文/沈臻懿
城市的眼睛智能化的視頻偵查技術
Intelligent Video Detection Technology
文/沈臻懿
現代社會中,無論身處大街小巷,抑或室內建筑,我們目光所及的范圍內,都會發現監控視頻探頭的身影。誠然,有不少人士指出,監控視頻探頭的存在,對于社會民眾的隱私權帶來了一定影響。不過,從公共安全角度出發,這些“城市眼睛”可以實時監控可疑的人或事,并通過視頻偵查技術的運用,為警方偵破刑事案件提供更為快捷且高效的專門手段。面對數量眾多、內容龐雜的視頻資料,全部依賴肉眼與人力進行識別、偵查,顯然無法滿足視頻偵查技術的要求。因而,隨著科學技術在視頻偵查領域內的交融與碰撞,智能化的視頻偵查方法也就成為了這一專門技術的必然趨勢。
如今,無論我們走在大街小巷,或是身處建筑內部,放眼望去,目力所及的范圍內或多或少存在著監控視頻探頭的身影。從某種程度而言,監控視頻探頭已成為現代社會中不可或缺的一個組成部分。據英國《每日郵報》援引該國皇家工程學會的調查報告稱,當前英國各地設有的閉路電視監控探頭數量已達到420萬個左右,平均每14名英國人就“擁有”一個監控視頻探頭。在英國首都倫敦,居民們更是人均每天受到300個監控視頻探頭的“特殊眷顧”。
從公共安全角度而言,監控視頻探頭這一“天眼”,可以實時監控可疑的人或事,并通過視頻偵查技術來對刑事犯罪予以打擊,并有效維護社會治安與公共安全。如此眾多的“城市眼睛”,在信息采集方面的確發揮了巨大作用,但也有不少人擔心并對此產生質疑,現代社會中隨處可見的監控視頻探頭,對于社會民眾的隱私權也難免會造成一定影響。不過,任何事物都具有其兩面性,作為“城市眼睛”的監控視頻探頭亦不例外。
2013年4月15日,美國波士頓發生連環炸彈爆炸案件,并造成3人死亡、183人受傷的嚴重后果,無疑令世人倍感震驚。這起恐怖爆炸案件發生后的四天,美國警方就在4月19日成功破獲該案,并抓獲了犯罪嫌疑人,其偵破效率亦令人感到不小的意外與驚嘆。為此,《美國波士頓環球報》在4月20日時也發出了如下的感慨,“如果沒有遍布大街小巷的監控視頻探頭,警方根本不可能在短短的四天時間內就成功破案,并抓獲犯罪嫌疑人,這充分體現了監控視頻探頭在破案中的重要意義。如果問從美國波士頓恐怖爆炸案中能夠得出的最好經驗是什么?那就是多安裝些監控視頻探頭!”
客觀而言,美國警方在波士頓爆炸案件偵破中所發揮出的巨大潛能,與其運用城市監控系統所展開的視頻偵查技術具有極為緊密的聯系。
波士頓連環炸彈爆炸案發生后的第一時間,美國聯邦調查局(FBI)就開始全面調取爆炸案現場及其周邊街區的監控視頻,以作為視頻偵查的重要來源。經過一系列縝密的視頻資料篩選與研判后,美國聯邦調查局于2013年4月18日宣布,警方已從案發地附近的一家百貨商場監控視頻中,捕捉到兩名男性犯罪嫌疑人清晰的臉部圖像。監控視頻中,兩名男子頭戴棒球帽,身背雙肩包,其中一名男子最終將背包丟棄在爆炸現場。而從監控視頻中獲取的犯罪嫌疑人信息,與目擊者的描述也基本吻合。美國聯邦調查局探員表示,這一帶有犯罪嫌疑人清晰圖像的視頻資料,將在全美乃至全球傳播,最終令犯罪嫌疑人無處藏身。
無獨有偶。這一視頻偵查技術在2005年7月7日英國倫敦地鐵炸彈襲擊案件偵破中,亦發揮了極為重要的作用。在前述案件偵查中,英國警方通過視頻資料的調取,對現場及周邊76臺監控探頭捕捉到的視頻資料進行分析與研判,發現了爆炸現場內形跡可疑的人員,最后在四天之內就成功確認了犯罪嫌疑人。從視頻偵查中,英國警方發現四名犯罪嫌疑人先從倫敦機場提取了爆炸物品,再匯集至某一地鐵站,隨后又分別來到三個地鐵及公交車站實施了爆炸襲擊。視頻偵查技術的運用,不僅還原了案件實施的過程,更對嫌犯的追捕活動提供了有力依據。
