周海赟

(南京森林警察學院，南京 210023)

目前智能手機市場占有率已經(jīng)超過了傳統(tǒng)功能機，有的人甚至保持2-3部手機分別用于工作和社會社交不同領(lǐng)域，智能手機給人民生活帶來了很多便利。另外伴隨無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，4G網(wǎng)絡(luò)提高了無線接入速度和體驗，通過智能手機上的軟件，并結(jié)合云服務(wù)，可以實現(xiàn)社交、數(shù)據(jù)等各種功能的交互?！霸?移動終端”技術(shù)的結(jié)合為我們帶來了全新的生活體驗。

以往證件的真?zhèn)尾樵?，都是需要專業(yè)人士通過專業(yè)設(shè)備進行查看，比如身份證、學位證、駕駛證的識別等。社會上假證件的數(shù)量不少，如何在法律允許的前提下，利用智能手機，通過現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，便捷地辨別證件，是值得研究的課題。

1 云服務(wù)和視頻識別

云服務(wù)是將云計算技術(shù)在信息服務(wù)和交付商業(yè)領(lǐng)域的擴展，與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、特別是移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)相比，業(yè)務(wù)擴展更加靈活，交付更加迅速，創(chuàng)新更加靈活，維護更加簡便，極大的提高了用戶體驗。當前云服務(wù)對象已經(jīng)從商業(yè)企業(yè)向個人消費者擴展，服務(wù)內(nèi)容也從海量數(shù)據(jù)儲存、網(wǎng)絡(luò)底層資源共享等向各種個性化應(yīng)用發(fā)展。云服務(wù)將徹底的改變信息服務(wù)的方式和內(nèi)容。

視頻識別技術(shù)指的是使用計算機從視頻中通過運算和分析，提取視頻中的有用信息的一項技術(shù)。與由人腦接收和分析視頻的整體理解和重點分析過程不同，視頻數(shù)據(jù)在計算機中僅表現(xiàn)為一系列的數(shù)據(jù)數(shù)列，其代表的是幀圖像中像素點的灰度值或彩色值。計算機可以很方便地獲得這些數(shù)據(jù)的數(shù)學意義上的特征，但無法直接將其轉(zhuǎn)化為符合信息使用者要求的“結(jié)論”。視頻識別關(guān)鍵技術(shù)就是利用特定算法提煉視頻信號中所包含的內(nèi)容信息或是特定目標物體的運動信息，以實現(xiàn)計算機對于視頻的職能理解，使計算機在一定程度上替代人的工作。

2 目前研究狀況

對于視頻分析技術(shù)的研究，由于其算法的復雜度以及目標行為的多樣性等原因，發(fā)展一直比較緩慢。相對而言，在國外這種能實現(xiàn)“自動報警，智能監(jiān)控”的技術(shù)的相關(guān)研究具有一定的領(lǐng)先性。目前已有成熟的智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品，可以用在監(jiān)控系統(tǒng)中實現(xiàn)異常狀態(tài)自動報警的功能，具有實時報警、縮短異常事件反應(yīng)時間、減少損失、增強監(jiān)控系統(tǒng)威懾力等特點。而在國內(nèi)，由于技術(shù)研發(fā)滯后，市面上絕大多數(shù)較為成熟的智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品都屬于國外的技術(shù)和產(chǎn)品。偶爾有一些國內(nèi)廠家或研究單位推出自己的智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品，雖然也結(jié)合了云技術(shù)，也暫時還處于初級階段，技術(shù)并不成熟。

不過值得指出的是，目前國外的產(chǎn)品雖然較為成熟，但也并未達到能令用戶完全滿意的程度。特別是結(jié)合云技術(shù)和智能移動終端的技術(shù)，也只具有低級智能化水平，限于完成一些較為簡單的行為的自動檢測。

3 基于云的視頻識別分析

隨著云計算及大數(shù)據(jù)的推進，社會上大量偽證件的泛濫，便攜式視頻識別成為了急需解決的課題。采用云技術(shù)，利用智能手機終端的攝像頭，為此課題提供一套可行解決方案。

3.1 基于云的視頻識別系統(tǒng)架構(gòu)

通過智能手機的攝像頭，可以拍攝照片和視頻，同時將視頻數(shù)據(jù)并行發(fā)送到云服務(wù)器，匹配云服務(wù)器上的算法庫，從而獲得驗證。

本系統(tǒng)以身份證的識別為例，身份證的識別技術(shù)較為成熟，算法庫也比較容易建立。其他證件識別的方法類似，只要更新或增加算法庫就可以實現(xiàn)。

