人像識別系統在平安城市建設中的運用實踐微探

梁滿強

摘 要：本文介紹了人像識別技術及其原理，并對人像識別系統的設計原則進行簡單闡述，進一步總結了人像識別系統在平安城市建設中的運用，促進平安城市建設的進程。

關鍵詞： 人像識別；人像識別系統；平安城市建設

自2004年我國提出“平安城市建設”這一概念以來，在政府的大力推動下，平安城市建設已經取得初步成就并被持續推進中。在已完成平安城市建設項目中，視頻監控系統占了將近一半的份額，這就為人像識別系統的運用提供了基礎。

一、人像識別技術概論

人像識別技術就是指利用計算機圖像分析、模型理論、人工智能及模式識別技術，將從復雜的圖像場景中檢測出的特征人像信息進行智能匹配識別的一種非接觸性生物特征識別技術，它具有生物特征唯一性、可識別性及可測量性等特點。

人像識別系統主要包括人像采集及檢測、人像預處理、人像特征提取及人像匹配與識別四個部分。

1.1 人像采集及檢測

人像的采集是指利用攝像鏡頭將拍攝范圍內的人像的靜態圖像及動態圖像自動搜索并拍攝。人像的檢測是指在圖像中確定人像的位置及大小，主要是為人像的預處理做準備。

1.2 人像預處理

人像預處理是指在人臉檢測結果的基礎上，對圖像進行光線補償、灰度校正、幾何校正、噪聲過濾等處理，以便能更好地完成人像特征提取。

1.3 人像特征提取

人像特征提取是指對人像進行特征建模的過程，人像識別系統特征主要包括視覺特征、像素統計特征、人像代數特征和人像變化系數特征等。

1.4 人像匹配與識別

人像匹配與識別是指將待識別的人像特征數據與數據庫中存儲的特征模板相匹配，當相似度超過設定的閾值時即輸出匹配結果。

二、人像識別技術的原理

2.1基于特征的人像識別算法

人像識別算法最早基于特征模板和人臉五官的幾何特征來實現。該算法首先對輸入的人臉特征進行處理，提取五官特征的輪廓，然后計算五官之間的幾何關系，如兩眼間距離、嘴距面頰距離、鼻子大概面積、下顎角度等，將輸入的圖像信息轉化成幾何信息后，采用統計識別技術對圖像進行分類。

基于特征的人像識別算法基于手動選擇的局部二維模式算法，提取的面部特征維度較低，匹配速度快，但由于該算法計算信息量小，計算特征信息精度不高，且受外界因素影響較高，如人臉被遮擋、面部表情變化、光線影響等，所以該算法只能作為粗略的人像識別。

2.2基于外觀的人像識別算法

基于外觀的人像識別算法使用人臉的全部信息，采用二維矩陣存儲人像的灰度值，對輸入的信息與數據庫中的圖像進行對比，并在一個高維度空間進行圖像分類，維度越高，計算時間越長。為簡化算法，有些算法采用降維方法，假定人像由多個低維度的子空間組成，并將這些子空間組合成一個總空間。該算法即突出人像的主要面部特征，又不會丟失圖像中的任何信息。

三、人像識別系統的設計原則

3.1 先進性

在信息化時代的今天，科技發展日新月異，系統應采用先進的技術方法及技術路線，才能更好的與其他系統聯通，同時也便于升級。

目前，人像識別系統集成了先進的人臉識別算法，該算法最大限度的采用可集成的模塊，保證整個系統功能和性能的成熟穩定，具有廣泛的發展前景。此外要確保整個系統功能的合理性，防止刻意追求部分子系統的高指標和先進性。

3.2 經濟性

系統在設計時，綜合考慮系統功能和價格等因素，構建一個應用范圍廣泛、質量性能高、操作簡潔、經濟實用的人像智能識別系統。

3.3可靠性

人像識別系統24小時都處于工作狀態，且考慮到室外工作的惡劣環境，本系統裝有智能高清網絡攝像機具有防水、防雷電、耐高溫、散熱性能好等優點，保證了系統的高度可靠性，為系統提供了穩定的運行保障。