無論是美國波士頓爆炸案,抑或英國倫敦地鐵炸彈襲擊案,視頻偵查技術均起到了良好的事后取證作用。上述案件能夠在短時間內就得以告破,其所依賴的監控探頭硬件技術、視頻圖像檢索技術等視頻偵查方式,亦發揮了強大的功效。
現代刑事偵查中,運用視頻偵查技術破獲案件的數量比重不斷增強,這也使得視頻偵查技術成為了繼刑事技術、行動技術與網偵技術之后刑案偵破的第四大支撐技術。警方在監控視頻的偵查運用中,通過監控探頭所采集并記錄下的與案件有關的視頻錄像與數字圖像,對犯罪過程予以全面取證、實時分析與綜合研判。這一技術不僅可以將視頻資料作為重要的偵查線索,更可確定犯罪嫌疑人的體貌特征、行為特點與活動軌跡,進而為實施抓捕與刑案偵破提供方向與依據。簡單來說,視頻偵查技術就是如何運用視頻為刑案偵破提供服務的專門技術手段。開展視頻偵查時,警方需要運用視頻圖像來厘清與犯罪活動有關的各類信息。在此基礎上,警方可以有效縮小偵查范圍,進而成功鎖定犯罪嫌疑人。
視頻偵查技術作為一項新型的偵查方式,在街面巡邏、視頻排查、犯罪防控、聯動指揮、偵查破案、應急處置等方面均發揮了特殊的作用,并已成為當前偵查實踐中不可或缺的一部分。每一起刑事案件的發生,都存在于特定的時間與空間范圍內。視頻偵查技術利用時間要素和空間要素,可以對可疑人員、可疑物品以及可疑交通工具進行分析??紤]到案情的復雜程度以及圖像的實際情形,視頻偵查中也往往會根據案件情況的不同,選擇“由案情到圖像”“由圖像到人員”“由圖像到物品”“由圖像到信息”“由圖像到案件”等多種途徑來為刑案偵破服務。
目前,視頻偵查技術的廣泛運用,為警方偵破刑事案件提供了更為快捷且高效的專門手段。不過,面對數量眾多、內容龐雜的視頻資料,全部依賴肉眼與人力進行識別、偵查,顯然無法滿足視頻偵查技術的要求。因而,隨著科學技術在視頻偵查領域內的交融與碰撞,使用智能化的視頻偵查方法也就成為了這一專門技術的必然趨勢。
現在,視頻監控系統所編織起的城市網絡體系,實時記錄著浩瀚如煙的視頻信息資料。面對如此海量的圖像資料,如何進行快速、準確地篩選與分析,進而有效掌握案件信息,無疑成為了視頻偵查技術智能化發展的重中之重。在視頻偵查技術智能化的發展過程中,一方面需要對于視頻監控設施的硬件水準進行更新換代,以提升采集到的視頻資料質量;另一方面,就如此浩瀚的視頻圖像資料而言,僅僅憑借人力是根本無法完成有效篩選與分析的。這就需要在視頻偵查技術中,以計算機科學來取代人腦,以從事數字圖像處理,進而實現對于可疑人員、交通工具、物品以及行為軌跡的識別與分析。
視頻偵查技術智能化發展的基礎,自然離不開技術裝備、硬件設置的更新與完善。從監控探頭這一“城市眼睛”的角度而言,則需考慮如何令這雙“眼睛”看得更清晰、看得更全面。
目前,路面、小區、銀行、金融機構、機關部門、學校、企業、商場、超市、住宅小區等場所,都可以見到監控探頭的身影。不過,這些視頻探頭的監控性能,所覆蓋的監控范圍等,也成了制約視頻偵查技術智能化發展的一道障礙。試想一下,分辨率低、清晰度差的視頻監控探頭,就如同一個高度近視者在未佩戴眼鏡時所看到的場景,其捕捉到的圖像也只是一些極為模糊的輪廓;某些加裝于某一部分的固定式視頻監控探頭,又有可能因為監控死角的存在,而無法捕捉到案件相關信息。
為了令視頻偵查技術能夠最大限度地服務于偵查實踐,在視頻偵查硬件設施的更新、完善方面,就需要將原有的低分辨率探頭逐步升級為高清視頻監控探頭,并將可能存在監控死角的固定角度探頭,替換為360度旋轉探頭。在此基礎上,更新后的視頻監控探頭還需附有紅外攝影、夜間布光、自動調節拍攝焦距與角度等多項功能。經過上述更新換代,視頻偵查技術所依賴的錄像資料,其圖像質量不僅更高,且捕捉到的畫面也更為全面。這也可以令辦案人員從計算機圖像處理軟件中解放出來,省去了處理模糊圖像所需耗費的時間,辦案人員也可將更多精力投入于視頻信息的分析與研判活動中。
