董文陽 東營市第一中學(xué)

一、人工智能在我國視頻監(jiān)控工程中的應(yīng)用

中國是世界上視頻監(jiān)控發(fā)展最快的國家。一組來自行業(yè)調(diào)查公司IHS Markit2017年的數(shù)據(jù)顯示，中國在公共和私人領(lǐng)域（包括機(jī)場、地鐵火車站、大型商場和街道社區(qū)）共裝有監(jiān)控?cái)z像頭1.76億個(gè)，同時(shí)期在美國只安裝了大約5000萬個(gè)。而且預(yù)計(jì)到2020年中國安裝監(jiān)控?cái)z像頭總數(shù)會(huì)增加到6.26億個(gè)。龐大的攝像頭數(shù)量為人工智能提供了硬件基礎(chǔ)和切實(shí)可行的數(shù)據(jù)采集方式。

目前人工智能在視頻監(jiān)控工程方面的應(yīng)用場景主要包括以下兩點(diǎn)：

（一）視頻監(jiān)控。2018年1月7日，國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于推進(jìn)城市安全發(fā)展的意見》中，第十六條明確指出：“強(qiáng)化安全科技創(chuàng)新和應(yīng)用。加大城市安全運(yùn)行設(shè)施資金投入，積極推廣先進(jìn)生產(chǎn)工藝和安全技術(shù)，提高安全自動(dòng)監(jiān)測和防控能力。加強(qiáng)城市安全監(jiān)管信息化建設(shè)?！痹趪艺叩拇罅χС窒?，以傳統(tǒng)智能化的視頻監(jiān)控為基礎(chǔ)，加以人工智能技術(shù)應(yīng)用已成為目前發(fā)展的重要指示。通過監(jiān)控系統(tǒng)，人工智能技術(shù)的應(yīng)用主要為以下步驟：特征識(shí)別檢測，信息定位采集，數(shù)據(jù)庫比對(duì)。

從視頻監(jiān)控片段中提取人臉信息是第一步。自動(dòng)人臉檢測技術(shù)是所有圍繞人臉圖像分析的基礎(chǔ)，主要有人臉檢測，人臉追蹤。以深度學(xué)習(xí)算法為主的各類算法的發(fā)展使其有了長足進(jìn)步。在弱光、側(cè)臉、模糊等情況下的識(shí)別精度極高?，F(xiàn)在，大部分算法的識(shí)別精度在90%以上，反應(yīng)速度也在毫秒級(jí)。前沿的識(shí)別技術(shù)還包括表情識(shí)別和側(cè)臉還原技術(shù)。后者僅需要一張側(cè)臉圖片就能通過算法生成正臉照。在獲得人臉檢測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)輸入的圖像自動(dòng)定位出面部關(guān)鍵特征點(diǎn)，這就是人臉關(guān)鍵點(diǎn)定位技術(shù)。這類似于動(dòng)作捕捉技術(shù)，目標(biāo)人像面部的關(guān)鍵點(diǎn)會(huì)被算法提取、整合，而不用在不同的圖像中反復(fù)加入關(guān)鍵點(diǎn)位上的標(biāo)志。當(dāng)前，前沿的關(guān)鍵點(diǎn)定位技術(shù)有3D關(guān)鍵點(diǎn)定位與2D關(guān)鍵點(diǎn)定位，已經(jīng)廣泛地在民用領(lǐng)域?qū)嵺`，如手機(jī)的面部識(shí)別。最后，人工智能系統(tǒng)會(huì)把采集到的關(guān)鍵點(diǎn)信息與身份證等大型數(shù)據(jù)庫中的圖像比對(duì)，進(jìn)而確定目標(biāo)。

