人臉識(shí)別在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用探討

張湃

摘 要 相較于以往以靜態(tài)圖像為基礎(chǔ)的人臉識(shí)別，視頻監(jiān)控中的人臉識(shí)別所處的環(huán)境更為復(fù)雜，因此存在著不小的識(shí)別難度。人臉識(shí)別作為生物特征研究領(lǐng)域，對(duì)人物鑒別起到至關(guān)重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)的不斷推廣，人們對(duì)視頻監(jiān)控人臉識(shí)別需求的不僅越來越迫切，還提出了越來越嚴(yán)格的要求。在此背景下，人臉識(shí)別在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用已然成為廣大研究人員研究的一項(xiàng)熱點(diǎn)課題。

關(guān)鍵詞 人臉識(shí)別;視頻監(jiān)控;圖像分析

引言

人臉識(shí)別技術(shù)有著十分重大的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)的不斷推廣，人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用范圍必然會(huì)不斷擴(kuò)大。我國在人臉識(shí)別技術(shù)的研究上還處在發(fā)展階段，但是其所發(fā)揮的效能已得到廣泛認(rèn)可，所以相關(guān)人員必須要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)的研究。

1人臉識(shí)別技術(shù)概述

人臉識(shí)別技術(shù)以人的面部信息特征為基礎(chǔ)，采用攝像機(jī)或攝像頭等先進(jìn)音頻、視頻采集設(shè)備采集包含人臉的圖像或視頻流，并自動(dòng)在圖像中檢測、跟蹤人臉，進(jìn)一步對(duì)檢測獲取的人臉展開全面系統(tǒng)的分析和數(shù)據(jù)應(yīng)用?，F(xiàn)如今，人臉識(shí)別技術(shù)已在國內(nèi)外視頻監(jiān)控中推廣，并收獲了顯著的應(yīng)用效果。人臉識(shí)別系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中和視頻監(jiān)控結(jié)合的最為緊密，要從視頻監(jiān)控獲取數(shù)據(jù)源，但又不同于視頻監(jiān)控的技術(shù)和原理，是不同的產(chǎn)品。不論是在公共安全還是監(jiān)獄安全中，大多數(shù)場景中的人臉識(shí)別都和視頻監(jiān)控結(jié)合在一起使用，很少單獨(dú)使用，同時(shí)，隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，以及與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)越來越緊密的結(jié)合，智能視頻監(jiān)控和人臉識(shí)別的概念已不再局限于前端視頻攝像機(jī)和人臉識(shí)別儀，而是加上后端的管理平臺(tái)、對(duì)視頻數(shù)據(jù)的分析、轉(zhuǎn)換、清洗等系統(tǒng)、各類數(shù)據(jù)庫及相應(yīng)的硬件設(shè)備組成的一個(gè)綜合體系。其功能也不僅僅是單純的事中監(jiān)控，事后取證的應(yīng)用，而是在很大程度上具有并超過其他安防產(chǎn)品或技術(shù)的功能和效果，變成了復(fù)雜的安防體系。比如拓展視頻監(jiān)控和人臉識(shí)別的應(yīng)用后，完全能實(shí)現(xiàn)并在一定程度上超越常規(guī)周界安全防范、緊急報(bào)警、人員定位等安防設(shè)備的功能[1]。

2人臉識(shí)別智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)

現(xiàn)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)已廣泛運(yùn)用到各個(gè)行業(yè)之中，而且智能視頻監(jiān)控?zé)o須人工操作，主要是通過電腦視覺與視頻分析設(shè)備拍錄圖像，在此基礎(chǔ)上使其自動(dòng)進(jìn)行分析，從而能夠定位、識(shí)別以及跟蹤動(dòng)態(tài)場景中的目標(biāo)，從而分析以及判斷出目標(biāo)行為，確保視頻監(jiān)控系統(tǒng)完成管理工作，若出現(xiàn)問題也可以第一時(shí)間予以有珍貴性的處理。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括圖像采集、處理以及分析等幾個(gè)主要單元。

圖像獲取是指運(yùn)用硬件系統(tǒng)從而獲得圖像的過程。

圖像處理主要是進(jìn)行一系列的數(shù)據(jù)、圖像分析。前者經(jīng)采集圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮與存盤，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能。但是會(huì)因外界環(huán)境因素影響，造成硬件設(shè)備所采集的原圖質(zhì)量下降，但可運(yùn)用圖像預(yù)處理技術(shù)更好的完善圖像質(zhì)量，這樣利于從根本分析圖像數(shù)據(jù)。

