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法医学のためのコンピュータビジョン:隠された手がかりの検出

Abirami Vina

5分で読めます

2025年7月4日

証拠の特定、映像の分析、犯罪捜査の迅速化など、法医学におけるコンピュータビジョンの影響について解説します。

捜査は、犯罪現場で収集された物的証拠に大きく依存しており、その証拠の多くは視覚的なものです。従来、これらの手がかりの収集は手作業で行われてきました。現場の撮影、レイアウトのスケッチ、オブジェクトのラベル付け、そして捜査官の訓練された目で微妙な詳細を見つけることに頼っていました。

長年にわたり、サーマルカメラや指紋スキャナーなどのツールがこの作業をサポートし、犯罪の解決に重要な役割を果たしてきました。しかし現在、AIとコンピュータビジョンのおかげで、捜査はより高度になっています。機械は、視覚的な証拠をより速く、より正確に、そしてはるかに大規模に分析するのを支援できます。

特に、コンピュータビジョンは、機械が画像やビデオを見て理解することを可能にする影響力のあるテクノロジーです。これらのシステムは、大量の視覚データを迅速に処理および分析し、捜査官がより迅速に犯罪を解決するのに役立ちます。

調査におけるAI駆動型ツールの利点により、AI駆動型デジタルフォレンジックの世界市場は2025年には49億8000万ドルと評価され、2031年までに177億ドルに達すると予測されています。 

図1. AI駆動のグローバルデジタルフォレンジックス市場(出典)。

この記事では、コンピュータビジョンが法医学捜査にどのように利用できるのか、そして視覚的証拠の特定、分析、解釈にどのように役立つのかを解説します。

法医学におけるAIとコンピュータビジョンの役割

コンピュータビジョンにより、機械は現実世界の視覚情報を解釈し、その理解に基づいて意思決定を行うことができます。特に、法医学においては、AIを使用して武器や負傷などの要素を検出し、車両を追跡し、犯罪現場の3Dモデルを驚くほどのスピードと精度で再構築することさえ可能です。 

法医学的調査は依然として手動による観察と専門家の知識に依存していますが、このプロセスは時間がかかり、通常は一度に1つのケースに焦点を当てています。Ultralytics YOLO11のようなコンピュータビジョンモデルは、より高速でスケーラブルなアプローチを提供します。これらのモデルは、シーンをスキャンし、主要なオブジェクトを識別し、オブジェクト検出や画像分類などのVision AIタスクを使用して証拠を分類できます。

例えば、何百時間もの監視映像を手動で確認する代わりに、コンピュータビジョンモデルはビデオフィードを自動的にスキャンして、不審な動き、徘徊、または置き去りにされたオブジェクトなどの不審なアクティビティを検出できます。調査担当者が確認するための特定の時間枠と場所を特定し、関連する証拠を見つけるために必要な時間と労力を大幅に削減できます。

鑑識科学におけるVision AIの応用 

コンピュータビジョンは、捜査官が視覚的証拠を収集および調査する方法を変えています。今日、法医学の仕事でどのように使用されているかを詳しく見てみましょう。

コンピュータビジョンを使用した監視映像の分析

監視で使用される最も一般的なコンピュータビジョン技術の1つは、ビデオフレーム全体で人、車両、またはアイテムを追跡するオブジェクト追跡です。これらのシステムは、すべての状況に合わせて手動でプログラムされるのではなく、実際のビデオから学習し、「通常」がどのように見えるかをすぐに把握します。そうすることで、静かな場所でうろついている人、制限区域内の車両、公共の場所にある無人のバッグなど、異常な行動を自動的に特定できます。

この技術は、捜査中に役立ちます。たとえば、目撃者が午前11時から午後1時までの間に交差点で赤いピックアップトラックを見たと証言した場合、コンピュータビジョンは何時間ものCCTV映像をスキャンし、赤いトラックのすべてのインスタンスをピックアップして、捜査官がすべて手動で確認する手間を省くことができます。コンピュータビジョンは、これまで数時間または数日かかっていた作業を自動化することで、ライブモニタリングと証拠レビューの両方をより迅速、スマート、かつ効果的にします。