3.4擴展性

系統在軟件上充分考慮到后期的擴展性，系統可二次開發，支持客戶根據自我需求，后期擴充新功能；當系統存儲數據超出存儲空間時，可擴展存儲設備，提高信息存儲質量和擴大信息存儲量。系統可增加新的設備或更換現有設備，提高系統運行速度；在硬件上具有多種拓展接口，便于后期擴充更多設備接入，通過增加或更換新型設備，提高系統的處理速度。

3.5易操作性

系統設有簡易的人機交互界面，避免繁瑣的操作實現某些具體功能，操作者無需專業的計算機基礎便可熟練掌握操作系統；系統在設計中根據操作者的使用充分考慮性能的優化，將系統的響應時間控制在合理的范圍內；系統的維護保養也應盡可能的簡化。

3.6安全性

系統在數據建立、傳輸、查詢的過程中，采用一系列的數據加密處理，防止數據被竊取破壞，保證數據的傳輸、調取的安全性。

四、人像識別系統在平安城市建設中的運用

4.1 人員身份核查

在我國經濟飛速發展的今天，各種經濟活動日益頻繁，人口流動性大大增加，給公安戶籍管理工作造成一些困擾。假冒省份證泛濫成災，單靠人的眼里分辨難以辨別真偽，而人臉識別系統為身份證的防偽提供了有力的技術保障。當被抓獲的嫌疑人拒不交代自己的真實身份時，也可以通過人像識別系統進行自動識別，看其是否存在劣跡或是在逃信息。

4.2 黑名單實時監控報警

利用現有的高清視頻監控系統，將人像識別技術與云計算平臺相結合，對各重要出入口抓拍到的人像特征進行實時分析與數據庫中的黑名單成員進行對比，達到對黑名單人員針對性布控的效果，從而準確獲取嫌疑人動向。

4.3 重點人員常態化管控

在案發率較高區域，將區域內前科人員、吸毒人員等重點人員注冊為高危人員庫。對重點人員進行實時抓拍比對，對其在重點區域的出現次數或者出現時間段等進行監控，一旦發現案件，即可高效的進行線索篩查，快速確定嫌疑人。

4.4 敏感場所管控

利用視頻監控系統采集每個出現在機場海關安檢口、港口、銀行、車站、旅店、網吧等人員密集區域的人像信息，通過人像識別系統進行實時對比識別，發現可疑人員后立即發出警報并通知安保人員迅速出警，以此來提高治安監管效率。

當安保人員在執勤時發現可疑人員，可通過警用PDA讓可疑人員配合獲取人像信息，并將此信息通過內網與數據庫匹配識別，快速傳回識別結果，來幫助判斷此人是不是犯罪嫌疑人。

4.5 實名制管控

對于辦理戶口或者身份證的人員，對其進行人像識別搜索，確保該人員身份的唯一，避免出現雙戶口或者虛假戶口的現象。對于車站、機場等安全檢查通道，也可以通過人像識別技術對相應人員的人像信息與其證件照片對比，看其是否一致，確保人證合一。

4.6 視頻偵查

在偵查辦案中，往往需要從大量的視頻資料中搜集尋找犯罪嫌疑人的相關影像，利用人像識別技術進行對比回放，用計算機來代替人力，可以大大提高工作效率及準確性。

五、結束語

人臉識別系統在平安城市建設中起到了至關重要的作用，但是依然還存在著很多不足。目前的人臉識別系統對于場景有著較高的要求，受燈光、姿態、表情等因素的影響較大。隨著科技的不斷發展進步，人臉識別系統會更加準確、方便，應用的領域也會越來越廣泛，更好的發揮其安全防范作用，保障人們的生命財產安全。

參考文獻

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