圖像分析即予以細(xì)化、定位并追蹤目標(biāo)。

圖像理解是基于圖像分析前提條件下進(jìn)行深入的研究。面部識(shí)別即經(jīng)電腦攝像頭實(shí)施面部動(dòng)態(tài)圖像的捕捉，在此基礎(chǔ)上識(shí)別面部圖像和庫內(nèi)圖像。在實(shí)施采集面部時(shí)是非接觸性和友好性，以至于人們沒有心理排斥人臉識(shí)別技術(shù)，因此面部識(shí)別技術(shù)構(gòu)建了友好生物特性認(rèn)證技術(shù)。面部識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ)算法，然后根據(jù)面部與特性區(qū)域間關(guān)系，在此基礎(chǔ)上獲取相應(yīng)的參數(shù)，同時(shí)和庫內(nèi)數(shù)據(jù)予以對(duì)比，通過進(jìn)行自主的判斷完成最終的確認(rèn)。面部識(shí)別依附于其外結(jié)構(gòu)的改變實(shí)施有針對(duì)性的圖像處理。其優(yōu)點(diǎn)是不需當(dāng)事人配合，比較適合隱蔽場合。也適合遠(yuǎn)距離采集面部圖像，能更好地代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法。與其他生物特性識(shí)別技術(shù)相比起不需要過多的用戶，予以非接觸式圖像采集，因此這種技術(shù)可從根本弱化對(duì)識(shí)別目標(biāo)的侵犯性;面部識(shí)別設(shè)備具有造價(jià)低廉的優(yōu)勢，其核心結(jié)構(gòu)為攝像頭，經(jīng)麝香酮采集目標(biāo)面部圖像。系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)面部表情和特性來確認(rèn)目標(biāo)身份，更具可靠性與安全性，日漸被廣大群眾所接受[2]。

3人臉識(shí)別在視頻監(jiān)控中的具體應(yīng)用

3.1 在情報(bào)搜集中的具體應(yīng)用

如今，人臉識(shí)別技術(shù)已在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中推廣，并逐漸被引入安全情報(bào)搜集領(lǐng)域。目前，我國眾多國家安全部門均設(shè)置了人臉識(shí)別設(shè)備及聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。歷經(jīng)不斷地發(fā)展完善，人臉識(shí)別技術(shù)已成為國家安全部門搜集情報(bào)信息所不可或缺的一項(xiàng)手段，同時(shí)也對(duì)視頻監(jiān)控中的人臉識(shí)別技術(shù)提出了嚴(yán)格的要求[3]。在人臉識(shí)別技術(shù)的支持下，國家安全部門可搜集到更為全面系統(tǒng)的情報(bào)，以此有效防范破壞國家、社會(huì)安全的事件，進(jìn)一步保障我國社會(huì)的安全，促進(jìn)社會(huì)的和諧發(fā)展。

3.2 在戶政領(lǐng)域中的具體應(yīng)用

人臉識(shí)別技術(shù)在戶政領(lǐng)域也得到了推廣。我國有著十分龐大的人口規(guī)模，隨著城市化發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，近年來，我國不斷提高對(duì)戶籍管理工作的重視度，由此廣大人民群眾的切身問題得到有效解決。例如，我國在人口普查登記中便引入了人臉識(shí)別技術(shù)，顯著提升了人口普查的準(zhǔn)確率。與此同時(shí)，在人臉識(shí)別技術(shù)的有力支撐下，可在戶政領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)身份證和異常戶籍的信息分析、整合，以此促進(jìn)戶籍管理工作的有序開展。另外，人臉識(shí)別技術(shù)還可在視頻監(jiān)控中實(shí)時(shí)追蹤不法分子的下落，為案件偵破提供有效幫助，進(jìn)一步提升公安部門的辦案效率[4]。

4結(jié)束語

目前，人臉識(shí)別技術(shù)正在被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，通過面部特性識(shí)別身份，即未來各領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。而隨著經(jīng)濟(jì)、信息技術(shù)的發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)廣泛地應(yīng)用于民眾的生產(chǎn)及生活之中，將面部識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于視頻監(jiān)控，賦予安防系統(tǒng)更高的智能性與靈活性，是未來安防系統(tǒng)發(fā)展的大趨勢[5]。

參考文獻(xiàn)

[1] 安海平，馬行，穆春陽，等.人臉識(shí)別在遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)中的研究與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2019，42（12）：176-179.

[2] 張金龍.淺析人臉識(shí)別技術(shù)在公共安防視頻監(jiān)控領(lǐng)域的運(yùn)用[J].中國公共安全，2019，（3）：80-82.

[3] 朱雨佳. 基于ARM的人臉識(shí)別智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].哈爾濱：哈爾濱理工大學(xué)，2019.

[4] 張鑫.公安視頻監(jiān)控中的人臉識(shí)別技術(shù)研究與應(yīng)用[J].中國安全防范技術(shù)與應(yīng)用，2019，（1）：23-25.

[5] 魏云龍. 基于人臉識(shí)別的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京：電子科技大學(xué)，2018.