关于人脸识别技术在公安实时识别监控系统中的应用分析

关于人脸识别技术在公安实时识别监控系统中的应用分析

梁天武

身份证号码：44080219790122XXXX

摘要：当前的社会化发展速度已超越人们的想象，城市化进程的深入，各地人口流动性加快，人口的构成已趋向复杂性，新形势之下的公共安全领域正面临着巨大的挑战。因此，在公安实时识别监控系统中人脸识别技术得以应用。

关键词：人脸识别技术；公安实时识别；监控系统；应用

引言：目前，随着我国社会经济的不断发展和市场经济的需求，越来越多的企业逐渐在针对监控视频的人脸识别产品，同时在目前的交通、房屋建设中随处可见人脸识别产品。同时，公共安防领域的视频监控系统主要是针对收集到的视频图像进行事前预警分析，但是针对事后的视频分析就浪费了大量的人力和精力，因此，在公共安防视频监控领域采用了人脸识别技术，那么就会减少违法犯罪的发生概率，维护了社会和国家的稳定性。

1、人脸识别的含义

在人脸识别中，包括很多的名词，我们应该重视这些名词解释，不要混淆名词解释。第一，针对人脸提取来说，人脸提取主要指的就是在视频资料中，把人脸相关的资料提取出来，然后对提取到的人脸资料进行有效分析。同时，在不同的地方，人脸提取的过程也被叫作人脸检测。第二，针对人脸识别来说，人脸识别主要指的就是把人脸的特征输入到人脸库中，然后针对人脸库进行有效对比，确定出人脸的可用信息，这个人脸识别的过程也被称之为人脸对比。第三，针对历史人脸数据库来说，历史人脸数据库主要指的就是通过监控对人脸进行有效抓拍，然后建立相应的人脸数据库。

2、人脸识别视频监控系统的架构

人脸识别视频监控系统有四大核心部分：视频处理／人脸捕获工作站、人脸比对工作站、黑名单数据库和报警显示工作站。视频处理／人脸捕获：在视频图像中发现人脸，评估图像质量并提交给人脸识别比对模块；人脸识别比对模块：对登陆的照片提取特征模板并与黑名单数据库相比较；黑名单照片采集：建立模板并将模板数据加入黑名单数据库；报警显示：根据比对结果，显示报警结果，或将报警信息传递给PDA或其它手提终端。

3、人脸特征提取与匹配识别技术研究

人脸识别系统中人脸特征提取方法是识别模块的核心部分，极为重要。以数据分析的角度来看，人脸图像的数据空间维数通常比较大，而且这些数据之间有很强的相关性，包含有较多的冗余信息，所以研究有效的特征提取方法以此来降低人脸图像特征的维数也显得非常重要。根据人脸识别技术中人脸特征的不同，从而可以将人脸特征提取和匹配识别分为以下几类：

3.1基于几何特征的人脸识别技术

人脸的几何特征，就是指人脸各个部件的几何形状、尺寸以及面部特征点在整个面部中的相对位置。基于几何特征的人脸识别技术方法就是在获取人脸图像中显著特征的在人脸中的相对位置及其参数的基础上进行识别的方法，这种方法比较直观和容易理解。其中经常采用的特征就是面部各个器官的局部形状以及其它各个器官之间的相对位置等。基于几何特征的人脸识别准确率比较依赖脸部特征提取的准确性，而这种方法存在特征提取条件困难、还容易受头部姿态的变化影响等缺点。

3.2基于模型的人脸识别技术

基于模型的人脸识别技术是现有人脸识别技术发展的一个重要方向。这种技术的核心思想就是在一种局部点模型匹配的基础之上，再利用统计模型对准备识别的人脸形状进行一定约束，从而就转化为一个优化过程的问题，期望最终优化至符合实际的人脸形状。

3.3基于人脸整体特征的人脸识别方法

提取人脸的整体特征作为人脸识别特征的方法是一种非常经典的人脸识别方法，就是将人脸用代数特征矢量来表示，其代数特征是通过代数变换和矩阵分解图像的数据而提取出来的。该方法从整体上捕捉和描述人脸特征，其具有特征提取简单、准确度高等优点。

