李杰 寧夏回族自治區(qū)公安廳科技信息化局

引言

近年來(lái)，在公安部的正確領(lǐng)導(dǎo)下，在自治區(qū)黨委、政府的重視支持下，寧夏各級(jí)公安機(jī)關(guān)根據(jù)公安廳的統(tǒng)一部署，積極推進(jìn)自治區(qū)政府民生計(jì)劃全區(qū)智能圖控系統(tǒng)建設(shè)，在城市道路、重點(diǎn)部位、治安復(fù)雜區(qū)域、重點(diǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)等地區(qū)大力開(kāi)展視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，并在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)了公安視頻圖像的互聯(lián)互通。但是視頻圖像資源只限制局部、條線(xiàn)上使用，大多數(shù)部門(mén)內(nèi)部也沒(méi)有聯(lián)網(wǎng)整合。整合共享工作的滯后、分析研判功能的不足、視頻信息獲取能力的低下是導(dǎo)致多年來(lái)視頻監(jiān)控建設(shè)各自為戰(zhàn)，無(wú)法形成合力，無(wú)法發(fā)揮整體戰(zhàn)斗力的主要原因，嚴(yán)重影響了視頻監(jiān)控資源在國(guó)家安全、公共安全以及服務(wù)社會(huì)、服務(wù)民生等方面發(fā)揮的作用，建設(shè)全區(qū)公安視綜平臺(tái)成為當(dāng)務(wù)之急。

一、現(xiàn)狀與需求

（一）現(xiàn)狀分析

寧夏各級(jí)公安機(jī)關(guān)根據(jù)公安廳的統(tǒng)一部署，積極推進(jìn)城市道路、重點(diǎn)部位和治安監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，加快各類(lèi)圖像信息向公安信息網(wǎng)的接入工作，自治區(qū)、市、縣級(jí)公安機(jī)關(guān)均建成了視頻共享平臺(tái)，在維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定、防范打擊犯罪和重大活動(dòng)安全保衛(wèi)等方面發(fā)揮了重要作用，但在取得優(yōu)異成果的同時(shí)，亦暴露出一些問(wèn)題。

1. 信息獲取和綜合分析效率低

在偵查破案過(guò)程中，民警通常需要用到卡口過(guò)車(chē)、電子地圖、接處警、其他情報(bào)等相關(guān)聯(lián)的信息，而這些信息分散在視頻網(wǎng)和公安網(wǎng)的不同系統(tǒng)中，無(wú)法進(jìn)行碰撞研判。因此，在案情分析過(guò)程中，民警從多個(gè)系統(tǒng)中離線(xiàn)的獲取信息，在信息獲取后，對(duì)于這些大量信息的整合，分析等過(guò)程繁瑣并且困難重重，難以提取有效的信息并發(fā)現(xiàn)線(xiàn)索關(guān)聯(lián)，更無(wú)法形成人車(chē)案件信息關(guān)聯(lián)和分析，人，車(chē)軌跡的刻畫(huà)，信息合成作戰(zhàn)的能力，從而讓圖偵效率大打折扣。

2. 難以快速定位線(xiàn)索

采集、處理后進(jìn)入系統(tǒng)的視頻量往往很大，雖然目前已經(jīng)有視頻摘要，視頻濃縮等手段加快了偵查人員對(duì)視頻圖像瀏覽的效率，但是由于缺乏高效的視頻分析算法和資源，以及準(zhǔn)確度較高的視頻篩選和檢索手段，不僅視頻處理的時(shí)間較長(zhǎng)，而且無(wú)法快速定位視頻中的案件線(xiàn)索。

3. 案事件關(guān)聯(lián)的深度分析不足

目前的案事件信息都存儲(chǔ)在公安網(wǎng)執(zhí)法辦案系統(tǒng)中，視頻應(yīng)用系統(tǒng)處在視頻專(zhuān)網(wǎng)，無(wú)法直接關(guān)聯(lián)獲取案件信息，對(duì)案件的處理也是僅在基礎(chǔ)信息層面上的線(xiàn)索查詢(xún)和初步的案件分析處理。而實(shí)際上在偵查過(guò)程中，經(jīng)常需要調(diào)閱其他現(xiàn)有案件詳細(xì)的圖像資源和其他信息進(jìn)行串并案分析，案件信息的不足，使辦案人員在案事件分析處理效率上大打折扣。

