人臉識別技術在視頻偵查工作中的應用

戈力

摘 要：公安信息化的應用日新月異，視頻偵查手段無疑是應用最為廣泛的。在當前火熱的大數據、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，也是視頻圖像領域的一項新興技術，以達到實現人臉存儲、檢測和比對的功能。尤其是深度學習算法的前提下，本文著重闡釋和分析人臉識別技術在視偵中的應用，涵蓋嫌疑人員布控、排查、定位識別、辨認等。

關鍵詞：人臉識別；視頻偵查；人臉比對；人臉檢索

中圖分類號：TP39

傳統(tǒng)人工的方式去監(jiān)控、檢索、查找目標人員的相關信息。受到人的注意力，觀察力、知識能力和主觀判斷力等因素的影響，不免存在疏忽和遺漏。主要采用了計算機圖像處理技術與生物統(tǒng)計學原理于一體的人臉識別技術，利用計算機圖像處理技術從視頻中提取人臉特征點，分析建立數學模型利用生物統(tǒng)計學的原理進行。從實戰(zhàn)中得出，相對于其他的生物識別技術，人臉識別技術無論從可靠性、準確性還是其他數據上都是優(yōu)勝者。人臉識別技術在原有的視頻資源基礎上，憑借優(yōu)化深度學習的算法結構化，進行智能存儲對比與檢索，智能、高效、快速地使得人臉相關信息的采集、捕捉和處理以致對嫌疑人的實時識別、有效打擊。

一、人臉識別技術的應用概況

人臉識別技術的應用背景和優(yōu)勢?，F代計算機技術和人工智能的發(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。盡管純粹的人臉識別視頻偵查技術落地應用以來，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前的棘手課題，而綜合的多方位人臉識別技術也是一個行之有效的解決模式。人臉識別技術作為一種新興的生物識別特征技術，與虹膜識別，指紋掃描和掌紋掃描等技術相比，人臉識別技術在應用方面具有獨到的優(yōu)勢。

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

（2）識別精確度高，速率快。與其他生物識別技術相比，人臉識別技術的精準度處于較高水平，誤識率、拒認率低，并且可靠性、準確性還是其他數據上都是佼佼者。

（3）容易獲取基礎資料。圖像處理系統(tǒng)對各類低質量圖像（視頻）進行專業(yè)的技術處理，來提升圖像質量，突出人臉圖像細節(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、人臉識別技術應用流程

人臉識別技術用人臉信息結構化為基礎，以達到檢索、比對、與大數據運算的目的。主題流程包括：視頻的采集、人臉的檢測、臉部特征的提取、比對分析及鎖定目標。

（一）人臉采集

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

（二）人臉檢測

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位置，區(qū)域的大小等信息，假如是實時視頻流則需進一步追蹤輸出所檢測到的人臉與個人位置等狀態(tài)隨時間的持續(xù)變化情況。

（三）人臉特征的提取存儲

（1）眼睛特性的提取，眼睛的典型特征包括左右眼睛的坐標，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的橫坐標。（3）眉毛特性的提取，測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，最左邊緣點和最右邊緣點的橫坐標。

（四）比對識別

人臉比對即人臉識別，通過輸入的人臉圖像片與人臉數據庫中的已知原型人臉特征值進行對比表現出來。在比對識別過程中分人臉檢索，整體比照和綜合檢索。人臉檢索，即是人臉為標簽的比對識別。根據相似的程度對人臉的身份進行判斷。

（五）目標鎖定

通過多元的識別算法與視頻探測讀取以及嫌疑人的全國聯網數據云大庫，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施與開展。系統(tǒng)根據導入的人臉圖像，產生信息的比對處理。利用公安警務數據和視頻圖片數據，更加有效滿足公安對人員追逃、身份排查、人員管控的需求。

三、人臉識別技術的功能應用

人臉識別技術作為視頻偵查圖像領域的一項最新技術，在安全的領域起到越來越重要的作用，在公安視頻偵查的實戰(zhàn)中，依靠人臉識別技術，根據不同的情景可以展開不同的功能應用。

（一）人流密集區(qū)域人臉的監(jiān)控采集排查

現代發(fā)達的交通工具構成的網絡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，也為犯罪分子提供了便利，汽車站、火車站、機場、港口，出入境邊檢設置人臉識別系統(tǒng)，當國際恐怖分子或重大案犯外逃嫌疑人員、毒販出入境，可以及時識別與報警，送達指揮中心研判，從而實現抓捕犯罪嫌疑人的功能。

