人臉識(shí)別技術(shù)在視頻偵查工作中的應(yīng)用

戈力

摘 要：公安信息化的應(yīng)用日新月異，視頻偵查手段無疑是應(yīng)用最為廣泛的。在當(dāng)前火熱的大數(shù)據(jù)、人工智能鑒別形式下，人臉判別則是視頻解析中的首要工作，也是視頻圖像領(lǐng)域的一項(xiàng)新興技術(shù)，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)人臉存儲(chǔ)、檢測(cè)和比對(duì)的功能。尤其是深度學(xué)習(xí)算法的前提下，本文著重闡釋和分析人臉識(shí)別技術(shù)在視偵中的應(yīng)用，涵蓋嫌疑人員布控、排查、定位識(shí)別、辨認(rèn)等。

關(guān)鍵詞：人臉識(shí)別；視頻偵查；人臉比對(duì)；人臉檢索

中圖分類號(hào)：TP39

傳統(tǒng)人工的方式去監(jiān)控、檢索、查找目標(biāo)人員的相關(guān)信息。受到人的注意力，觀察力、知識(shí)能力和主觀判斷力等因素的影響，不免存在疏忽和遺漏。主要采用了計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)與生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理于一體的人臉識(shí)別技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)從視頻中提取人臉特征點(diǎn)，分析建立數(shù)學(xué)模型利用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理進(jìn)行。從實(shí)戰(zhàn)中得出，相對(duì)于其他的生物識(shí)別技術(shù)，人臉識(shí)別技術(shù)無論從可靠性、準(zhǔn)確性還是其他數(shù)據(jù)上都是優(yōu)勝者。人臉識(shí)別技術(shù)在原有的視頻資源基礎(chǔ)上，憑借優(yōu)化深度學(xué)習(xí)的算法結(jié)構(gòu)化，進(jìn)行智能存儲(chǔ)對(duì)比與檢索，智能、高效、快速地使得人臉相關(guān)信息的采集、捕捉和處理以致對(duì)嫌疑人的實(shí)時(shí)識(shí)別、有效打擊。

一、人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用概況

人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用背景和優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能的發(fā)展，科技信息化手段的萬象更新，大程度提升了公安工作效能。盡管純粹的人臉識(shí)別視頻偵查技術(shù)落地應(yīng)用以來，在多種身份人員摸排、流浪身份人員鑒別等戶口管理和偵查工作方面頗有效果，但那些人通常以帶口罩，頭盔，黑灰的墨鏡，面具，蒙紗巾等不同的方式偽裝自己躲避案件的偵查。怎樣破解這些難題成為我們當(dāng)前的棘手課題，而綜合的多方位人臉識(shí)別技術(shù)也是一個(gè)行之有效的解決模式。人臉識(shí)別技術(shù)作為一種新興的生物識(shí)別特征技術(shù)，與虹膜識(shí)別，指紋掃描和掌紋掃描等技術(shù)相比，人臉識(shí)別技術(shù)在應(yīng)用方面具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。

（1）比較突出的直觀性。人臉識(shí)別技術(shù)依據(jù)的是人的面部圖像，而人臉無疑是肉眼可判別最直觀的信息源，方便公安技術(shù)人員確認(rèn)，審計(jì)。

（2）識(shí)別精確度高，速率快。與其他生物識(shí)別技術(shù)相比，人臉識(shí)別技術(shù)的精準(zhǔn)度處于較高水平，誤識(shí)率、拒認(rèn)率低，并且可靠性、準(zhǔn)確性還是其他數(shù)據(jù)上都是佼佼者。

（3）容易獲取基礎(chǔ)資料。圖像處理系統(tǒng)對(duì)各類低質(zhì)量圖像（視頻）進(jìn)行專業(yè)的技術(shù)處理，來提升圖像質(zhì)量，突出人臉圖像細(xì)節(jié)，并提供推演信息；為案件提供線索、明確偵查方向、縮小偵查范圍，是公安行業(yè)視頻偵查人員必備的警用裝備。

二、人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用流程

人臉識(shí)別技術(shù)用人臉信息結(jié)構(gòu)化為基礎(chǔ)，以達(dá)到檢索、比對(duì)、與大數(shù)據(jù)運(yùn)算的目的。主題流程包括：視頻的采集、人臉的檢測(cè)、臉部特征的提取、比對(duì)分析及鎖定目標(biāo)。

（一）人臉采集

系統(tǒng)可以接入時(shí)的實(shí)時(shí)的視頻流（包括路面監(jiān)控、高速的卡口、社會(huì)視頻等）或者通過接受人臉抓拍回傳的照片或視頻流，進(jìn)行判斷是否存在人臉，分離獲取人臉數(shù)據(jù)。

（二）人臉檢測(cè)