3.4人脸特征匹配

人脸识别技术当中的两个非常重要问题就是特征提取和特征匹配。前面我们已经简要介绍了人脸特征的几种分类。其实，人脸特征匹配过程就是人脸的分类比对过程，根据已知特征进行分类建库，再寻找匹配相同特征的人脸就是符合公安实际应用的人脸特征匹配过程。

4、人脸识别技术在公共安防视频监控领域的应用

最近几年，随着人脸识别算法技术的不断提高，人脸识别技术被广泛地应用到了公共安防视频监控领域。同时，很多地方政府为了提高当地的安全管理水平，已经建立了一套人脸识别系统，下面就来具体说下人脸识别技术在公共安防视频监控领域的应用：

4.1组建人员信息库应用

目前，城市化的发展进程速度惊人，面对如此快速的人口流动，组建人员信息库有利于查找涉案在逃人员。将布控人员信息在常驻地人口信息库以及流动人口信息库中进行比对，挖掘将身份漂白化的重点布控人员的信息线索，提交至相关公安部门进行调查实施抓捕活动，打击犯罪分子的嚣张气焰，为社会的长治久安提供保障。

4.2情报领域应用

人脸信息是情报信息的重要来源，情报分析主要是针对各种基础信息的碰撞，并对情报信息进行有效分析，然后把危险扼杀在源头，减少安全事故的发生概率。相关部门通过对人脸的相关信息进行有效分析和对比，能够实现对犯罪分子的有效防控，从而消除恶性案件的发生概率。

4.3户政应用

随着我国社会经济的不断发展，户政管理业变得越来越严谨。在传统的户籍管理中，由于缺乏先进的管理技术，从而出现了很多问题，其中包括骗领身份证、户籍重复性等问题。但是，目前在户籍管理中，逐渐使用了人脸识别技术，这样避免了骗领身份证等问题的发生。人脸识别技术不仅能够对身份证进行集中对比，而且还能够及时清理异常的户籍信息。与此同时，针对犯罪分子而言，通过人脸识别技术，能够有效识别出犯罪分子的行踪，例如：当地公安部可以把犯罪分子的人脸图像输入到全国数据库中，然后对人脸数据库进行有效对比，最后排查出是否有网上在逃人员套用本地居民户口资料的情况。除此之外，目前各地的宾馆或者街道中都安装了人脸抓怕系统，如果有人员进入到了视频监控中，那么就会及时抓拍到每个人的图像，然后公安部就能够根据人员的活动轨迹和人脸截图输入到人脸识别库中，对其进行重点监控，从而使得公安部对人员进行判断，判断其是否属于在逃人员。

4.4种族比对应用

人脸识别技术在公共安防视频监控领域的应用中，还有一个比较重要的应用那就是种族对比应用。种族比对应用主要也是采用人脸的抓拍形式，不同的种族人的面部特征也存在很大的差异性。各个地方应该建立种族识别分类器，以方便查找种族人脸的相关信息。种族识别分类器主要是针对大量的人脸特征数据进行有效分析，同时，要针对不同的种族特征信息进行分类，输入多个软分类器，然后再对这些数据进行深入分析，最后由强分类器确定种族，从而实现种族比对应用效果，最终为公安防范体系智能化的建立奠定坚实的基础。

结束语

当前的人脸识别视频监控系统还需要做更深入的研究、测试和推广，公安部第一研究所一直致力于人脸识别方面的研究，公安部第一研究所生物特征项目组在人脸识别视频监控方面做了大量的工作，并采集了图像和视频库，以测试人脸识别视频监控产品的功能和性能，确定人脸识别产品在实际应用中需要解决的问题。

参考文献：

[1]王善涛.人脸识别技术在安防行业的具体应用[J].中国安防，2018.

[2]肖军.人脸识别技术在公安领域内的应用研究[J].计算机科学，2016.

[3]张广程.张果琲.人脸识别技术在公共安全领域中的应用[J].中国公共安全（综合版），2017.

[4]张燕.浅谈人脸识别技术在公安实时识别监控系统中的应用[J].中国科技博览，2015.