徐 明

（深圳市公安局，廣東 深圳 518001）

茫茫人海中，當(dāng)你在車站走來走去等車的時候，只要一眨眼的功夫你就被識別出來，隨機你就會被特務(wù)盯梢，迎面而來的可能就是一位美女殺手，手機就會發(fā)出嘀嘀的報警聲，上面已經(jīng)顯示了美女的姓名、職業(yè)等信息，這是電影場景中的人臉識別技術(shù)。而現(xiàn)在，公安部門在找尋犯罪嫌疑人時，除了采用傳統(tǒng)圖像技術(shù)，也更多的開始運用高清視頻監(jiān)控中的人臉識別技術(shù)，讓犯罪嫌疑人無處可逃，極大的節(jié)省了時間，提高了辦案效率。

1 人臉識別的介紹

1.1 什么是人臉的識別

人臉識別技術(shù)指的是對采集到的人臉圖像進(jìn)行分析計算，與身份證數(shù)據(jù)庫中人員照片進(jìn)行比對，從而確定一個人的身份。隨著3D人臉建模技術(shù)的發(fā)展，人臉識別算法的準(zhǔn)確率已經(jīng)從10年前的60%提升到90%以上。當(dāng)前，人臉識別技術(shù)主要是以高清影像數(shù)據(jù)為依據(jù)，與數(shù)據(jù)庫中存儲人臉記錄信息相對比，以確定活動軌跡和個人身份[1]。

1.2 人臉識別的優(yōu)勢

人臉識別技術(shù)與其他生物識別方式相比更具有主動性、便捷性和隱蔽性，專業(yè)技術(shù)在保護(hù)公民個人隱私方面也有優(yōu)勢，因此，人臉識別技術(shù)在實際的公共安全應(yīng)用中具有一定前景。

人臉識別技術(shù)主要利用高清攝像機對相關(guān)信息進(jìn)行采集，在采集過程中采用非接觸方式，可以達(dá)到快速自動對圖像信息完成識別。人臉圖像本就是可以利用肉眼判別的最直觀的信息源，人臉識別技術(shù)以人的面部圖像作為基礎(chǔ)，符合人們的認(rèn)知規(guī)律，同時也對后期識別處理奠定了良好的基礎(chǔ)[2]。除此之外，人臉識別技術(shù)與其他生物特征識別技術(shù)相比，屬于自動識別技術(shù)，觸發(fā)式完成，速度快，且不易被察覺。當(dāng)前的人臉識別技術(shù)具有較強的判別能力，是伴隨著3D掃描建模技術(shù)的發(fā)展偶然間取得了突飛猛進(jìn)的突破性發(fā)展，按照2013年美國Facebook軟件中推出過一段時間的社交網(wǎng)絡(luò)照片識別情況來看，其識別率已經(jīng)高達(dá)98%以上。人臉識別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，目前指紋識別的所有應(yīng)用領(lǐng)域絕大部分都可以采用人臉識別技術(shù)替代，同時，人臉識別技術(shù)也更多的應(yīng)用到人臉視頻監(jiān)控報警等其他安全系統(tǒng)中，具有廣闊的市場開發(fā)前景。

2 人臉識別在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 公安系統(tǒng)的偵破工作中的應(yīng)用

人臉識別系統(tǒng)可以根據(jù)高清視頻中截取的人臉照片，進(jìn)行遠(yuǎn)程快速人臉布控，人臉識別技術(shù)與智能高清視頻監(jiān)控技術(shù)的結(jié)合在公安系統(tǒng)的偵破工作中具有重要意義。通過人臉識別技術(shù)，可以實現(xiàn)對視頻錄像、照片和實時圖像的采集，自動分析比對人臉，以實現(xiàn)在監(jiān)控場景中快速識別關(guān)注對象，經(jīng)與預(yù)警系統(tǒng)連接，一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)便能實現(xiàn)自動報警提示，公安機關(guān)便可以得到通知，立即采取控制措施[1]。人臉識別技術(shù)在公安系統(tǒng)偵破工作中主要應(yīng)用于口岸、機場、車站、地鐵、商場、重要路口、重點區(qū)域等公共場所，并可根據(jù)高清攝像機的分布靈活配置覆蓋范圍，有利于快速反應(yīng)。

人臉識別系統(tǒng)可以集成多種人臉識別的核心算法引擎，從而達(dá)到準(zhǔn)確度較高的識別水平，并且根據(jù)實現(xiàn)方式不同可分為前端識別和后端識別，其結(jié)構(gòu)簡單，可擴(kuò)展性較強，因此，人臉識別系統(tǒng)也可以應(yīng)用于多種監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而最大程度地提供便捷。人臉識別技術(shù)有效的解決了人員圖像與人員身份的對應(yīng)關(guān)系問題，將以往大量的依靠人眼進(jìn)行的勞動轉(zhuǎn)化為數(shù)字計算機運行處理，極大地提高了識別效率，還能夠有效解決公共安全重點區(qū)域人員控制的難題，實現(xiàn)了及時識別身份發(fā)現(xiàn)關(guān)注對象，從而提前主動采取措施，防范各類非法行為的發(fā)生。