4. 缺乏體系化的業(yè)務(wù)流程

一個(gè)大要案往往需要團(tuán)隊(duì)成員分工協(xié)作和多個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，而目前就圖像偵查工作來(lái)說(shuō)，全國(guó)各地公安機(jī)關(guān)仍舊處于嘗試摸索階段，尚未形成一個(gè)完善、健全的體系與流程。公安網(wǎng)和視頻網(wǎng)上圖偵業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)分工，兩個(gè)平臺(tái)的信息匯聚及交互，其他業(yè)務(wù)信息的提取和處理等都未成體系，這在很大程度上影響了圖偵系統(tǒng)效能的最大化發(fā)揮。

（二）需求分析

1. 基于GIS的實(shí)時(shí)指揮調(diào)度需求

平臺(tái)能與警用地理信息系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)公安圖像信息基于空間電子地圖的可視化查詢(xún)和分析，提高在指揮決策、快速反映、反恐等方面的綜合能力，為治安管理、警力部署、巡邏布控、安全警衛(wèi)等公安業(yè)務(wù)提供行之有效管理手段。

2. 圖像信息資源庫(kù)管理需求

案事件視頻圖像數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)重大活動(dòng)、突發(fā)事件、疑難案件的有關(guān)重要視頻數(shù)據(jù)信息，為案事件研判分析提供圖像信息服務(wù)，便于對(duì)圖像信息的調(diào)閱，對(duì)圖像信息資源庫(kù)的圖像信息編輯歸檔，分類(lèi)管理，方便信息查詢(xún)比對(duì)。

3. 合成視頻指揮作戰(zhàn)的需求

當(dāng)有突發(fā)案事件發(fā)生時(shí)往往需要多個(gè)單位進(jìn)行聯(lián)合協(xié)同處置，并配合圖像偵查工具進(jìn)行快速的案件研判，此時(shí)，通過(guò)可視指揮調(diào)度席位，可以快速調(diào)度，實(shí)現(xiàn)多個(gè)相關(guān)單位對(duì)案事件的聯(lián)合研判。

4. 案事件排查需求

目前視頻監(jiān)控點(diǎn)位數(shù)量龐大，要在海量圖像中尋找到有效信息，要有技術(shù)上的突破，如智能分析，視頻濃縮等，過(guò)濾無(wú)效信息，讓偵查人員快速聚焦到可疑信息，同時(shí)使用圖像增強(qiáng)對(duì)不夠清晰的圖片進(jìn)行增強(qiáng)，獲得有效信息等。其他民警在日常工作中，可以將可疑圖像導(dǎo)入圖像信息資源庫(kù)存儲(chǔ)。在案件偵破過(guò)程中，可查詢(xún)并利用到日常收集的這些可疑信息，為案情做線(xiàn)索上的拓展。涉案的圖像信息需要長(zhǎng)期存儲(chǔ)，要有一個(gè)圖像資源庫(kù)進(jìn)行資料的存儲(chǔ)，匯總與共享。

二、系統(tǒng)總體建設(shè)思路

根據(jù)我區(qū)公安對(duì)視頻實(shí)戰(zhàn)綜合應(yīng)用平臺(tái)應(yīng)用的需求、同時(shí)依據(jù)相關(guān)政策法規(guī)及國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)際需求為導(dǎo)向，圍繞實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用、技術(shù)建設(shè)與工作機(jī)制等環(huán)節(jié)，統(tǒng)籌規(guī)劃、分布實(shí)施。主要建設(shè)內(nèi)容包括：

在全區(qū)建設(shè)省市兩級(jí)互聯(lián)互通并可在授權(quán)范圍內(nèi)互控的視頻實(shí)戰(zhàn)綜合應(yīng)用平臺(tái)，以電子地圖為底層支撐，以區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的視頻圖像信息為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以情報(bào)研判、應(yīng)急指揮、治安防控、偵查破案等業(yè)務(wù)應(yīng)用為核心，有效傳輸順暢的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和架構(gòu)，多層級(jí)的視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫(kù)，以及比較完備的政策法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、專(zhuān)用技術(shù)和人力資源保障體系，基本滿(mǎn)足各部門(mén)、警種以及情報(bào)研判、指揮調(diào)度、偵查破案、治安防控、社會(huì)管理、反恐防暴、維穩(wěn)處突、規(guī)范執(zhí)法等工作對(duì)視頻圖像信息的基本需求，逐步將視頻監(jiān)控技術(shù)打造成公安機(jī)關(guān)第四大專(zhuān)業(yè)技術(shù)手段。

