一、人臉識別技術(shù)背景
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步，城鎮(zhèn)建設(shè)速度加快，城市中人口逐漸密集，流動(dòng)人口增加，引發(fā)了城市建設(shè)中的交通、社會(huì)治安、重點(diǎn)區(qū)域防范、網(wǎng)絡(luò)犯罪日益突出等城市管理問題。平安城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要關(guān)注人、車等活動(dòng)目標(biāo)，在刑偵破案中也往往根據(jù)關(guān)鍵區(qū)域視頻監(jiān)控中的人、車等關(guān)鍵信息來分析疑犯去向和相關(guān)線索。雖然針對車輛監(jiān)控的智能卡口系統(tǒng)已推行多年，但至今針對人員的設(shè)卡監(jiān)控和管理少之甚少，導(dǎo)致公安民警在日常視頻監(jiān)控過程中對人員進(jìn)行排查時(shí)猶如大海撈針，效率極低。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，我國城市人口日趨密集，城市人口流動(dòng)性也大大增加，現(xiàn)代化城市社會(huì)治安防控體系亟需針對流動(dòng)人口的人員卡口監(jiān)控系統(tǒng)的面世。
相信熱愛高科技的朋友一定對2012年上映的電影《碟中諜4》記憶猶新。電影中，探員漢納威在火車站利用同事傳過來的目標(biāo)人臉信息，在茫茫人海的火車站中，配合人臉識別系統(tǒng)，快速檢索比對過往人群，一眨眼的功夫就認(rèn)出迎面相逢的美女是致命殺手，手機(jī)發(fā)出“嘀嘀”報(bào)警聲，并且能在手機(jī)上同步顯示該致命殺手的姓名和信息，最終找到并抓捕嫌犯。這就是人臉識別的神奇之處。這些情景不僅僅是電影特技，人臉識別已經(jīng)讓科幻變成現(xiàn)實(shí)。
二、人臉識別的優(yōu)勢
人臉識別市場尚處于市場培育階段，其發(fā)展空間非常廣闊，近幾年受到非常大的關(guān)注。作為一種新興的生物識別技術(shù)，與虹膜識別、指紋掃描、掌形掃描等技術(shù)相比，人臉識別技術(shù)在應(yīng)用方面具有獨(dú)到的優(yōu)勢。
使用方便：人臉識別技術(shù)使用通用的攝像機(jī)作為識別信息獲取裝置，是一種完全非接觸的方式，在識別對象未察覺的情況下完成識別過程，識別對象不會(huì)存在心理排斥情緒。
直觀性突出：人臉無疑是肉眼能夠判別的最直觀的信息源，而人臉識別技術(shù)所使用的依據(jù)正是人的面部圖像，方便人工確認(rèn)、審計(jì)，“以貌取人”符合人的認(rèn)知規(guī)律。
不易仿冒：人臉識別技術(shù)要求識別對象必須親臨識別現(xiàn)場，他人難以仿冒，人臉識別技術(shù)所獨(dú)具的活性判別能力保證了他人無法以非活性的照片、木偶、蠟像來欺騙識別系統(tǒng)，這是指紋等生物特征識別技術(shù)所很難做到的。
使用通用性設(shè)備：人臉識別技術(shù)所使用的設(shè)備一般為PC、攝像機(jī)等通用設(shè)備，由于目前計(jì)算機(jī)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)等已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，因此，對于多數(shù)用戶而言，使用人臉識別技術(shù)無需添置大量專用設(shè)備，既保護(hù)了用戶的原有投資又大大擴(kuò)展了系統(tǒng)功能，同時(shí)還提高了系統(tǒng)的安全性能，滿足了用戶的安全性需求。
三、人臉識別技術(shù)應(yīng)用前景
人臉識別技術(shù)是目前被廣泛研究的熱門課題。人臉識別技術(shù)就是利用計(jì)算機(jī)分析人臉圖像，通過檢測對比人臉數(shù)據(jù)庫中的所有已知原型人臉圖像來達(dá)到"辨認(rèn)"身份的目的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及各種技術(shù)手段的綜合應(yīng)用，人臉識別技術(shù)在視頻監(jiān)控、訪問控制等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
