Компания NeuroCore разработала решение X-Vision, позволяющее существенно повысить эффективность и точность досмотровых процедур на объектах транспорта. Решение анализирует потоки изображений с рентгенотелевизионных установок (РТУ) в реальном времени и подсвечивает на рабочем экране оператора выявленные у пассажиров запрещенные предметы, помогая снизить влияние человеческого фактора и одновременно повысить пропускную способность пунктов досмотра. Система формирует воспроизводимый стандарт применения ИИ и дата-подходов в сфере транспортной безопасности и может широко применяться как внутри страны, так и в международных проектах. О создании решения, его преимуществах и возможностях по нейтрализации новых угроз рассказывает Игнат Ушев, директор по продукту и развитию ИИ-направления компании NeuroCore, номинант на премию Data Award.

- Как родилась идея создания вашего решения?

Наш продукт X-Vision изначально создавался как прикладное решение для конкретной инфраструктурной задачи, которая возникла у интегратора досмотровых комплексов, работающего с рентгеновскими интроскопами Astrophysics. В ходе их эксплуатации на объектах транспортной безопасности возникла необходимость повысить стабильность выявления потенциально опасных объектов, не меняя при этом имеющиеся системы досмотра.

Интегратор обратился к нам, чтобы мы создали ИИ-модуль, который мог бы работать «поверх» существующих интроскопов, анализируя потоки изображений в реальном времени и автоматически выявляя подозрительные предметы — это позволило бы снизить зависимость качества досмотра от влияния человеческого фактора. Последующая разработка решения шла в тесной связке с этим интегратором.

- Какие проблемы и задачи призван решить ваш продукт?

Главная задача нашего решения — обеспечить повышение эффективности и устойчивости досмотровых процедур на объектах транспортной безопасности, проводимых с использованием интроскопов, в том числе Astrophysics.

Эта задача распадается на пять основных подзадач. Первая — снижение риска пропустить угрозы при высокой нагрузке досмотровой группы. При росте пассажиропотока операторам приходится анализировать сотни тысяч изображений за смену. Такая высокая нагрузка приводит к падению концентрации и росту вероятности ошибок. Вторая — уменьшение количества ложных срабатываний и повторных досмотров, что заметно сокращает объем ручных проверок и ускоряет поток пассажиров. Третья подзадача — увеличение пропускной способности пунктов досмотра за счет работы в реальном времени и сокращения повторных проверок. Четвертая — быстрая адаптация к новым классам угроз. Наконец, пятая — аппаратная независимость: решение должно интегрироваться с оборудованием РТУ без его модификации и без нарушения гарантийных обязательств.

- В чем состоит важность и сложность этой задачи?

Решение рассчитано на использование в комплексах критической инфраструктуры с пассажиропотоком более 111 млн человек в год (по данным 2024 года), где даже небольшая ошибка масштабируется в системный риск.

Сложность заключается в высокой вариативности рентгеновских изображений, поступающих с РТУ, а также редких, но очень критичных угрозах и необходимости работать в реальном времени без модификации оборудования. При этом система должна одновременно обеспечивать точность выявления угроз на уровне 75–80%, снижать ложные тревоги на 20–25% и увеличивать реальную пропускную способность досмотровых пунктов примерно на 20%.

- Каковы ключевые возможности решения?

X-Vision автоматически анализирует рентгеновские изображения в реальном времени и подсвечивает на рабочем экране оператора выявленные запрещенные предметы: оружие, емкости, аккумуляторы, электронику и пр. Решение поддерживает MLOps-подход: добавление новых классов запрещенных предметов занимает одну-две недели, при этом обновления централизованы. Срок хранения изображений составляет до 365 дней, что обеспечивает управляемость и масштабируемость системы.

Что важно, система интегрируется с любыми интроскопами без их модификации, работая на штатных ПК или через плату видеозахвата.

- На базе каких технологий или платформ реализовано ваше решение?

Решение работает как прикладной модуль для видеоаналитики рентгеновских изображений: принимает их поток с интроскопа (через штатный интерфейс или плату видеозахвата), выполняет нейросетевой анализ и возвращает результат оператору. Архитектура модульная: инференс-сервис обеспечивает компьютерное зрение, интеграционный слой — обмен с рабочим местом и журналирование, контур обновления моделей и контроля качества — процессы MLOps.

