thực tế hiện nay, trinh sát thực hiện kiếm tìm hình ảnh đối tượng một cách thủ công, chúng ta chưa có máy móc tự động hay công cụ bổ trợ công tác này. Rõ ràng, nếu làm 1 cách thủ công như vậy sẽ thật tốn kém về thời gian lẫn công sức và trong nhiều trường hợp là không khả thi và hiệu quả. Trong khi đó, nếu áp dụng các kỹ thuật học máy và đặc biệt là học sâu, cùng theo với việc sử dụng nguồn dữ liệu lớn có liên quan và năng lực xử lý ngày càng cao của máy tính hiện nay, những bài toán thực tế như trên tận gốc cũng đều có thể được giải quyết một cách tự động, nhanh chóng và hiệu quả.

Thượng tá. TS. Phạm Thị Thanh Thủy

Khoa ANTT – Học viện ANND

Ứng dụng AI, Trí tuệ nhân tạo, camera giám sát, truy tìm tội phạm,

Nội dung Ứng dụng AI trong truy tìm tội phạm từ camera giám sát – Tin Công Nghệ được tổng hợp sưu tầm biên tập bởi: napmucmayintannoi.com. Mọi ý kiến vui lòng gửi Liên Hệ cho napmucmayintannoi.com để điều chỉnh. napmucmayintannoi.com tks.