三、視頻實(shí)戰(zhàn)綜合應(yīng)用平臺(tái)技術(shù)路線(xiàn)及方案

（一）技術(shù)路線(xiàn)

高效率、高內(nèi)聚、低耦合、可擴(kuò)展性強(qiáng)為視綜平臺(tái)的總體技術(shù)路線(xiàn)。視綜平臺(tái)管理模塊眾多，策略也依照用戶(hù)所屬部門(mén)不同而不同。這就需要軟件設(shè)計(jì)必須按照高內(nèi)聚、低耦合的方式進(jìn)行，高內(nèi)聚可以加強(qiáng)軟件模塊的互動(dòng)、統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化，減少重復(fù)開(kāi)發(fā)和測(cè)試的難度；低耦合可以為不同的應(yīng)用環(huán)境提供更加簡(jiǎn)便、易用的解決方案。高效率、可擴(kuò)展性強(qiáng)強(qiáng)調(diào)了既能最大化系統(tǒng)的效率，又能不失軟件處理的靈活性和擴(kuò)展能力，是最具性?xún)r(jià)比和效率的實(shí)現(xiàn)方式。

圖偵平臺(tái)整體技術(shù)路線(xiàn)可分解四步：

第一，建立一套標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范體系。API（Application Programming Interface）接口標(biāo)準(zhǔn)。API是一些預(yù)先定義的函數(shù)，目的是提供應(yīng)用程序與開(kāi)發(fā)人員基于某軟件或硬件的以訪(fǎng)問(wèn)一組例程的能力，而又無(wú)需訪(fǎng)問(wèn)源碼，或理解內(nèi)部工作機(jī)制的細(xì)節(jié)機(jī)制，為非SIP監(jiān)控域提供了設(shè)備的接入規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；SIP（Session Initiation Protocol）平臺(tái)對(duì)接標(biāo)準(zhǔn)。SIP是一個(gè)應(yīng)用層的信令控制協(xié)議。本項(xiàng)目主要通過(guò)SIP規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，完成有關(guān)非SIP視頻監(jiān)控領(lǐng)域與SIP視頻監(jiān)控領(lǐng)域的對(duì)接。

第二，建立圖像偵查系統(tǒng)業(yè)務(wù)框架。圖像偵查系統(tǒng)作為一個(gè)以圖像實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用為基礎(chǔ)，同時(shí)與其他公安業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行信息整合和處理的綜合化信息合成作戰(zhàn)平臺(tái)，必須構(gòu)建一個(gè)適合于各類(lèi)信息集成和處理的業(yè)務(wù)框架，確保各類(lèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息能夠快速的進(jìn)行匯聚和整合，并且提供有效的數(shù)據(jù)分析挖掘能力，可以根據(jù)視頻實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用的需要，針對(duì)性的分析和發(fā)現(xiàn)線(xiàn)索，并且能夠?qū)⒕€(xiàn)索的關(guān)聯(lián)性直觀(guān)的呈現(xiàn)出來(lái)，為能夠?qū)@些信息進(jìn)行高效的整合、分析和處理，支持各類(lèi)信息的合成分析，快速的線(xiàn)索識(shí)別和檢索，提供高效的視頻實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用信息綜合應(yīng)用。

第三，建立四個(gè)核心圖偵業(yè)務(wù)庫(kù)。本項(xiàng)目業(yè)務(wù)主要包括圖像資源主目錄庫(kù)、視頻（線(xiàn)索）庫(kù)、案事件信息庫(kù)、圖偵技戰(zhàn)法庫(kù)。四個(gè)庫(kù)信息通過(guò)有效信息時(shí)間戳和GIS地圖道路區(qū)域關(guān)系，構(gòu)成了時(shí)間與地理上的鏈接信息，并且這些信息都是在系統(tǒng)錄入時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生，無(wú)需人工添加。通過(guò)時(shí)間同步服務(wù)器定時(shí)校準(zhǔn)前端設(shè)備的時(shí)間戳，保證了信息的準(zhǔn)確性，這樣為數(shù)據(jù)挖掘提供了海量數(shù)據(jù)分析源。