1、公安、司法、海關(guān)：對重點(diǎn)布控人員實(shí)時(shí)預(yù)警，及時(shí)對嫌疑人采取有效跟蹤抓捕措施。
2、銀行：VIP客戶到網(wǎng)點(diǎn)后，實(shí)時(shí)預(yù)警，及時(shí)通知理財(cái)經(jīng)理，提供VIP服務(wù)。
3、省府、市府、信訪辦：實(shí)現(xiàn)對上訪人員實(shí)時(shí)布控，達(dá)到及時(shí)預(yù)警并采取有效圍堵措施。
4、學(xué)校：如學(xué)校發(fā)生偷車等盜竊案件后，通過監(jiān)控鎖定嫌疑人員，并找到嫌疑人員進(jìn)入校園時(shí)的抓拍照片，選取正面清晰的一張照片加入到黑名單，下次嫌疑人員進(jìn)入校園時(shí)，系統(tǒng)實(shí)施預(yù)警，對其采取抓捕措施。
5、超市、商場：慣偷、“職業(yè)打假人”等進(jìn)入超市后，及時(shí)預(yù)警，并派遣安保人員尾隨，達(dá)到防損目的。此外，人臉分析還可對商場客戶的屬性進(jìn)行識別，做大數(shù)據(jù)分析，了解用戶需求。
6、售樓處：潛在客戶分析。對在一定時(shí)間內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)在售樓處的顧客，系統(tǒng)及時(shí)提醒銷售人員。
7、汽車4S店、高端連鎖店：VIP客戶到店后，實(shí)時(shí)預(yù)警，及時(shí)通知銷售經(jīng)理，提供VIP服務(wù)。
8、住宅小區(qū)：刷臉聯(lián)動(dòng)門禁開門。
9、車管所、醫(yī)院：對“車蟲子”、“黃牛”進(jìn)行人臉識別，實(shí)時(shí)預(yù)警，及時(shí)采取有效驅(qū)趕措施。
四、淺析海康威視人臉識別技術(shù)
海康威視通過多年的潛心研發(fā)，成功推出了人臉抓拍比對系統(tǒng)、人臉檢索系統(tǒng)、視頻后檢索系統(tǒng)（人臉）等一系列基于人臉識別技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)。這些系統(tǒng)主要采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的人臉檢測算法、人臉跟蹤算法、人臉質(zhì)量評分算法以及人臉識別算法；是專門針對人員監(jiān)控、排查、檢索的系統(tǒng)，是視頻分析、運(yùn)動(dòng)跟蹤、人臉檢測和識別技術(shù)在安防領(lǐng)域的全新綜合應(yīng)用。
海康威視人臉識別功能根據(jù)人臉數(shù)據(jù)的來源可以分為兩個(gè)方面：靜態(tài)人臉比對功能（人臉大庫檢索）和動(dòng)態(tài)人臉比對功能（人員卡口黑名單實(shí)時(shí)比對）。
人臉大庫檢索功能是指將城鎮(zhèn)常住人口數(shù)據(jù)庫、疑犯在逃庫或人臉抓拍數(shù)據(jù)庫等人臉信息數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入人臉識別服務(wù)器，服務(wù)器對人臉圖像進(jìn)行建模分析。當(dāng)輸入一張人臉照片至該系統(tǒng)時(shí)，可以在已導(dǎo)入的數(shù)據(jù)庫中搜索出與輸入照片相似較高的人，從而查詢其身份。同時(shí)該系統(tǒng)也可將單人臉庫或者多人臉庫中已導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中的重復(fù)人員進(jìn)行排查并生成排查結(jié)果。