図2. Vision AIを使用してCCTV映像を分析し、赤いピックアップトラックを追跡する例(出典)。

山火事調査でのAIの利用

火災事故後の対応では、時間が非常に重要であり、物的証拠が損なわれたり、消失したりすることがよくあります。コンピュータビジョン技術は、衛星画像、ドローン映像、CCTV、サーマルスキャンなど、多様な視覚データソースを分析して、一連の出来事を再構築することで、このギャップを埋めるのに役立ちます。

これらのツールは、火災の発生源を検出し、潜在的な促進剤を特定し、現場付近での人または車両の活動を追跡できます。犯罪データベースおよび事件報告と組み合わせると、システムは、異なる地域にわたる繰り返しの火災場所、容疑者の行動、または組織的な放火などのパターンを明らかにすることができます。

実際の例として、オーストラリアのニューサウスウェールズ州では、警察が2019〜2020年の森林火災の捜査中にInsightsと呼ばれるコンピュータビジョン プラットフォームを使用しました。このプラットフォームは、CCTV映像、地理空間データ、および風向や落雷記録などの環境入力を分析しました。また、大量の監視映像から、車両や機器などの関連する視覚要素を物体認識によって識別しました。

捜査官は、これらの洞察に携帯電話の位置情報データと地図を重ね合わせることで、人間の活動を特定の火災イベントに結びつけ、公式な審問中にこのデータを視覚的に提示することができました。このアプローチにより、捜査プロセスが迅速化されました。

図3. 火災現場の残骸を調べる鑑識官(出典)。

コンピュータビジョンを用いた犯罪現場の再現

法医学における3Dリコンストラクションは、写真撮影、レーザースキャン、LiDAR、コンピュータビジョンなどの技術を組み合わせて、犯罪現場の詳細で正確なスケールモデルを作成します。これらの再構築により、捜査官は、従来の2D写真では提供できないレベルの精度とインタラクティブ性で、オブジェクトの配置、血痕パターン、弾道などを視覚化できます。この技術は、仮想ウォークスルーや正確な測定を可能にすることで、分析と法廷でのプレゼンテーションを強化します。

積極的な捜査に加えて、3D再構成とバーチャルリアリティ(VR)も法医学教育を再構築しています。学術的な環境では、学生はVRヘッドセットを使用して、シミュレートされた犯罪現場を探索し、証拠を特定し、指紋スキャンや血痕分析などの技術を練習できます。この没入型学習アプローチは、安全で反復可能な環境で中核的な捜査スキルを構築します。

図4. VRヘッドセットを使用して犯罪現場を見る学生(ソース)。

Vision AIによる画像強調

インドのケーララ州で発生した19年前の事件が、最近AIを活用した画像鮮明化によって解決されました。捜査官は、事件当時の古い写真を再検討し、画像処理と人工知能を組み合わせて顔の特徴を鮮明にし、容疑者の最新の似顔絵を作成しました。鮮明化された画像の一つが、オンラインで共有された結婚式の写真に写っていた人物と酷似しており、最終的に事件解決の糸口となりました。

この事例は、最新の鑑識ツール、特にAIと従来の画像強調の統合が、法執行機関が長年未解決の捜査を再検討し、解決するのにどのように役立つかの良い例です。隠された詳細を明らかにしたり、時間の経過とともに大きく変化した個人を特定したりすることで、これらの技術はデジタル鑑識の分野で強力な資産であることが証明されています。

証拠抽出のためのインスタンスセグメンテーションの利用

インスタンスセグメンテーションは、画像内の個々のオブジェクトを識別し、詳細なピクセルレベルのマスクでそれぞれを概説することができるコンピュータビジョンタスクです。これにより、捜査官は、乱雑または複雑な環境でも、重要な証拠を正確に分離することができます。

例えば、犯罪現場に複数の足跡やタイヤの跡が土や雪の中に重なって残っている場合、インスタンスセグメンテーションは、それぞれの足跡やタイヤの跡を区別して輪郭を描くことができます。これにより、背景の散らかりに気を取られることなく、移動パターン、車両の経路、容疑者の軌跡を簡単に分析できます。