第四，實(shí)現(xiàn)基于圖像分析及數(shù)據(jù)挖掘的圖偵技戰(zhàn)法。采用視頻摘要、視頻濃縮技術(shù)，平臺(tái)從濃縮過(guò)的視頻或人工研判編輯過(guò)的視頻中，根據(jù)時(shí)間、地點(diǎn)和視頻特征進(jìn)行快速視頻內(nèi)容檢索，幫助辦案人員迅速定位關(guān)鍵視頻片段。對(duì)于濃縮處理的視頻，可根據(jù)時(shí)間、地點(diǎn)、目標(biāo)顏色、事件（人車(chē)出現(xiàn)、絆線(xiàn)等）對(duì)視頻進(jìn)行檢索。對(duì)檢索結(jié)果視頻回放時(shí)，在播放進(jìn)度條中智能顯示不同時(shí)段的視頻內(nèi)容，并可根據(jù)目標(biāo)和事件快照進(jìn)行預(yù)覽，使用戶(hù)可以無(wú)遺漏地跳躍式查看歷史視頻，從而大幅提高視頻查找效率；對(duì)于人工研判編輯過(guò)的視頻，可根據(jù)視頻線(xiàn)索、視頻關(guān)鍵詞、人車(chē)物描述信息從案事件視頻庫(kù)或線(xiàn)索視頻庫(kù)中對(duì)目標(biāo)特征進(jìn)行搜索，快速定位到相關(guān)視頻。

采用數(shù)據(jù)挖掘的一元線(xiàn)性回歸算法（時(shí)間與頻次作為基元量或地點(diǎn)與頻次作為基元量），對(duì)于車(chē)輛在時(shí)間范圍，地區(qū)范圍的進(jìn)行線(xiàn)性回歸。按照實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，由于個(gè)人開(kāi)車(chē)的習(xí)慣性，排除特殊情況，車(chē)輛在時(shí)間與地域上會(huì)有一定的區(qū)域性，如果出現(xiàn)大量非區(qū)域的異常點(diǎn)，相對(duì)的危險(xiǎn)性會(huì)增加許多，從而提供刑偵的線(xiàn)索數(shù)據(jù)。采用基于時(shí)間的覆蓋分析算法，按照一個(gè)車(chē)輛不能在極短的時(shí)間同時(shí)在兩個(gè)地區(qū)出現(xiàn)的原理，進(jìn)行套牌車(chē)輛的分析。

（二）技術(shù)方案

1.雙網(wǎng)雙平臺(tái)

基于大數(shù)據(jù)的視綜平臺(tái)采用的是雙網(wǎng)雙平臺(tái)的結(jié)構(gòu)，即在視頻專(zhuān)網(wǎng)上建設(shè)圖偵工作平臺(tái)，在公安網(wǎng)上建設(shè)合成作戰(zhàn)平臺(tái)，視頻專(zhuān)網(wǎng)上的圖偵工作平臺(tái)主要給圖偵、合成作戰(zhàn)、科信等專(zhuān)業(yè)部門(mén)的民警使用，公安網(wǎng)上的合成作戰(zhàn)平臺(tái)給全警使用。此種部署有利于對(duì)于網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的利用，并符合公安內(nèi)部安全的規(guī)范。這兩個(gè)平臺(tái)都是以大數(shù)據(jù)框架為基礎(chǔ)。辦案民警在視頻專(zhuān)網(wǎng)上進(jìn)行視頻排查，這個(gè)時(shí)候會(huì)調(diào)用大量的視頻資源，占用帶寬，所以需要在視頻專(zhuān)網(wǎng)內(nèi)使用，并將排查的結(jié)果進(jìn)入視頻專(zhuān)網(wǎng)的視頻實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)，并同步到公安網(wǎng)。

合成作戰(zhàn)平臺(tái)的合成有兩層含義：一是信息合成，合成作戰(zhàn)平臺(tái)打通了各類(lèi)資源庫(kù)、執(zhí)法辦庫(kù)、警情庫(kù)、三臺(tái)合一等數(shù)據(jù)庫(kù)；二是多警種合成，在合成作戰(zhàn)系統(tǒng)中，刑偵、治安、情報(bào)、技偵、網(wǎng)安等多警種參與合成作戰(zhàn)。系統(tǒng)所有涉及保密數(shù)據(jù)（如案件信息、重點(diǎn)管控人員信息、車(chē)駕管違章違法信息等）的應(yīng)用，均在公安網(wǎng)上開(kāi)展。凡是需要大量調(diào)取視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的工作，均在視頻專(zhuān)網(wǎng)上進(jìn)行，民警在兩個(gè)網(wǎng)上都能夠開(kāi)展工作，專(zhuān)業(yè)警種還可在視頻專(zhuān)網(wǎng)上開(kāi)展工作，不但可以減輕公安網(wǎng)壓力，也可更好的體現(xiàn)不同警種業(yè)務(wù)應(yīng)用需求。