人員卡口實(shí)時(shí)比對功能是指通過在城市重點(diǎn)監(jiān)控地點(diǎn)部署安裝攝像機(jī)設(shè)卡，對經(jīng)過卡口的人員進(jìn)行人臉抓拍。前端攝像機(jī)將抓拍到的人臉圖片通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并與人臉黑名單庫進(jìn)行實(shí)時(shí)比對，當(dāng)發(fā)現(xiàn)可疑人員時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號，采用多種聯(lián)動(dòng)方式通知值班民警。系統(tǒng)集高清人臉圖像的抓拍、傳輸、存儲(chǔ)，人臉特征的提取和分析識別、自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)網(wǎng)布控等諸多功能于一身，并具有強(qiáng)大的查詢功能及強(qiáng)大的通信、聯(lián)網(wǎng)功能，可廣泛應(yīng)用于重要關(guān)卡的行人監(jiān)控，可與車輛卡口系統(tǒng)一道構(gòu)筑出具備車輛和行人監(jiān)控的現(xiàn)代治安卡口智能監(jiān)控系統(tǒng)。
系統(tǒng)的架構(gòu)
人臉識別系統(tǒng)主要采用人臉檢測算法、人臉跟蹤算法、人臉質(zhì)量評分算法以及人臉識別算法。其實(shí)現(xiàn)了對進(jìn)出人員人臉的抓拍采集、建模存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)黑名單比對報(bào)警和人臉大庫檢索等功能。
系統(tǒng)組成
人臉信息綜合應(yīng)用平臺(tái)由人臉動(dòng)態(tài)比對單元、人員軌跡分析單元、人員身份鑒別單元以及視頻存儲(chǔ)單元組成。
人臉動(dòng)態(tài)比對單元
人臉動(dòng)態(tài)比對單元部署在視頻專網(wǎng)內(nèi)，主要基于自主知識產(chǎn)權(quán)的人臉建模算法、以及人臉比對算法，可接入前端人臉抓拍機(jī)，提供人臉實(shí)時(shí)黑名單比對報(bào)警功能，實(shí)現(xiàn)對涉恐、涉穩(wěn)、犯罪分子的提前布控和實(shí)時(shí)預(yù)警，實(shí)時(shí)掌握治安動(dòng)態(tài)。
人員軌跡分析單元
人員軌跡分析單元部署在視頻專網(wǎng)內(nèi)，可接入前端人臉抓拍機(jī)，對前端人臉抓拍機(jī)回傳的抓拍數(shù)據(jù)進(jìn)行建模、存儲(chǔ)，建立海量人臉特征數(shù)據(jù)庫；同時(shí)支持對抓拍人臉庫的快速檢索和以圖搜圖功能，利用人臉識別特征的唯一性，精準(zhǔn)、高效地實(shí)現(xiàn)對海量人臉照片庫的有效排查，幫助公安民警快速鎖定嫌疑人的活動(dòng)軌跡，提高案件偵查效率。
人員身份鑒別單元
人員身份鑒別單元建議部署在公安信息網(wǎng)內(nèi)，通過與公安業(yè)務(wù)庫的對接，可通過導(dǎo)入常住人口庫、暫住人口庫的照片及人員身份信息，建立靜態(tài)人臉特征數(shù)據(jù)庫，支持靜態(tài)人臉庫的快速檢索和以圖搜圖，可實(shí)現(xiàn)不明人員的身份的快速確認(rèn)，同時(shí)支持安卓系統(tǒng)的手機(jī)、警務(wù)通等移動(dòng)終端進(jìn)行遠(yuǎn)程人臉檢索，快速確認(rèn)人員身份。
視頻存儲(chǔ)單元
前端人臉抓拍機(jī)采集的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻可通過流媒體直寫模式寫入視頻存儲(chǔ)單元，流媒體直存技術(shù)可以提高系統(tǒng)性能和可靠性，并具備高密度、大容量、易擴(kuò)展的特點(diǎn)。視頻存儲(chǔ)單元支持RTSP、GB/T28181、ONVIF、PSIA等多種協(xié)議接入，集編碼設(shè)備管理、錄像管理、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能為一體，平臺(tái)和客戶端可以直接從存儲(chǔ)單元中點(diǎn)播、下載。
系統(tǒng)功能
人臉動(dòng)態(tài)比對預(yù)警