面對視頻資料中拍攝到的可疑人員面部圖像,警方往往需要通過視頻偵查技術來對其進行識別與分析。如果無法認定作案人的身份,即使監控視頻中完整地記錄下了其作案全過程,警方也無法及時偵破這一案件。因而對于警方而言,要回答“視頻中的某人是誰”這樣一個問題,就需要借助于人臉圖像識別技術的更新與發展。
通常來說,視頻偵查中的人臉圖像識別技術,就是利用人臉特征信息,將可疑人員面部圖像與數據庫中的人臉面部特征進行比較與分析后,進而做出身份識別的專門性技術。具體而言,視頻偵查中所運用的人臉圖像識別技術,利用了視頻攝像探頭所采集到的帶有人臉的圖像或視頻流,并在視頻中自動檢測與追蹤人臉圖像,進而對檢測到的人臉圖像進行特征識別與同一認定。除了刑事偵查領域外,戶籍調查、治安巡邏、出入境管理等領域中,警方也已運用這一專門技術來核實人員身份。
然而,對于刑事案件中的視頻偵查而言,人臉圖像識別技術智能化發展所面臨的最大困境,則受制于諸多因素對于人臉圖像識別率的影響。一方面,不同個體之間的人臉結構基本都較為相似,甚至某些人臉器官也極為接近。這些相似性,無疑增強了人臉圖像識別與區分的難度。另一方面,人臉的外形可以通過臉部表情變化而產生諸多差異;處于不同的觀察視角下,即使是同一個體的人臉圖像也不盡相同。此外,人臉圖像識別還受制于光線、年齡、人臉遮蓋物、個體的刻意偽裝等多方面原因的影響。為了實現這一技術的智能化發展,世界各國都已開展了專門研究與攻關。目前,部分國家已力圖通過建立計算機處理系統的方式,來實現完全自動化的人臉圖像識別技術。
刑事案件中,無論是作為犯罪工具,抑或被盜搶物品的車輛,經常會出現在監控探頭捕捉到的視頻資料之內。對于車輛自動識別處理技術,偵查實踐中的運用已較為成熟,并在案件偵破中發揮了重要作用??梢哉f,無論是交通工具的自動核查比對,車輛行蹤的研判分析,抑或特定車輛的行駛軌跡等,都可以通過車輛自動識別處理技術予以實現。
但在部分刑事案件中,作案人的反偵查意識也較為強烈。其為了隱匿自身信息,并逃避警方的追捕,往往會采取重新噴漆,假牌、套牌或者遮擋、拆卸牌照等形式,來對其使用或盜搶的交通工具進行偽裝。考慮到當前交通工具識別技術往往僅針對車輛牌照,面對經過偽裝的交通工具則有些力不從心。因此,在對視頻偵查中的交通工具識別技術進行智能化更新時,需著力實現對于車輛類別與個體特征的自動識別。
警方在進行視頻偵查時,不僅需要對可疑人員進行識別與確認,亦需對視頻中所采集到的可疑物品作出識別。視頻偵查中的可疑物品智能化識別技術,不僅可以運用于盜竊案件中的被盜物品查找與銷贓活動的控制,亦可對機場、車站等特定區域內的異常滯留物進行尋找與發現。采用可疑物品識別技術時,需通過計算機系統,將監控視頻系統捕捉到的物品信息,以數字形式予以固定并記錄。這一步驟,不僅僅只是單純的儲存記憶,更是對于目標物品形狀、顏色、尺寸、外觀等個體特征進行智能化分析與識別的數字化過程。一旦完成目標物品的數字化記錄與儲存后,只要有案件中涉及這一物品,通過計算機系統的檢索,即可以幫助警方獲取留有此類物品圖像的視頻信息。不過,由于某些物品的相似性,在檢索的過程中往往會出現大量符合特征條件的可疑物品。在此情形下,辦案人員就需要結合無線射頻等技術來確認某一特定的可疑物品。
傳統偵查實踐中,對于犯罪嫌疑人的跟蹤,往往采取人力偵查的方式。相較于這一傳統的跟蹤方式,利用視頻偵查中的活動軌跡智能化分析技術,不僅可以節約人力、物力,更可以實現全程電子化跟蹤,且不會出現暴露與脫梢等情形。這一智能化技術的運用,須在鎖定識別對象的基礎上,根據該對象的活動軌跡,通過視頻監控系統予以實時跟蹤。當特定對象超出某一視頻探頭的監控范圍時,利用該技術所發送的指令,隨即啟動下一區域內的視頻探頭予以繼續捕捉與跟蹤。
欄目主持人:黃靈 yeshzhwu@foxmail.com