基于云的視頻識別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從下到上依次是數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲層、數(shù)據(jù)處理層、應(yīng)用接口層［1］，如圖1所示。

圖1 視頻數(shù)據(jù)云存儲層次構(gòu)成

(1)用戶訪問層。用戶訪問層是云服務(wù)器系統(tǒng)與手機終端攝像頭設(shè)備交互的媒介層。該層對終端監(jiān)控攝像設(shè)備傳送來的數(shù)據(jù)進行獲取操作后，通過網(wǎng)絡(luò)向數(shù)據(jù)存儲層發(fā)送數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)保存過程。

(2)視頻數(shù)據(jù)存儲層。數(shù)據(jù)存儲層是算法處理的基礎(chǔ)，通過提供硬件介質(zhì)存儲視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)。

(3)視頻數(shù)據(jù)適配層。該層是算法庫的匹配抽象，在整體架構(gòu)中處于適配接口作用。通過設(shè)計，它隱藏了視頻數(shù)據(jù)算法的不同而帶來的不同，封裝了不同算法與識別物的對應(yīng)關(guān)系。

(4)視頻應(yīng)用接口層。該層可調(diào)用云服務(wù)具體算法庫的數(shù)據(jù)處理接口，它具有多樣性和靈活性的特點，是實現(xiàn)各種用戶需求的關(guān)鍵。在不同應(yīng)用環(huán)境中，視頻應(yīng)用接口層的表現(xiàn)形式可以是不同的?；诓煌膽?yīng)用需求和開發(fā)環(huán)境，視頻應(yīng)用接口層可以表現(xiàn)為視WEBSERVICE形式。

(5)視頻數(shù)據(jù)處理層。該層是本系統(tǒng)的核心，通過不同算法演算后反饋的結(jié)果在該層產(chǎn)生。身份證的識別庫就為歸屬于此層，身份證的識別算法主要通過文字區(qū)域的定位、字符的分割、身份證中文字符的識別等來實現(xiàn)［2］。

3.2 基于云的視頻識別分析系統(tǒng)設(shè)計

基于云的視頻識別分析系統(tǒng)架構(gòu)，提出整體系統(tǒng)架構(gòu)的拓撲結(jié)構(gòu)及軟件系統(tǒng)設(shè)計層次。圖2為基于云的視頻識別分析系統(tǒng)拓撲圖。

圖2 基于云的視頻識別分析系統(tǒng)拓撲圖

3.3 智能手機終端軟件設(shè)計

智能手機終端(APP)軟件，需要充分調(diào)用本機攝像頭，同時與服務(wù)器進行實時交互，可將反饋結(jié)果友好地顯示在界面上。目前市面上常用的手機操作系統(tǒng)主要是安卓和蘋果系統(tǒng)。安卓系統(tǒng)一般采用Java開發(fā)，而蘋果系統(tǒng)一般采用Object C++開發(fā)。本次研究中，以安卓系統(tǒng)的程序開發(fā)為例。

安卓系統(tǒng)的程序開發(fā)，主要基于4大組件:Activity、Service、Content Provider、Broadcast Receiver。例中，主要通過界面打開攝像頭并獲取視頻數(shù)據(jù)，從而提交給服務(wù)器，所以主要在Activity上進行設(shè)計。安卓系統(tǒng)視頻識別具體流程如圖3所示。首先啟動畫面的Activity，然后調(diào)用手機攝像頭，獲取視頻數(shù)據(jù)，通過調(diào)用云服務(wù)接口將數(shù)據(jù)發(fā)送到云服務(wù)進行算法識別處理，短暫等待后將反饋結(jié)果顯示在手機界面上。

圖3 安卓系統(tǒng)視頻識別流程圖

4 結(jié)語

云服務(wù)和智能手機的快速發(fā)展，為各個行業(yè)的信息化建設(shè)帶來了新的機遇。在大數(shù)據(jù)時代下，可充分利用云服務(wù)的算法支撐，通過云技術(shù)和智能終端技術(shù)對各種證件進行識別。雖然云服務(wù)技術(shù)和智能手機技術(shù)目前還有眾多問題需要解決，但是相信隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，將來的應(yīng)用也會越來越成熟。

［1］徐步東，田曉艷.基于云存儲的高考視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)管理技術(shù)［J］.山東理工大學學報(自然科學版)，2013(3):28-31.

［2］嚴曲.身份證識別系統(tǒng)的原理及算法研究［D］.長沙:中南大學，2005:10-20.