2.2 門禁制度中的應(yīng)用

人臉識別技術(shù)在門禁制度中也有廣泛應(yīng)用，主要采取兩種模式：獨立門禁裝置和分布式門禁控制與管理系統(tǒng)。獨立門禁系統(tǒng)主要針對的是單獨出入口的門禁安防裝置，由兩部分組成，分別為人臉身份鑒別和電子門鎖裝置。人臉身份鑒別裝置儲存著家庭成員的面像，包含著面像采集與鑒別部件，用戶在使用時需要預(yù)先將家庭成員的面像登陸在人臉身份鑒別裝置中[3]。電子門鎖裝置則是門開關(guān)的控制部件，記錄著開鎖的密碼。當(dāng)已經(jīng)登陸的人員進(jìn)入時，面像采集設(shè)備便對其面部進(jìn)行掃描，通過實時采集、比對驗證面像，一旦比對正確，人臉身份鑒別裝置就會輸出一個序列碼給電子門鎖裝置，電子門鎖裝置在接收到正確的序列碼時，便啟動開鎖機械開門。人員進(jìn)入后關(guān)門或在開鎖后定時間結(jié)束，電子機械控制重新將門鎖上，達(dá)到門禁的效果。具有人臉識別的分布式門禁系統(tǒng)需要建立人臉比對庫用于不同出入口的權(quán)限控制。

2.3 在視頻快速瀏覽中的應(yīng)用

自視頻監(jiān)控系統(tǒng)投入使用以來，從海量的歷史監(jiān)控錄像中查找可疑人員信息一直是工作量巨大的任務(wù)，這種傳統(tǒng)的以人海戰(zhàn)術(shù)為主的視頻線索查找方式猶如大海撈針,長期困擾著使用者。為了解決這個問題，人臉識別也有用武之地，結(jié)合人臉識別技術(shù)，系統(tǒng)通過自動對歷史視頻錄像中的人臉提取，標(biāo)記時間標(biāo)簽，實現(xiàn)了針對人臉的快速檢索。在這個過程中主要經(jīng)歷了三個步驟：人臉檢測、人臉追蹤和人臉比對。從而將大段錄像時間內(nèi)所出現(xiàn)的人臉關(guān)鍵幀進(jìn)行保存，工作人員僅需要等待計算機處理，之后再對處理結(jié)果中的圖片進(jìn)行人工篩查即可，這就大大提高了視頻檢索的效率，有效的縮短了工作時間。

除了精確識別人員身份，人臉識別技術(shù)還可以對人臉的年齡段進(jìn)行辨識，如老人、中年和兒童，由于當(dāng)今數(shù)碼存儲介質(zhì)容量劇增，單張儲存卡可以輕松存儲下近萬張照片，因此，在有些數(shù)碼相機中，增加了對人臉進(jìn)行年齡段視頻的功能，自動完成按照年齡段對照片中的人物進(jìn)行分類，從而實現(xiàn)了快速檢索，為用戶提供了更好的使用體驗。

3 人臉識別中存在的不足

相對于其他生物識別的方法，人臉識別技術(shù)更加的主動便捷、精準(zhǔn)且可以有效保護(hù)個人隱私，但是在高清視頻監(jiān)控時代，人臉識別在公共安全中的應(yīng)用仍存在一定的不足。

由于人臉結(jié)構(gòu)特征相似，人臉器官的結(jié)構(gòu)外形也有相似之處，因此，不同個體間的實際區(qū)別并不大，這樣一來，人臉識別技術(shù)雖然可以有效利用人臉圖像進(jìn)行定位，但是利用人臉圖像特征區(qū)分人類個體還是存在一定的限制，可以通過遮蓋物，如鴨舌帽、口罩、墨鏡等裝飾物來隱蔽人臉特征，導(dǎo)致識別系統(tǒng)無法提取特征點[1]。傳統(tǒng)的人臉識別技術(shù)采用的可見光圖像的人臉識別方式，而可見光圖像受光源影響較大，因此，人臉識別技術(shù)在實際的應(yīng)用過程中還會受到光照條件的影響，白天黑夜、室內(nèi)室外的光照條件不同，在識別人臉時會存在一定的誤差。如果光照條件發(fā)生變化，識別效果也會發(fā)生相應(yīng)的變化，識別準(zhǔn)確度降低。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷按照，人臉識別技術(shù)也可以采用主成分分析法與線性辨別分析相結(jié)合的方法對紅外與可見光人臉圖像進(jìn)行分析，確定人臉識別結(jié)果，可以顯著提高人臉識別的準(zhǔn)確率。

4 結(jié)語

人臉識別技術(shù)作為一種極具實用價值的身份識別技術(shù)，在相關(guān)的理論研究與應(yīng)用開發(fā)中已經(jīng)取得了一定的成果，在高清視頻監(jiān)控時代，更是在各領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)然，在人臉識別技術(shù)的應(yīng)用也存在一定的問題，但隨著研究的不斷深入，相信問題將會逐步得到解決，以人臉識別技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合系統(tǒng)必將成為未來視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。

［1］張錦,成奮華,林雪梅,等.基于子圖特征組合的人臉識別技術(shù)研究[J].湖南大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版,2007(6)：70-73.

［2］侯鯤,賈隆嘉,王赫寧.人臉識別技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].科協(xié)論壇(下半月),2010(11)：34-39.

［3］曾文斌.技術(shù)先導(dǎo),產(chǎn)業(yè)先鋒——銀晨人臉識別技術(shù)與應(yīng)用介紹[J].安防科技,2007(05)：56-62.