人臉識別技術在安全保衛工作中的應用及發展趨勢研究

蘇大偉

摘要：人臉識別技術作為一種新興的生物特征識別技術，與其他生物特征識別技術相比，可以非接觸式遠距離采集生物特征，數據獲取更加自然、直接、便捷。人臉識別技術在公共安全、經濟文化保衛、人機交互等領域具有廣泛的應用前景，在研究和應用方面得到長足的發展。人臉識別技術安保領域中主要有2種類型的應用，即靜態人臉比對識別和動態人臉監控識別。動態識別技術可應用于車站、機場、地鐵等重點場所和人群密集公共場所以及學校、醫院等企事業單位出入口等多種治安、安保、安防、反偽等領域。靜態人臉識別搜索比對是指靜態人臉照片與人臉數據庫比對，進行人的身份搜索和身份管理，主要應用在治安和戶籍管理、身份核查、內保等方面。文章對人臉識別技術在安全保衛工作中的應用及發展趨勢進行了研究。

關鍵詞：人臉識別；視頻監控；安全保衛；生物識別；安防

1.概述

人臉識別技術作為一種新興的生物特征識別技術，與指紋、虹膜、靜脈等其他生物特征識別技術相比，有其獨特優勢，可以非接觸式遠距離采集生物特征，既可主動采集、隱蔽采集，也可被動采集、強制采集；人臉數據相對容易獲得，更自然直接、方便，不具有侵犯性，用戶沒有任何心理障礙等。隨著越來越多的國際安全形勢的嚴重性、遠距離，快速識別技術的匹配條件，實現智能預警和比對成為亟需。人臉識別技術在公共安全、經濟和文化安全、人機交互、等領域有廣闊的應用前景，近年來研究和應用有很大的發展。

2.人臉識別產業態勢

近年來，人臉識別硬件的進化速度很快，處理器和圖像采集設備性能提升和成本日漸降低，鏡頭模組的更高分辨率、更小體積、更低功耗等，都意味著幾乎所有的智能設備原則上都已具備安裝和部署人臉識別的技術基礎和可能性，數碼相機、攝像機、拍照手機的不斷普及極大地拓展了人臉識別技術的使用空間。雖然主要的軟件技術來源和核心軟件的原創研發還是有限的少數，但核心技術進入到商業企業后，因為來自客戶需求和實際應用的驅動，技術的改良和進步也是明顯可見的，基于大量各類型特征數據的學習和技術更迭，一些核心軟件技術與其源頭的原創技術相比脫胎換骨。

如果一項安防技術可以對它所涉及和關聯的信息進行完全采集，那么這項技術就可以貫穿打通安防領域各應用分支的技術。比如，指紋識別是非“完全采集”的技術，所以它基本用于安全和調查，而在監控、防范和預警等領域就難以大派用場。另一項達到完全采集原則的常見技術是虹膜識別，但因為在采集難度、采集特征的直觀性、可見性以及特征值的常用性、已完成采集特征數據庫規模上的巨大差別，遠不能與人臉識別相比。

“互聯網+”和大數據時代，能夠滿足完全采集原則的生物特征識別技術，正是在大數據環境下對人的行為軌跡進行跟蹤、數據采集、統計分析的基礎性技術。成本因素以及產品制造和系統部署的便利性都是人臉識別技術在整個生物識別技術集群中即將脫穎而出并領先的獨特優勢和基本條件，在攝像頭成為絕大多數智能設備標配部件的現實下，人臉識別就是一種可隨時安裝使用的軟件功能。這也是眾多行業巨頭精心準備和布局人臉識別技術和應用的原因。

阿里和騰訊布局的一個潛力巨大領域——人工智能，也是以人臉識別作為基礎技術之_的。人工智能可細分為弱人工智能、強人工智能以及超人工智能3類技術。強人工智能及以上的技術將具備與人類進行簡單溝通和理解的能力，無論它被設計成什么樣的外形。人臉識別技術（表情、情緒）提供了機器人判斷人類個人特征以及了解人類情感狀態的可能，這也是它們發展出與人類進行簡單交流與溝通能力的基礎。人臉識別技術是人工智能最重要的基礎技術之_，因此目前人工智能的飛速發展以及世界各國從政府到企業在人工智能上的大手筆投入也必將極大推動人臉識別技術進一步成熟和在其他領域的更廣泛應用。而人臉識別技術在安全保衛領域的應用將非常具有競爭力。

3.人臉識別技術在安全保衛領域的應用

現如今人臉識別技術在安保領域中主要有2種類型的應用：動態人臉監控識別和靜態人臉比對識別。

3.1動態人臉識別監控系統

畫面中的人員處于非配合狀態，且要求系統做出實時快速響應。到目前為止最常見的是目標人（黑/白名單）人臉監控識別系統，它將相機視野和特定目標群體（黑/白名單）數據庫進行比較，判斷是否屬于某人的列表。系統可以收集視頻圖像，自動分析，實時對比人臉，主動關注人員監控場景識別，發現目標自動報警提示安全人員采取控制措施，實現可疑和黑名單人員的布控和識別、響應，發現“關注對象”，是解決社會保障和警衛人員監控領域的有效技術。目前，名單的庫容量一般可以達到幾十萬的數量級。

