趙松

摘 要 視頻監(jiān)控系統(tǒng)是監(jiān)獄安全防范系統(tǒng)工程的主要組成部分，是提高監(jiān)獄人防、技防水平的重要工具，它對(duì)于監(jiān)督罪犯的改造、防范監(jiān)管場(chǎng)所內(nèi)突發(fā)事件的發(fā)生都起到了不可替代的作用。文章分析了我國(guó)監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀以及存在問(wèn)題，并細(xì)述了視頻智能分析技術(shù)，提出了一種將動(dòng)態(tài)偵測(cè)同視頻智能分析技術(shù)相結(jié)合的監(jiān)獄視頻監(jiān)控智能化解決方案，該方案具有較高的應(yīng)用價(jià)值和較好的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞 視頻監(jiān)控系統(tǒng);人臉識(shí)別技術(shù);監(jiān)獄安防

引言

監(jiān)獄的安全防范工作關(guān)系著社會(huì)的穩(wěn)定、國(guó)家的安寧。特別是在“構(gòu)建和諧社會(huì)”的大環(huán)境下，構(gòu)建好監(jiān)獄的安全防范體系就顯得格外重要。視頻監(jiān)控和人臉識(shí)別是整個(gè)安防系統(tǒng)的基礎(chǔ)和重要內(nèi)容。隨著監(jiān)獄信息化建設(shè)的不斷深入及應(yīng)用的不斷探索和拓展，視頻監(jiān)控和人臉識(shí)別，若還只是單一、獨(dú)立的功能及應(yīng)用則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足新時(shí)代監(jiān)獄安全的需要。在智能監(jiān)獄建設(shè)背景下，研究智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)和人臉識(shí)別系統(tǒng)的應(yīng)用顯得尤為重要。

1 智能視頻監(jiān)控在監(jiān)獄安防中的應(yīng)用

1.1 消失出現(xiàn)識(shí)別

在監(jiān)獄中的一些區(qū)域比如操場(chǎng)，指當(dāng)有人、車(chē)輛或者物體出現(xiàn)在畫(huà)面中的監(jiān)獄中設(shè)定的某個(gè)區(qū)域中，被認(rèn)定為出現(xiàn)行為發(fā)生。出現(xiàn)識(shí)別與進(jìn)入識(shí)別都是針對(duì)畫(huà)面中的虛擬區(qū)域產(chǎn)生的分析識(shí)別，兩者的區(qū)別在于進(jìn)入識(shí)別強(qiáng)調(diào)的是物體從外部進(jìn)入到區(qū)域;而出現(xiàn)識(shí)別強(qiáng)調(diào)物體突然出現(xiàn)在特定區(qū)域。應(yīng)用場(chǎng)景如勞動(dòng)收班后，各監(jiān)區(qū)服刑人員必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)列隊(duì)集合。消失識(shí)別是針對(duì)出現(xiàn)識(shí)別而言的，當(dāng)人、車(chē)輛或者物體突然從某個(gè)特定區(qū)域消失，即可產(chǎn)生消失識(shí)別。消失識(shí)別強(qiáng)調(diào)的是物體從特定區(qū)域中突然消失了，而離開(kāi)識(shí)別強(qiáng)調(diào)的是物體從區(qū)域中離開(kāi)的動(dòng)作。當(dāng)出現(xiàn)異常行為，系統(tǒng)就發(fā)出報(bào)警通知值班民警。應(yīng)用場(chǎng)景如在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，服刑人員擅自離開(kāi)規(guī)定的勞動(dòng)區(qū)域。