判斷圖片中是否存在人臉的特征。若存在，定出其在圖像中的坐標(biāo)位置，區(qū)域的大小等信息，假如是實(shí)時(shí)視頻流則需進(jìn)一步追蹤輸出所檢測(cè)到的人臉與個(gè)人位置等狀態(tài)隨時(shí)間的持續(xù)變化情況。

（三）人臉特征的提取存儲(chǔ)

（1）眼睛特性的提取，眼睛的典型特征包括左右眼睛的坐標(biāo)，左右眼睛的高寬以及眼距。（2）鼻子特征提取的，鼻子的特征值包括鼻子的寬、高以及鼻子最左邊緣和最右邊緣點(diǎn)的橫坐標(biāo)。（3）眉毛特性的提取，測(cè)量眉毛的特征是眉毛的高寬與眉距。（4）嘴巴特征的提取，嘴巴的特征值包括嘴巴的高、寬，最左邊緣點(diǎn)和最右邊緣點(diǎn)的橫坐標(biāo)。

（四）比對(duì)識(shí)別

人臉比對(duì)即人臉識(shí)別，通過輸入的人臉圖像片與人臉數(shù)據(jù)庫中的已知原型人臉特征值進(jìn)行對(duì)比表現(xiàn)出來。在比對(duì)識(shí)別過程中分人臉檢索，整體比照和綜合檢索。人臉檢索，即是人臉為標(biāo)簽的比對(duì)識(shí)別。根據(jù)相似的程度對(duì)人臉的身份進(jìn)行判斷。

（五）目標(biāo)鎖定

通過多元的識(shí)別算法與視頻探測(cè)讀取以及嫌疑人的全國(guó)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)云大庫，可以初步獲取犯罪嫌疑人的一定基本的情況，有利于下一步的偵查工作具體實(shí)施與開展。系統(tǒng)根據(jù)導(dǎo)入的人臉圖像，產(chǎn)生信息的比對(duì)處理。利用公安警務(wù)數(shù)據(jù)和視頻圖片數(shù)據(jù)，更加有效滿足公安對(duì)人員追逃、身份排查、人員管控的需求。

三、人臉識(shí)別技術(shù)的功能應(yīng)用

人臉識(shí)別技術(shù)作為視頻偵查圖像領(lǐng)域的一項(xiàng)最新技術(shù)，在安全的領(lǐng)域起到越來越重要的作用，在公安視頻偵查的實(shí)戰(zhàn)中，依靠人臉識(shí)別技術(shù)，根據(jù)不同的情景可以展開不同的功能應(yīng)用。

（一）人流密集區(qū)域人臉的監(jiān)控采集排查

現(xiàn)代發(fā)達(dá)的交通工具構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)使得人員的流通性大大的增加，極大地方便人們工作和生活的同時(shí)，也為犯罪分子提供了便利，汽車站、火車站、機(jī)場(chǎng)、港口，出入境邊檢設(shè)置人臉識(shí)別系統(tǒng)，當(dāng)國(guó)際恐怖分子或重大案犯外逃嫌疑人員、毒販出入境，可以及時(shí)識(shí)別與報(bào)警，送達(dá)指揮中心研判，從而實(shí)現(xiàn)抓捕犯罪嫌疑人的功能。

（二）犯罪嫌疑人追逃的識(shí)別

公安機(jī)關(guān)可以利用各種人臉資料庫，對(duì)人臉的采集進(jìn)行人臉檢索，可快速實(shí)現(xiàn)從海量視頻里的檢索復(fù)現(xiàn)，民警通過相關(guān)項(xiàng)目的設(shè)置可縮小檢索范圍，運(yùn)用先進(jìn)人臉識(shí)別算法能夠從某些視頻圖像中收集犯罪嫌疑人的臉部、個(gè)人身份以及其余更重要的信息，給確定犯罪嫌疑人和接下來的案件辦理節(jié)約成本作案手法和案件類別的不同，建立數(shù)據(jù)庫比對(duì)能提高處案破案的工作效率。

（三）智能的全天候社區(qū)執(zhí)勤

在平日的警務(wù)工作中，社區(qū)管理往往在視頻監(jiān)查方面存在諸多弊病和漏洞。在警力資源有限的情況下，不僅浪費(fèi)警力而且社區(qū)環(huán)境不利偵查時(shí)間過長(zhǎng)。引入人臉識(shí)別技術(shù)，可建立重點(diǎn)人員信息庫，經(jīng)過歷史采集數(shù)據(jù)的分析，可摸清生活軌跡，重點(diǎn)人員與可疑人員的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)的社區(qū)管理機(jī)制，降低犯罪率。

（四）重點(diǎn)場(chǎng)所的門禁與檢測(cè)