2. 平臺(tái)架構(gòu)

在視頻共享聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，建設(shè)基于GIS的圖偵工作平臺(tái)框架，建設(shè)圖像資源主目錄庫(kù)、視頻（線(xiàn)索）庫(kù)、案事件庫(kù)、圖偵技戰(zhàn)法庫(kù)等；梳理包括公安自建電子警察、公安自建視頻監(jiān)控、車(chē)輛卡口、人臉識(shí)別以及整合共享的社會(huì)各行業(yè)、部門(mén)視頻資源主目錄庫(kù)；支持方便快捷的一鍵入視頻（線(xiàn)索）庫(kù)；可以整合警綜平臺(tái)、執(zhí)法辦案、三臺(tái)合一平臺(tái)等系統(tǒng)以及對(duì)接融合常住人口、流動(dòng)人口、違法犯罪人員、重點(diǎn)管控人員、車(chē)駕管、旅店業(yè)、涉毒人員等各類(lèi)人員，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建視頻大數(shù)據(jù)應(yīng)用架構(gòu)。

3. 應(yīng)用層次結(jié)構(gòu)

平臺(tái)應(yīng)用分為四層，分別為系統(tǒng)支撐層、數(shù)據(jù)通信層、業(yè)務(wù)邏輯層和應(yīng)用展示層。系統(tǒng)支撐層主要是PGIS、數(shù)據(jù)庫(kù)等系統(tǒng)應(yīng)用軟件；數(shù)據(jù)通信層進(jìn)行案事件數(shù)據(jù)、涉案/線(xiàn)索圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和存儲(chǔ)；業(yè)務(wù)邏輯層針對(duì)各種圖像偵查業(yè)務(wù)進(jìn)行處理分析；應(yīng)用展示層最終將應(yīng)用提供給用戶(hù)。

四、實(shí)戰(zhàn)成果

目前視綜平臺(tái)已經(jīng)在全區(qū)18個(gè)公安基層實(shí)戰(zhàn)部門(mén)試點(diǎn)應(yīng)用，取得良好的實(shí)戰(zhàn)效果。公安通過(guò)對(duì)平臺(tái)的測(cè)試，在視頻技戰(zhàn)法方面實(shí)現(xiàn)了視頻快速檢索，包括車(chē)輛駛離快速定位、車(chē)輛駛?cè)肟焖俣ㄎ?、前向追蹤、后向追蹤；在卡口技?zhàn)法方面實(shí)現(xiàn)了晝伏夜出分析、路徑策略分析、車(chē)輛頻次分析、跟車(chē)策略分析、區(qū)域徘徊分析、頻繁夜出分析、非法營(yíng)運(yùn)車(chē)輛分析、疑似套牌車(chē)檢測(cè)分析和疑似假牌車(chē)輛檢測(cè)分析。2017年8月～9月，平羅縣城發(fā)生8起沿街商鋪門(mén)前電動(dòng)車(chē)被盜案件，犯罪嫌疑人趁受害人進(jìn)入商鋪購(gòu)買(mǎi)商品時(shí)，對(duì)受害人未上鎖的電動(dòng)車(chē)實(shí)施盜竊。通過(guò)視綜平臺(tái)分析嫌疑人案發(fā)前后運(yùn)動(dòng)軌跡，包括步行、乘坐出租車(chē)，鎖定嫌疑人落腳點(diǎn)，并提取出嫌疑人清晰面部圖像。

五、結(jié)語(yǔ)

視綜平臺(tái)與各類(lèi)公安業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)緊密結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)視頻圖像信息與其他信息碰撞以及聯(lián)合分析線(xiàn)索資源的快速匯集和分析利用。在此基礎(chǔ)之上可以呈現(xiàn)更多的關(guān)聯(lián)信息和線(xiàn)索，而且信息的關(guān)聯(lián)度更高，更準(zhǔn)確，能夠更加充分發(fā)掘視頻圖像信息的綜合利用價(jià)值，擺脫了以往圖偵業(yè)務(wù)系統(tǒng)單打獨(dú)斗的局面，大大提升了公安圖偵業(yè)務(wù)的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用能力。