シーン分析以外にも、インスタンスセグメンテーションは法医学画像にも適用されています。チューリッヒ法医学研究所の研究では、研究者らはこの手法を使用して、さまざまな創傷の種類を特定しました。彼らは、4,666個の創傷を含む1,753個の法医学画像でビジョンモデルをトレーニングしました。 

トレーニングされたモデルは、刺し傷や火傷を含む7種類の負傷を検出して分類することができました。これは、Vision AIが負傷パターンの迅速かつ正確な分析を通じて捜査官をどのように支援し、時間を節約し、法医学画像評価の一貫性を向上させることができるかを示しました。

Vision AIによって実現される自動ナンバープレート認識

自動ナンバープレート認識(ANPR)、またはナンバープレート認識(LPR)は、画像またはビデオ映像からナンバープレート番号を自動的に検出、読み取り、抽出することに焦点を当てたコンピュータビジョンアプリケーションです。これには通常、フレーム内のナンバープレートの位置を特定するために、物体検出用のYOLO11などのコンピュータビジョンモデルを使用することが含まれます。 

ナンバープレートが識別されると、光学文字認識(OCR)が適用され、英数字が抽出されます。次に、この情報をデータベースと相互参照して、車両の所有者を特定したり、過去の動きを追跡したりできます。ANPRは、行方不明者、車両の盗難、交通違反、またはひき逃げ事件などの調査に特に役立ちます。

例えば、行方不明者事件では、法執行機関はLPRシステムにナンバープレート番号を入力できます。車両が監視カメラに映った場合、システムはその場所を自動的に検出し、警察官が迅速に対応できるよう支援します。LPRはまた、盗難車やひき逃げなどの事件において、統合された監視ネットワークを通じて迅速かつ正確な追跡を提供することで、重要な役割を果たします。

図5. YOLO11を使用したナンバープレートの検出(出典)。

法医学におけるAI利用のメリットとデメリット

AIとコンピュータビジョンは、鑑識捜査の効率、アクセシビリティ、および信頼性を向上させるいくつかの重要な利点を提供します。考慮すべき主な利点を以下に示します。

  • リモート分析: コンピュータビジョンにより、法医学捜査官は、事件現場や証拠(画像、ビデオ、3Dモデルなど)を、直接現場にいなくてもどこからでも見ることができます。
  • 長期アーカイブ: ビジョンシステムで処理されたデータは、適切に整理され、簡単に検索できます。将来必要になった場合は、古いケースで改善されたモデルを使用して再検討および再分析できます。
  • 一貫性: 経験に基づいて視覚情報を異なるように解釈する可能性のある人間とは異なり、コンピュータビジョンモデルは毎回同じルールを適用するため、より一貫性のある均一な分析が得られます。

その可能性にもかかわらず、法医学におけるコンピュータビジョンにも、留意すべきいくつかの課題があります。主なものを次に示します。

  • 入力品質: ビジョンモデルは、受信するデータの品質に大きく依存します。画像がぼやけていたり、照明が不十分であったり、低解像度であったりすると、コンピュータビジョンのソリューションは重要な詳細を見逃したり、誤って解釈したりする可能性があります。これは、適切なデータ拡張戦略を適用することで軽減できます。 
  • 未知のデータにおける困難さ:コンピュータビジョンモデルは、トレーニングされたデータとは異なる珍しいオブジェクトや犯罪現場など、新しいものに遭遇すると苦労する可能性があります。これは「ドリフト」として知られています。
  • 法的課題: 捜査でコンピュータビジョンを使用すると、証拠が法廷で認められるかどうか、データのプライバシーはどの程度か、システムの決定の透明性はどの程度かなど、法的な問題が生じる可能性があります。

主なポイント

コンピュータビジョンはまだ進化していますが、すでに法医学の運営方法を変えています。インスタンスセグメンテーションによる小さな証拠の検出とアウトラインの作成から、3D犯罪現場モデルの構築、ドキュメントの強化まで、捜査官のあらゆる段階をサポートします。

将来的には、コンピュータビジョンはAIや機械学習とさらに密接に連携して、パターンをより迅速に特定し、過去の事例データを使用してより適切な予測を行うようになるでしょう。テクノロジーが向上し続けるにつれて、犯罪を解決するための新しい、より良い方法をもたらし続けるでしょう。

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