一些重點(diǎn)場(chǎng)所對(duì)出入的人員有嚴(yán)格的資格限制，電子眼對(duì)人員進(jìn)行身份識(shí)別，在各大安保的活動(dòng)與會(huì)議期間，通過參加會(huì)議的人員照片信息，建立活動(dòng)的數(shù)據(jù)庫，，活動(dòng)期間，各個(gè)出入口攝像機(jī)與監(jiān)控將與會(huì)人員與數(shù)據(jù)庫人臉圖像進(jìn)行比對(duì)，既不需要很大的聲勢(shì)，逐一檢查人員。又能悄無聲息地完成了到會(huì)人員的鑒別與核驗(yàn)。

四、人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用展望

人臉識(shí)別技術(shù)研究仍在繼續(xù)，在不可控的視頻監(jiān)控條件下，人的表情變化很大，光照也不受控制，人臉識(shí)別性能的下降還是很明顯的，這也對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提出了要求與挑戰(zhàn)。眼前很多國(guó)家開展了有關(guān)人臉識(shí)別的研究，而對(duì)于高分辨率、高質(zhì)量人臉圖像識(shí)別，視頻的識(shí)別精度幾乎達(dá)到百分之百。

雖然我國(guó)在人臉識(shí)別領(lǐng)域的研究起步相對(duì)較晚，但是進(jìn)展迅速，公安視偵部門同研究機(jī)構(gòu)人臉識(shí)別技術(shù)的研究小組，都取得了一定的成效。依圖公司的人臉?biāo)惴ㄊ澜缏劽⑶艺`報(bào)率很低，全球領(lǐng)先，湖南永州公安警察學(xué)習(xí)依圖公司的智能技術(shù)有這樣的技術(shù)大大提高視偵網(wǎng)警破案效率，降低無用功所占比，這是科技強(qiáng)警的最好體現(xiàn)。因此以下幾個(gè)方面應(yīng)有質(zhì)的提升。

（一）優(yōu)化人臉識(shí)別應(yīng)用的算法

人臉識(shí)別技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)在公安領(lǐng)域可以實(shí)用，但并不是說在全部場(chǎng)景下均能夠應(yīng)用，這與圖像采集環(huán)境、采集到的人臉圖像質(zhì)量以及建庫用的圖像質(zhì)量都用很大關(guān)系。較為理想的應(yīng)用環(huán)境有兩點(diǎn)要求：①用于建庫的人臉圖像質(zhì)量高清晰度好的照片；②現(xiàn)場(chǎng)采集盡量在穩(wěn)定的光照好條件下進(jìn)行。

（二）適當(dāng)提高數(shù)據(jù)運(yùn)算速率

視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化將監(jiān)控轉(zhuǎn)為人和機(jī)器可互相理解的信息，其過程消耗大量的經(jīng)費(fèi)，隨著公安技術(shù)視頻偵查業(yè)務(wù)水平的提升，要實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的檢測(cè)與比對(duì)，使運(yùn)算更有兼容性與擴(kuò)展性。視頻結(jié)構(gòu)化需求量增長(zhǎng)，得需要強(qiáng)大的硬件設(shè)備支持計(jì)算與解析人臉數(shù)據(jù)。

（三）逐步完善案件的辦理流程

信息化的手段有效地利用，最大限度地發(fā)揮人臉識(shí)別技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，需要愈加完善精致化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、科學(xué)化的機(jī)制。人臉識(shí)別視頻偵查技術(shù)目前也不夠完美，在摸索中前進(jìn)，需實(shí)戰(zhàn)與理論的結(jié)合，完善布控預(yù)警、分析研判等機(jī)制環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)人臉追蹤加警務(wù)視頻全新高科技模式。

五、結(jié)語

本文從人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用概況、識(shí)別技術(shù)的功能應(yīng)用以及破案實(shí)例這幾個(gè)角度詮釋了人臉識(shí)別技術(shù)在視頻偵查工作的一些應(yīng)用，重點(diǎn)介紹了人臉識(shí)別應(yīng)用流程，人臉識(shí)別技術(shù)社會(huì)維穩(wěn)方面的應(yīng)用，分析討論了各種方法存在的不足，發(fā)展的趨勢(shì)和改進(jìn)的意見。列舉人臉識(shí)別破案新手段。

人臉識(shí)別技術(shù)也是一項(xiàng)極富有挑戰(zhàn)性的課題，目前的人臉識(shí)別技術(shù)對(duì)于正面圖像的這些變化已經(jīng)有了良好的適應(yīng)能力。但時(shí)代變革，人臉識(shí)別打開了所受的束縛，大量視頻的檢索安全防范與各部門的協(xié)作也會(huì)有質(zhì)的飛越。與其他技術(shù)的融合，以提高視頻偵查的穩(wěn)定性，科學(xué)性，高效性，持續(xù)性。讓分辨率的升高，實(shí)現(xiàn)“事先預(yù)防，事中發(fā)現(xiàn)，事后追蹤”核心處置手段，使這門前沿的偵查技術(shù)給公安工作與人民帶來更豐厚的福祉。

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