（二）道路交通監(jiān)測。類似于視頻監(jiān)控，人工智能在道路交通監(jiān)測方面的應(yīng)用步驟大體分為采集車輛信息，檢測是否違章。而采集信息靠的是專門的電子警察攝像頭與識(shí)別靜止的圖像和識(shí)別圖像中的人臉不同，在監(jiān)測道路交通方面，第一步就是要在復(fù)雜背景和影子間識(shí)別出車輛，這依賴于識(shí)別動(dòng)態(tài)物體的算法，常見算法有基于灰度圖像的檢驗(yàn)算法或基于特征提取的車輛檢測算法，不過此算法識(shí)別精度低，不符合現(xiàn)代監(jiān)測道路信息的要求。以屬于運(yùn)動(dòng)追蹤算法STR(空時(shí)置信關(guān)系)算法為例，影子只會(huì)等量地改變像素點(diǎn)的亮度。利用這個(gè)差別，STR 算法可以把每個(gè)像素點(diǎn)與周圍像素點(diǎn)比較。如果該像素點(diǎn)與周圍像素點(diǎn)的變化同步，即認(rèn)為該像素點(diǎn)是影子。進(jìn)而與車輛區(qū)分。目前STR算法在白天的車輛檢測率可達(dá)99%，夜間可達(dá)95%，再配以目標(biāo)跟蹤算法，電子警察的精度就大大提高了。

二、人工智能在信息安全方面的應(yīng)用

進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，信息的重要性越發(fā)體現(xiàn)，而個(gè)人信息的保密與安全越來越被重視。而利用基于深度學(xué)習(xí)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人工智能對(duì)信息的處理與防護(hù)就顯得越發(fā)重要了。目前，人工智能技術(shù)在信息安全領(lǐng)域的應(yīng)用仍處于探索階段，由于人工智能對(duì)大量數(shù)據(jù)處理的深度學(xué)習(xí)過程，其主要應(yīng)用仍集中在原有信息安全防護(hù)的基礎(chǔ)上，如入侵檢測，識(shí)別垃圾郵件，惡意號(hào)碼檢測，攻擊攔截，防網(wǎng)絡(luò)詐騙等。

三、總結(jié)

（一）技術(shù)。人工智能技術(shù)在我國公共安全方面的應(yīng)用主要依靠堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ)與龐大的信息數(shù)據(jù)庫獲得數(shù)據(jù)，基于深度學(xué)習(xí)等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來對(duì)目標(biāo)的目標(biāo)對(duì)象的關(guān)鍵信息及數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、解釋，再根據(jù)一些算法，如面部識(shí)別算法、動(dòng)態(tài)目標(biāo)追蹤算法、智能攔截算法等解決各個(gè)實(shí)際問題。然而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)人類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模仿機(jī)制不夠成熟，目前一些算法也不能恰當(dāng)準(zhǔn)確地解決實(shí)際問題。所以，明確大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)問題的處理機(jī)制并對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，更新算法是擴(kuò)大人工智能使用范圍、完善其使用效果的必經(jīng)之路。

（二）替代性。顯然，在公共安全領(lǐng)域，尤其是保障社會(huì)穩(wěn)定方面，相對(duì)于過去純?nèi)斯さ墓ぷ鬟^程，“人工智能+”的模式極大地提高了工作效率和人力資源的利用率，這使得大量曾經(jīng)從事簡單枯燥工作，比如對(duì)監(jiān)控錄像的分析和對(duì)交通情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控等的勞動(dòng)力被解放了出來，去做更加復(fù)雜、只能由人力完成的工作。

（三）國家大力支持。大數(shù)據(jù)、人工智能將會(huì)是新時(shí)代各行各業(yè)都會(huì)涉及的技術(shù)，而我國對(duì)大數(shù)據(jù)和人工智能一直持支持態(tài)度，《互聯(lián)網(wǎng)+人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》、《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》等等，一個(gè)個(gè)政策、建議都表明我國政府正推動(dòng)我國人工智能行業(yè)向世界前列奮斗。而在公共安全領(lǐng)域里，全國的公安科技信息化部門按照公安部黨委的要求，扎實(shí)推進(jìn)基礎(chǔ)信息化建設(shè)，積極應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)，在系統(tǒng)整合、信息共享等方面取得了突破。下一步，將繼續(xù)促進(jìn)大數(shù)據(jù)和公安行業(yè)的深度融合，打造以系統(tǒng)化、智能化、扁平化、動(dòng)態(tài)化、人性化為特征的智慧公安，不斷提升公安工作的信息化、智能化水平。在國家的大力推動(dòng)下，我國各個(gè)領(lǐng)域?qū)⒁愿?、更深的人工智能覆蓋邁入發(fā)展的新時(shí)期。