（二）犯罪嫌疑人追逃的識別

公安機關可以利用各種人臉資料庫，對人臉的采集進行人臉檢索，可快速實現從海量視頻里的檢索復現，民警通過相關項目的設置可縮小檢索范圍，運用先進人臉識別算法能夠從某些視頻圖像中收集犯罪嫌疑人的臉部、個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，建立數據庫比對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，不僅浪費警力而且社區(qū)環(huán)境不利偵查時間過長。引入人臉識別技術，可建立重點人員信息庫，經過歷史采集數據的分析，可摸清生活軌跡，重點人員與可疑人員的監(jiān)控，實現24小時的社區(qū)管理機制，降低犯罪率。

（四）重點場所的門禁與檢測

一些重點場所對出入的人員有嚴格的資格限制，電子眼對人員進行身份識別，在各大安保的活動與會議期間，通過參加會議的人員照片信息，建立活動的數據庫，，活動期間，各個出入口攝像機與監(jiān)控將與會人員與數據庫人臉圖像進行比對，既不需要很大的聲勢，逐一檢查人員。又能悄無聲息地完成了到會人員的鑒別與核驗。

四、人臉識別技術的應用展望

人臉識別技術研究仍在繼續(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，人臉識別性能的下降還是很明顯的，這也對人臉識別技術的進一步發(fā)展提出了要求與挑戰(zhàn)。眼前很多國家開展了有關人臉識別的研究，而對于高分辨率、高質量人臉圖像識別，視頻的識別精度幾乎達到百分之百。

雖然我國在人臉識別領域的研究起步相對較晚，但是進展迅速，公安視偵部門同研究機構人臉識別技術的研究小組，都取得了一定的成效。依圖公司的人臉算法世界聞名，并且誤報率很低，全球領先，湖南永州公安警察學習依圖公司的智能技術有這樣的技術大大提高視偵網警破案效率，降低無用功所占比，這是科技強警的最好體現。因此以下幾個方面應有質的提升。

（一）優(yōu)化人臉識別應用的算法

人臉識別技術發(fā)展到現在已經在公安領域可以實用，但并不是說在全部場景下均能夠應用，這與圖像采集環(huán)境、采集到的人臉圖像質量以及建庫用的圖像質量都用很大關系。較為理想的應用環(huán)境有兩點要求：①用于建庫的人臉圖像質量高清晰度好的照片；②現場采集盡量在穩(wěn)定的光照好條件下進行。

（二）適當提高數據運算速率

視頻數據結構化將監(jiān)控轉為人和機器可互相理解的信息，其過程消耗大量的經費，隨著公安技術視頻偵查業(yè)務水平的提升，要實現最優(yōu)的檢測與比對，使運算更有兼容性與擴展性。視頻結構化需求量增長，得需要強大的硬件設備支持計算與解析人臉數據。

（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)揮人臉識別技術的優(yōu)勢，需要愈加完善精致化、標準化、規(guī)范化、科學化的機制。人臉識別視頻偵查技術目前也不夠完美，在摸索中前進，需實戰(zhàn)與理論的結合，完善布控預警、分析研判等機制環(huán)節(jié)，實現人臉追蹤加警務視頻全新高科技模式。

五、結語

本文從人臉識別技術的應用概況、識別技術的功能應用以及破案實例這幾個角度詮釋了人臉識別技術在視頻偵查工作的一些應用，重點介紹了人臉識別應用流程，人臉識別技術社會維穩(wěn)方面的應用，分析討論了各種方法存在的不足，發(fā)展的趨勢和改進的意見。列舉人臉識別破案新手段。

人臉識別技術也是一項極富有挑戰(zhàn)性的課題，目前的人臉識別技術對于正面圖像的這些變化已經有了良好的適應能力。但時代變革，人臉識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)作也會有質的飛越。與其他技術的融合，以提高視頻偵查的穩(wěn)定性，科學性，高效性，持續(xù)性。讓分辨率的升高，實現“事先預防，事中發(fā)現，事后追蹤”核心處置手段，使這門前沿的偵查技術給公安工作與人民帶來更豐厚的福祉。

參考文獻：

[1]童長毅，馬治國，殷正輝.人像識別技術在警務工作中的應用[J].警察技術，2017.5：73-75.

[2]馬海兵，白潔.人臉識別技術在智能監(jiān)控系統(tǒng)中的應用[J].現代電子技術，2007，20：125-1.

[3]樊奧.公安視頻圖像解析中心建設與應用[J].警察技術，2017.5：76-78.

[4]寇毛蕊.基于MATLAB的人臉識別系統(tǒng)設計[J].軟件導刊，2018.11.

[5]劉向.基于幾何匹配和分合算法的生物特征識別技術在公安視頻監(jiān)控中人臉識別的應用研究[D].湖南：中南大學，2009.

[6]劉詩宇.視頻偵查技術應用功能與方法研究[D].江蘇：南京森林警察學院，2016.