12 月102022
實作組智慧安防與城市

參賽團隊名稱：Next P.AI

2022年08月22日發生了震驚全臺的「臺南殺警案」，我們設計即時偵測安全威脅對象之裝置，並自動採取必要的保護措施，以緩解當下險境，保護員警安全。希望藉此敬邀大家一起關心每位員警的安全。

提案動機

請大家先來看一段影片，就能充分了解我們的提案動機了（註：本影片因有持刀畫面不適合年紀較小觀眾收看）。

  1. 2022年08月22日發生了震驚全臺的「臺南殺警案」(0822事件)，27歲的曹瑞傑身中38刀、36歲的涂明誠被砍殺17刀，導致兩名員警皆傷重不治因公殉職。
  2. 該令人痛心之事件中，因為收到通報發現可疑涉案車輛，曹瑞傑主動駕駛巡邏車載著凃明誠前往追查，但行動軌跡只能知道大概位置，沒辦法很明確知道地點，還是要同仁下去找，因此抵達公墓後，凃明誠先下車搜索，曹瑞傑則駕駛巡邏車在外面尋找，到公墓時與凃明誠會合時，已經看到凃明誠遭砍傷在地；後續支援警力趕到時，曹瑞傑也已滿身是血躺倒在地。
  3. 自2011年起警界「警力不足」、「超時加班」、「單獨執勤」即已成為常見之問題，加上近30年來，臺灣已發生了7起重大殺警案，造成8名警察殉職。藉由這一次0822重大事件，我們將自己設身處地與曹瑞傑、涂明誠換位思考，縱然近年來不斷強化各種如槍枝射擊、綜合逮捕術等教育訓練，想像當下自己獨自一人，臨場面對持刀持槍兇嫌，尤其如曹瑞傑在警車內，理論上受到警車保護，卻不得不因為對方持槍而下車，最後遭持刀砍死。不禁令人陷入深深的思考：除了加強教育訓練與同伴互相守護以外，在「人工智慧」、「自駕車」、「無人機」等相關技術飛速發展的當下，難道「警車」不能幫忙保護我們第一線面臨危險的員警嗎？
  4. 所以本次，我們特地藉由0822專案痛定思痛的發想，希望藉由安裝在「警車」的邊緣運算裝置，透過AI人工智慧辨識模型，偵測令員警陷入極端險境之犯嫌，並自動採取必要的保護措施(例如：強光照眼)，即時緩解員警之險境。

解決方案

使用軟硬體如下：

  • 硬體：
    • AI開發套件
      • 型號 – IEI DRPC-240AI-i5CS
      • 規格CPU – Intel i5-1145G7E
      • Memory – 8G
      • Storage – 256G
    • 微控制器開發板
      • 型號 – Raspberry Pi 4 Model B
      • 規格CPU – ARM Cortex-A72
      • Memory – 8G
    • 反擊裝置元件
      • Raspberry Pi 第二代HD 紅外線攝影模組：模擬車載鏡頭
      • MG996 伺服馬達 ：控制鏡頭雲台及雷射燈
      • APC 雷射模組 ：初步反擊措施
  • 軟體：Intel OpenVINO™ Toolkit / Python

本專案整合物件辨識、姿態估測及單物件追蹤三個模型來實現解決方案，系統流程簡述如下：

1. 攻擊行為偵測與辨識

本系統將持續串流車載鏡頭影像至邊緣運算裝置，並以Yolo v7物件辨識模型於OpenVINO平台上進行AI Inference，即時偵測具安全威脅之可疑對象。

2. 操控車載裝置進行現場防護

如出現持刀人時，將切換為人體姿態估測模型(human-pose-estimation-0001)，藉此定位並追蹤威脅者之特定部位以先行採取防護措施（本專案以強光照射對方眼睛為例）。

3. 緊急通報指揮中心求援

危險狀況發生時，除現場會第一時間予以初步反擊之外，同時緊急事件上傳至巡邏監控平台。

應用場景

成果介紹短片

執行過程

組裝車載鏡頭及反擊設備並連接樹莓派及IEI邊緣裝置
程式載入OpenVINO模型

成果照片

Yolo v7物件辨識偵測到持刀人開啟雷射光，並切換keypoint模型
瞄準左眼 瞄準右眼

參考資料

1.樹莓派相關資料

2.使用模型

3.影片使用音樂版權

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