X-Vision развертывается на серверах в закрытом периметре заказчика. Вычисления возможны на CPU или GPU в зависимости от требований по пропускной способности, без привязки к конкретному производителю РТУ.

- Какие данные используются?

Как я уже сказал, решение анализирует поток рентгеновских изображений багажа и ручной клади, поступающий с интроскопов в режиме реального времени. Для обучения и валидации моделей использован собственный датасет из более чем 30 тыс. рентгеновских изображений (включая 20 тыс. чемоданов) с экспертной разметкой по классам угроз. Дополнительно применяются синтетические изображения для редких и трудно встречающихся сценариев, что позволяет повысить устойчивость модели к нестандартным конфигурациям объектов. В эксплуатационном контуре используются только реальный поток рентгеновских изображений и события системы, персональные данные пассажиров не обрабатываются.

- Какие математические методы применяются в вашем решении?

В нем используются методы глубокого обучения на основе сверточных нейронных сетей (CNN), оптимизация через градиентный спуск и алгоритмы обратного распространения ошибки (backpropagation). Качество оценивается по показателям IoU, соотношению точности и полноты, а также уверенности модели в своем предсказании (confidence score). Математическая база — линейная алгебра, теория вероятностей и численные методы оптимизации.

- Какие свойства решения вы считаете наиболее интересными?

Ключевая особенность X-Vision — аппаратная независимость при работе в реальном времени: обеспечивается интеграция с РТУ без их модификации и без замены оборудования, что критично для инфраструктуры с разнородным парком этих установок.

Другая особенность решения — собственный датасет рентгеновских изображений и синтетических данных, он позволил добиться высокой степени устойчивости модели в реальной эксплуатации и обеспечить быстрое добавление в систему новых классов угроз.

И, пожалуй, самое важное — баланс между точностью и скоростью.

- Каков портрет типичного клиента вашего решения?

Заказчиками выступают службы транспортной безопасности, управляющие компании аэропортов и вокзалов, а также системные интеграторы, отвечающие за внедрение и сопровождение досмотровых решений.

- Какие результаты могут достигаться благодаря внедрению X-Vision?

Внедрение решения дает компании измеримые операционные и управленческие эффекты: повышение уровня безопасности, ускорение потока пассажиров, снижение операционной нагрузки, продление срока службы существующего оборудования, возможность быстро готовить новых операторов РТУ и повышать их насмотренность (навыки досмотра и распознавания угроз).

Рост пропускной способности пунктов досмотра может достигать 20% за счет анализа в реальном времени и снижения повторных проверок. Количество ложных тревог снижается на 20–25%, что уменьшает объем ручного досмотра и нагрузку на персонал. Благодаря автоматической подсветке подозрительных объектов на экране число ошибок выявления сокращается примерно на четверть. Точность распознавания в актуальной версии системы составляет 75–80% по ключевым классам угроз. А научить систему распознавать новые угрозы можно всего за пару недель.

- Каковы успехи на рынке?

Решение прошло этап пилотных внедрений, где оно тестировалось в реальных контурах досмотра на объектах транспортной инфраструктуры, в том числе в пяти крупнейших аэропортах России и за ее пределами и на нескольких пунктах досмотра вне объектов критической инфраструктуры.

Проект, реализованный в партнерстве с интегратором досмотровых комплексов, подтвердил совместимость с интроскопами международных производителей, включая Astrophysics. Система продемонстрировала устойчивую работу в режиме реального времени и соответствие заявленным эксплуатационным метрикам.

- В чем роль продукта для рынка?

Решение X-Vision устраняет разрыв между растущими требованиями к безопасности и ограничениями существующего парка досмотрового оборудования. Оно позволяет модернизировать действующие пункты досмотра без капитальной замены интроскопов, повышая качество выявления угроз и одновременно увеличивая пропускную способность. Таким образом, мы формируем прикладной стандарт ИИ-поддержки досмотра для объектов критической инфраструктуры и снижаем зависимость от человеческого фактора при принятии решений и свойственных ему ошибок.

- В каком направлении будет развиваться решение?

Дальнейшее развитие будет направлено на расширение перечня классов угроз, повышение точности их выявления, накопление эксплуатационных данных, контролируемое обновление моделей в рамках MLOps-контура, охват новых типов интроскопов, масштабирование на новые объекты транспортной инфраструктуры, а также на повышение устойчивости к сложным сценариям — с перекрытиями, плотными материалами, нестандартными конфигурациями багажа и пр.