1.2 警戒區(qū)闖入檢測(cè)報(bào)警、逃離監(jiān)控區(qū)檢測(cè)報(bào)警

智能監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)場(chǎng)景內(nèi)人、車(chē)輛非法進(jìn)入重要敏感區(qū)域。如果有人跨越警戒線或進(jìn)入了預(yù)先設(shè)定的禁止區(qū)域等異常情況發(fā)生，智能分析系統(tǒng)將鎖定框標(biāo)識(shí)別目標(biāo)在畫(huà)面中的具體位置，開(kāi)始進(jìn)行物體運(yùn)動(dòng)軌跡追蹤，并啟動(dòng)預(yù)先設(shè)定的報(bào)警機(jī)制自動(dòng)調(diào)用實(shí)際場(chǎng)景中聲光報(bào)警裝置，對(duì)可疑人員發(fā)出告警，同時(shí)提醒值班人員注意，及時(shí)制止，這樣就能實(shí)現(xiàn)無(wú)間斷的自動(dòng)值守，避免人工值守的傳統(tǒng)方式因疲勞或疏忽而錯(cuò)失及時(shí)發(fā)現(xiàn)并制止安全事件的時(shí)機(jī)。

1.3 鏡頭異常智能報(bào)警

系統(tǒng)能通過(guò)背景自學(xué)習(xí)過(guò)程適應(yīng)場(chǎng)景變化，能對(duì)視頻進(jìn)行全天候不間斷智能分析。同時(shí)，由非自然因素造成的視頻圖像異常，系統(tǒng)同樣具備強(qiáng)大的保護(hù)功能。遇到因?yàn)槿嘶驑O其惡劣的天氣對(duì)視頻設(shè)備或線路造成致命損壞時(shí)，如視頻圖像出現(xiàn)劇烈抖動(dòng)、無(wú)視頻信號(hào)等異常狀況時(shí)，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)自保護(hù)預(yù)報(bào)警機(jī)制，提示中心管理人員對(duì)監(jiān)控?cái)z像機(jī)進(jìn)行檢修處理。

1.4 人數(shù)統(tǒng)計(jì)

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以自動(dòng)精確統(tǒng)計(jì)進(jìn)入及離開(kāi)出入通道的具體人數(shù)，有效輔助民警的日常管理工作。例如重慶市YD監(jiān)獄就將這個(gè)功能應(yīng)用于區(qū)域管控并取得很好的實(shí)際效果。一般對(duì)人員的定位及管控采用的是射頻系統(tǒng)，這是全國(guó)大多數(shù)監(jiān)獄所采用的。射頻系統(tǒng)雖然定位人員數(shù)量位置精確，但是也有一些缺點(diǎn)，如部署較復(fù)雜，存在與安防平臺(tái)的融合，特別是成本較貴。重慶市YD監(jiān)獄根據(jù)只要求掌握人員大致位置及準(zhǔn)確數(shù)量的實(shí)際監(jiān)管需求，通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)取得很好的實(shí)際效果。重慶市YD監(jiān)獄把每一個(gè)建筑物劃為一個(gè)區(qū)域，建筑物外的公共區(qū)域統(tǒng)一劃為一個(gè)區(qū)域，在每個(gè)建筑物的出入口安裝人臉識(shí)別系統(tǒng)，將系統(tǒng)接入后端的視頻監(jiān)控管理平臺(tái)及服刑人員數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行圖像識(shí)別、提取、對(duì)比、分析及處理。民警在統(tǒng)一的視頻監(jiān)控管理平臺(tái)上就能動(dòng)態(tài)掌握全獄服刑人員動(dòng)態(tài)分布情況[1]。

2人臉識(shí)別技術(shù)在監(jiān)獄安防中的應(yīng)用

2.1 人臉識(shí)別系統(tǒng)