動態識別技術可以應用于火車站、機場、地鐵和其他關鍵站點的商場超市、學校和其他擁擠的公共領域入口等多種領域，如公安、安全、安全、反對虛假，滿足各種需求，其他應用程序模式包括實名認證系統，主要是確定一個攝像頭來識別人員證書狀態，常用于測試考場，出入境，家庭，等等；人員出現頻率統計信息系統，自動尋找相機視圖中多次出現，許多服務窗口上安裝用于自動找到牛，醫學報警等；人臉識別考勤，門禁系統，為了確定相機之前人員身份權限之后打開日志（電子鎖，鎖機等）和開放，更多的為每一個單位的考勤門禁系統。

以出入口控制中的人臉實時報警系統應用為例，動態人臉識別監控能夠配合門禁系統進行出入口智能控制，針對流竄作案、多次作案人員，在出入口增加人臉識別系統，對嫌疑人員、多次作案人員、公安部門通緝在逃人員等建立嫌疑人數據庫，只要嫌疑人進門即可實時報警。人臉實時報警系統采用具有自主知識產權的人臉檢測算法、人臉跟蹤算法、人臉質量評分算法以及人臉識別算法等多種技術，其實現了實時人臉抓拍、實時黑名單比對報警和人臉檢索等功能。系統把人臉捕捉相機設備安裝在前面，面對經過的人員后捕獲和上傳。前端攝像機捕獲的臉圖像通過計算機網絡傳輸到監控中心數據庫數據存儲、實時，并面臨黑名單庫發現可疑人員，系統自動發送報警信號，并使用多種聯系通知保安人員。

3.2靜態人臉識別比對系統

靜態面臨搜索推出了目前市場上基于比較法的應用識別包括3個主要功能模塊：一是單面搜索，是指提交照片，系統返回降序排列的相似性一定數量的人員候選人名單；二是批量搜索，是指提交了一批照片，每張照片單面搜索后系統將統一所有結果報告返回；三是身份檢查，指的是系統數據庫中的所有圖像交叉引用或不同數據庫表中交叉引用，返回相似度大于一定值關閉所有數據報告，用于搜索發現不止一個證書（如姐姐），多一個證書（使用證書）異常情況。

在靜態人臉識別技術在金融安全的應用程序，例如，銀行有很多地方和企業要求嚴格的身份驗證，例如銀行金庫、自助銀行或VTM認證、ATM機的房間添加錢、錢和汽車控制等。梳理近年來發生的某些情況，傳統的信用卡密碼，指紋身份驗證方法，如不能從根本上保證真實性的身份，指紋和容易被復制，密碼很容易偷、卡很容易失去，造成很大潛在的安全隱患。面部識別身份驗證無法復制、不能偷、自然直觀、保密性強、安全性高，是解決銀行的問題驗證的最好辦法。

當進入ATM自助銀行或銀行網點營業廳的人員面部有帶口罩、默鏡、帽子等遮擋偽裝特征時系統通過實時視頻傳輸和后臺比對，將自動發現識別，根據預定的報警規則，彈出實時監控預警監控中心。收到報警信息安全相關人員將按照自動應急計劃的警察，同時接受銀行監控指揮中心的遠程控制和進度。系統自動生成嫌犯面臨庫和視頻數據，視頻圖像的檢索和獲取證據。

銀行貸款給家庭在每個分支或分支面建立功能集合，然后存儲在云計算中心人臉特征信息基地。貸款家庭在某網站完整的人臉特征信息登記后，可以在銀行分行智能比對任何一個身份驗證，真正“固定的身份信息和銀行面臨功能一一對應”，以防止可能冒充貸款和其他隋況，意識到借款人的身份認證信息，智能和網絡管理。

4.當前安保應用中人臉識別技術存在的問題

目前生物特征的身份識別技術受到各國的極大重視，國內外很多科研院所和公司對動態人臉身份識別技術正在進行深入研究，但由于人臉識別技術對圖像質量的要求較高，人臉識別視頻監控產品在準確性和實時性方面尚存有難度，無法達到100%的準確。由于視頻監控攝像頭是遠離目標，人們發現監控識別系統通常不積極合作，并不總是積極地面對圖片收集，環境和光通常是不符合要求的控制，使得采集質量好的人臉圖像是很困難的，容易產生運動模糊，遠低于圖像采集的質量。因此要密切協調條件面對形象，因為不配合用戶運動的同時，一邊臉，回相機的概率大大增加，這使得人臉檢測、跟蹤，人臉匹配識別帶來相當大的困難。此外，監控場景，通常有很多人在同一時間，多個身體容易讓彼此的身份很難相關聯。這一系列的因素為遠程視頻監控的面部識別難度非常大。

動態的人臉識別監控系統在人臉識別核心引擎、識別精度，響應速度、兼容性、可擴展性方面還有進一步發展的空間，以適應多種監控網絡結構，最大限度滿足行業要求。

5.未來發展趨勢

從當前的發展來看，大型靜態臉部比較系統產品成熟，其關鍵技術和系統可以支持目前的產品應用程序數據處理和人臉識別基于web服務，支持識別比、戶籍管理、安全管理、安全管理、以及其他各種業務對面孔識別的需求，可以支持互聯網終端、移動終端，如各種各樣的終端訪問，方便和靈活的使用。

人臉識別整個生態鏈的整合即將出現，核心硬件商對軟件商的整合出現的可能性也很大，移動設備核心元器件供應商將可能成為整合的主力。百萬級規模的人臉識別應用即將出現。千萬至億級規?；瘧谜陂_展之中?；ヂ摼W企業和移動設備領域規模用戶的市場布局正在進行，特別是安保領域的規模化應用、互聯網應用、移動及便攜式終端將進一步深入和細化，具有十分廣闊的發展前景。