支持導(dǎo)入戶籍或常住地在當(dāng)?shù)氐奈救藛T、在逃人員和前科人員，以及其他本地管控人員的人像照片及信息，包含姓名、性別、身份證號、家庭住址、人臉照片等信息，實(shí)現(xiàn)對上述人員的提前布控（可按照時(shí)間、地點(diǎn)、布控等級、相識度報(bào)警閾值等信息，對人員進(jìn)行布控）。系統(tǒng)可對前端人臉抓拍機(jī)抓拍的人臉與布控庫進(jìn)行實(shí)時(shí)比對，當(dāng)抓拍人臉與布控庫的人臉相似度達(dá)到設(shè)定報(bào)警閥值時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)報(bào)警。
人員軌跡分析追蹤
1 特征搜人
系統(tǒng)可對前端人臉抓拍機(jī)回傳的抓拍數(shù)據(jù)進(jìn)行建模、存儲(chǔ)，建立海量人臉特征數(shù)據(jù)庫，并支持根據(jù)性別、年齡段、是否戴眼鏡等特征，以及抓拍時(shí)間、地點(diǎn)等信息對卡口抓拍人員進(jìn)行快速搜索。
2 照片搜人
輸入一張人臉照片（證件照或治安監(jiān)控截取的清晰人臉圖片），可在海量人臉抓拍庫中，根據(jù)人像特征點(diǎn)比對算法，檢索出與其最相似的人員，按照相似度從高到低依次排列，并顯示其被抓拍的地點(diǎn)與時(shí)間信息，從而幫助公安民警快速鎖定嫌疑人的活動(dòng)軌跡。
3 頻繁出現(xiàn)分析
根據(jù)抓拍時(shí)間段、抓拍卡點(diǎn)位置，在海量人臉抓拍庫中，按照相似度條件進(jìn)行碰撞比對，查找出該時(shí)間段、位置出現(xiàn)的相似人臉，從而分析活動(dòng)異常的人員，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)嫌疑人案前踩點(diǎn)會(huì)頻繁出現(xiàn)等特征行為。
4 區(qū)域碰撞分析
對于指定的兩個(gè)或兩個(gè)以上區(qū)域范圍，在海量人臉抓拍庫中，按照相似度條件進(jìn)行碰撞比對，查找出設(shè)定時(shí)間內(nèi)，在上述多個(gè)區(qū)域抓拍卡點(diǎn)位置出現(xiàn)的相似人臉，從而快速確認(rèn)鎖定可疑人員，為連環(huán)案、類案等串并案分析提供關(guān)鍵線索。
人員身份鑒別查詢
1 身份鑒別確認(rèn)
輸入一張人臉照片（前端人臉抓拍機(jī)抓拍的人臉照片或治安監(jiān)控截取的清晰人臉圖片），可在靜態(tài)人臉特征數(shù)據(jù)庫中（通過導(dǎo)入常住人口庫、暫住人口庫的照片及人員身份信息建立），根據(jù)人像特征點(diǎn)比對算法，檢索出與其最相似的人員，按照相似度從高到低依次排列，幫忙公安快速鎖定不明人員的身份信息。
同時(shí)支持安卓系統(tǒng)的手機(jī)、警務(wù)通等移動(dòng)終端進(jìn)行遠(yuǎn)程人臉檢索，支持現(xiàn)場捕捉照片與數(shù)據(jù)庫中照片自動(dòng)匹配檢索，快速確認(rèn)人員身份。
2 身份比對查重
系統(tǒng)支持針對常住人口庫、暫住人口庫、身份證庫等進(jìn)行人員信息的N:N方式比對檢索，找出重復(fù)辦理身份證、戶籍、暫住證等人員的名單。
同時(shí)系統(tǒng)可通過將普通案件嫌疑犯的人臉照片和在逃庫中的在逃人員進(jìn)行碰撞比對，幫助民警快速確認(rèn)該嫌疑犯涉及其他案件的可能性；或針對全國在逃人員庫進(jìn)行人員信息的N:N方式比對檢索，為公安機(jī)關(guān)在逃清網(wǎng)等行動(dòng)提供關(guān)聯(lián)線索。
查重結(jié)果通過圖形化顯示，方便人工對排查結(jié)果進(jìn)行核實(shí)。
五、結(jié)束語
人臉識別技術(shù)發(fā)展到今天，還存在一定的局限性。燈光、姿態(tài)、表情、年齡等對人臉比對的影響比較大。人臉識別對場景的要求比較高，只能在特定的場景中使用。隨著3D人臉掃描技術(shù)的發(fā)展和深度學(xué)習(xí)算法的不斷提升，未來的人臉識別將更廣泛的應(yīng)用于金融、交通等各個(gè)領(lǐng)域中，普及到人們的日常生活當(dāng)中，真正發(fā)揮安全防范的預(yù)見作用，給人們的工作和生活帶來安全保障。