智慧視頻系統(tǒng)中，人臉識(shí)別系統(tǒng)是關(guān)鍵組成部分之一，設(shè)計(jì)時(shí)，要具備人臉比對(duì)、告警輸出、告警信息記錄管理、目標(biāo)庫(kù)管理、布控任務(wù)管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、歷史記錄與視頻源配置管理功能。在性能方面，要滿足如下要求：非監(jiān)控名單誤報(bào)率應(yīng)控制在5%之內(nèi);系統(tǒng)注冊(cè)失敗率要控制在1%之內(nèi);監(jiān)控名單對(duì)象誤識(shí)率控制在10%之內(nèi);監(jiān)控名單對(duì)象漏報(bào)率控制在5%之內(nèi);單幀視頻圖像檢測(cè)人臉最大數(shù)量要超過(guò)30，而識(shí)別人臉最大數(shù)量要超過(guò)20;系統(tǒng)檢測(cè)識(shí)別報(bào)警響應(yīng)時(shí)間控制在2s內(nèi);系統(tǒng)平均響應(yīng)時(shí)間控制在3s內(nèi)。人臉識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別人臉時(shí)，流程為動(dòng)態(tài)人臉比對(duì)、圖片檢索人臉比對(duì)、1：1檢索。在動(dòng)態(tài)人臉比對(duì)階段，先進(jìn)行人臉實(shí)時(shí)抓拍，一方面，能夠全面的采集、存儲(chǔ)人臉信息，另一方面，使原視頻存儲(chǔ)需求的存儲(chǔ)設(shè)備顯著減少，并擇優(yōu)存儲(chǔ)，促進(jìn)占用存儲(chǔ)空間的降低;之后進(jìn)行人臉動(dòng)態(tài)比對(duì)。在圖片檢索人臉比對(duì)階段，需檢索人臉圖片由平臺(tái)客戶端提交后，與服務(wù)器中存儲(chǔ)的特征數(shù)據(jù)做出對(duì)比，形成比對(duì)結(jié)果后，展現(xiàn)在平臺(tái)中。在1：1檢索階段，主要是比對(duì)兩張模糊圖像，判斷這兩個(gè)圖像是否屬于同一人。人臉識(shí)別系統(tǒng)在監(jiān)獄的AB門(mén)系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、人臉軌跡系統(tǒng)、點(diǎn)名系統(tǒng)中應(yīng)用，本文以AB門(mén)系統(tǒng)為例，闡述其具體應(yīng)用。

2.2 與監(jiān)控中心大屏幕聯(lián)動(dòng)

當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在聲光報(bào)警的同時(shí)，將報(bào)警信息，如，報(bào)警發(fā)生的地點(diǎn)、時(shí)間、類(lèi)型等相關(guān)信息顯示在監(jiān)控中心LED屏幕上，中心管理人員及時(shí)了解報(bào)警信息，迅速指揮相關(guān)執(zhí)法大隊(duì)出警，做到忙而不亂、有條不紊。另外，在報(bào)警發(fā)生時(shí)，不需要人工手動(dòng)查找、調(diào)看報(bào)警地點(diǎn)的相關(guān)視頻信息，智能監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)主動(dòng)查找，自動(dòng)將報(bào)警地點(diǎn)的相關(guān)視頻信息切換到監(jiān)控中心的大屏幕上，省去了人工查找的煩瑣過(guò)程，節(jié)約了時(shí)間。同時(shí)，提高了工作效率及方便中心管理人員立即進(jìn)行指揮，最大限度提高系統(tǒng)應(yīng)用效率[2]。

3結(jié)束語(yǔ)

如何深入進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)挖掘，對(duì)海量的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和管理，有效提高人們對(duì)視頻數(shù)據(jù)的利用，并將視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)資源，與更多的業(yè)務(wù)系統(tǒng)和部門(mén)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用協(xié)同，實(shí)現(xiàn)多種關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的分析，挖掘出更有價(jià)值的應(yīng)用，將是以后智能視頻監(jiān)控與人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)。希望本文的思考和建議能對(duì)探索智能視頻監(jiān)控與人臉識(shí)別技術(shù)在安防中的應(yīng)用有所促進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 武文斌.智能視頻分析的現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2011（31）：168-171.

[2] 余訓(xùn)鋒，王鳳武.監(jiān)獄信息化及其在監(jiān)獄安全管理中的作用[J].通信與信息技術(shù)，2014（4）：94-97，106.