智能視頻監控中人臉識別技術的應用與發展

李昀澤 大連理工大學

1 引言

我國在智能視頻監控系統網絡上面在最近幾年來講還是取得了非常好的成績的，在安防、智能家居、電子政務、金融、社會福利和保險等方面人臉技術可以說是得到了廣泛的應用。不論是大街上的商家用戶、企事業單位還是街道里面的人家門口，監控攝像頭成為了家喻戶曉的輔助看家工具，針對隨處都有的視頻監控器來講，其為促進社會安全提供了很大的幫助。人臉識別技術是指利用分析比較的計算機技術識別人臉，其具有非接觸式、直觀簡便、準確可靠、可擴展等優點，給我們提供了安保輔助作用，因此，提高人臉識別技術在智能視頻監控中的應用顯得格外重要。基于此，我們圍繞著人臉識別技術及其應用進行分析討論。

2 人臉識別的實現過程

2.1 采集圖像

外置攝像設備一般是人臉識別系統進行采集圖像的途徑，通過攝像機、手機等光電傳感器件對不同姿態位置的人臉，把圖像幀通過圖片或視頻里面提取出來，作為被處理的對象在人臉識別中，提供大量有用的數據為將來的識別工程。

2.2 人臉檢測

人臉檢測是把圖像信息轉變成一個計算機可以識別的數字信息后，準確定位出人臉特征信息位置。對采集到的圖像進行特征提取是成功匹配的重要條件，為此我們可以對人臉位置特點圖像在進行計算過程中加入臉特征值定點計算方式，

人臉的全部有效信息都可以在最終時進行很好的反映。

2.3 人臉識別

人臉識別是識別出對應身份的人臉，然后對人臉進行明暗偵測，將采集的數據和數據庫中已經存在的人臉圖像進行匹配對比，對采集的人臉圖像進行識別，然后在進行判斷信息。主要是通過對該信息進行識別，判斷是與之對應的人臉圖像。根據結果確定采集的圖像是數據庫中的已知的身份信息。

人臉識別的實現過程

3 視頻監控器內人臉識別科技的具體運用

3.1 情報方面的運用

視頻監控系統中主要采用人臉識別技術，在視頻監控內采用的人臉識別技術詳細來講，對國家的安全情報搜集活動也起到到了至關重要地作用。隨著科技的不斷發展，公安局也實行了在線建立人臉識別平臺。因此，人臉識別技術在國家政府機關中也成為獲得情報信息的關鍵路徑之一。在人臉識別技術已有的數據庫的基礎上，國安部門可以搜集到更全面詳盡的情報，公局就有較大幾率從根源上扼殺各種安全事件、惡性事件的出現，防止非法犯罪分子破壞社會，從而促使我國社會的安全得到了更有利的保障。

3.2 戶政方面的運用

除情報方面的運用之外，戶籍登記方面也廣泛應用了人臉識別技術。隨著國家經濟及信息技術繁榮發展的先進，國內對于戶籍管理的日漸完善，人臉識別科技在戶政管理領域的作用也日益增長，原來許多人戶籍重復等切身問題得到了根本的解決，也不在存在亂用身份證的情況。在人口普查登記中根據視頻監控系統的人臉識別技術，將身份證統一比較，發現異常戶籍資的立即清理，有利于準確地進行人口普查，這樣勢必促使戶政方面各項工作得到順利展開。在人臉識別技術的大力支持下，公安局首先能夠把犯罪者的人臉圖像輸進全國信息庫內，公安局可以在視頻監控系統中追蹤犯罪分子的下落，然后利用人臉識別科技展開深度分析，協助案件的偵破，從而促進公安局的破案率。

3.3 種族對比

除以上兩個領域的應用外，人臉識別還在種族對比中發揮關鍵作用。種族比較也是國內人臉識別科技在視頻監控器內的典型運用，種族比較是通過視頻監控系統的抓拍功能進行人臉識別。而因為不同種族間臉部的特征通常有明顯區別，因此種族對比所取得的效果較為理想。近些年，我國各種暴恐事件頻發，公安機關要做好十足的應對，若可以在各地區創建專業的種族辨別分類器，形成規模宏大的監控網絡，公安局就可以更加便捷的找種族臉部的相關資料，從而更加完善公安預防體系，針對社會的安定也有一定的支撐作用，推動社會安穩和發展。

4 基于卷積神經網絡的人臉識別

4.1 基于卷積神經網絡的人臉識別現狀

現階段，深度學習在人臉識別應用中取得了快速的發展，尤其是卷積神經網絡的出現，解決了在不同分辨率下人臉圖像匹配度低下問題，因為其特有的權值共享和局部感知能夠有效減少復雜的特征提取和訓練過程，在不同的測試方法中，均達到了較好的正確率，從而了提高識別變化的人臉表情的精確度，最高匹配正確率達到97.4%。

4.2 卷積神經網絡下的人臉識別

基于卷積神經網絡下的人臉識別過程也分為建立群體樣本庫、建立人臉數據庫、人臉識別精準匹配、建立精準個體樣本庫四個主要步驟，不同點在于基于的框架算法不同。通過檢測人臉的位置，將原始圖像通過尺度變化為不同尺寸，定位好的人臉數據送進訓練好的卷積神經網絡模型，然后通過整體人臉及人臉的各種特征點進行定位。

5 人臉識別的發展前景

當前，各行業中已經開始了廣泛的應用智能視頻監控系統。重點是安全相關類與非安全相關類運用。伴隨經濟全球化的經濟形勢，在政治以及經濟、娛樂項目在全球化的數量增強的情況下，致使了暴力恐怖事件市場發生，為了避免恐怖襲擊事件的發生，市場中多運用人臉識別技術進行現場的安保工作為其提供保障，保證這些活動的順利進行。在監獄中人臉辨別技術是使用最普遍的監控視頻技術之一，人臉辨別技術在監獄中支撐起了最重要的監控作用。因為單純的依靠獄警不能監測到全部區域，因此，智能視頻監控系統在監獄中呈現出了非常大的輔助功能，輕松的為監獄管理方面解決了很多問題。人臉辨別技術在智能視頻監控中還可以在服務業和零售業起到輔助作用，通過監控可以統計人數、進行人流控制，從而提高服務和管理水平，提高工作效率，創造更高的經濟效益。

6 結語

綜上所述，人臉識別技術是一項流行的高新技術，在智慧安防系統的發展過程中智能視頻識別分析技術發揮出了很大的優勢，同時涵蓋的專業知識較為廣泛，詳細介紹了人臉識別科技的含義以及重要技術，需要逐步地解決其中所遇到的各個問題，根據這些內容可以比較直觀掌握使用人臉識別科技的視頻監控器，從而對人臉識別技術進行完善和改進，并推動社會穩定、安全地發展，從而促進人民生活品質的提高。