圖像識別在視頻監(jiān)管中的應(yīng)用

劉怡多（作者單位：國家廣播電影電視總局成都監(jiān)測臺）

圖像識別在視頻監(jiān)管中的應(yīng)用

劉怡多
（作者單位：國家廣播電影電視總局成都監(jiān)測臺）

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已成為人們工作和生活中不可分割的一部分。但既有利，也有弊。本文通過圖像識別技術(shù)針對互聯(lián)網(wǎng)視頻中有害、敏感、色情、暴力等不良信息的監(jiān)管，對圖像識別技術(shù)的理念、結(jié)構(gòu)、檢測方法、步驟及應(yīng)用做簡要分析，倡導(dǎo)創(chuàng)建健康、安全、清潔的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：圖像識別；網(wǎng)絡(luò)；視頻監(jiān)管

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)深入影響人們生活的方方面面。但也有許多不法之徒利用互聯(lián)網(wǎng)散播有害、敏感、暴力、色情等不良信息，網(wǎng)絡(luò)安全問題日益突出。一種行之有效的技術(shù)手段——圖像識別技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。圖像識別技術(shù)產(chǎn)生于上世紀(jì)60年代，發(fā)展至今已有50多年歷史。

1　圖像識別概述

圖像識別是一個過程，即利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對某些事物或某些現(xiàn)象的各項(xiàng)特征信息進(jìn)行分析與處理，以達(dá)到對圖像進(jìn)行辨認(rèn)、分類和解釋的過程。

圖像識別是一項(xiàng)非常嚴(yán)謹(jǐn)、復(fù)雜的工程，一般要經(jīng)過五個步驟才能完成。第一步是將收集來的圖像信息統(tǒng)一輸入計(jì)算機(jī)圖像識別系統(tǒng)。第二步是對圖像的預(yù)處理，這一步又包括圖像分割、圖像增強(qiáng)、二值化、細(xì)化等四小步，其目的是提取圖片中的有效信息，提高圖像識別效率。第三步是特征提取，為了更精確地表示圖片的特征，將圖片信息轉(zhuǎn)化為可讀數(shù)字信息的形式表示出來。第四步是圖像分類，將圖片的數(shù)字信息分配到不同的數(shù)據(jù)庫中。第五步圖像匹配，將測試圖像特征與模板圖像特征進(jìn)行對比，從而達(dá)到辨認(rèn)、分類或解釋的目的。

2　視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)劃分及檢測方法

視頻數(shù)據(jù)是由一連串的圖像序列組成，按其語義順序可劃分為四個結(jié)構(gòu)層次：幀、鏡頭、場景和視頻。其中幀是圖像序列的最小單元，代表每一個單一的圖像。鏡頭則是由一連串的連續(xù)幀組成，代表一個小的視頻數(shù)據(jù)。而場景又是由一連串的鏡頭組成，但不一定是連續(xù)的，中間可能會有其他鏡頭穿插。視頻則是按照一定方式連接起來的場景組成一個獨(dú)立的故事。就像平時我們看的電影一樣，無論是正敘、倒敘還是穿插，最后我們所看到的是一個完整的故事。

視頻檢測方法有許多種，這里只對鏡頭邊界檢測和皮膚檢測做簡要分析。

鏡頭邊界檢測主要是針對視頻的輪廓、背景顏色及視頻精細(xì)程度展開的，其中不包含視頻語義的轉(zhuǎn)化。視頻鏡頭轉(zhuǎn)換主要包含突變轉(zhuǎn)換和漸變轉(zhuǎn)換兩種方式。突變轉(zhuǎn)換指兩個鏡頭之間無時間間隔，視頻底層內(nèi)容直接發(fā)生顯著變化；漸變轉(zhuǎn)化則是在兩個不同鏡頭之間加入幾十幀，中間有了其他鏡頭的緩沖，使兩個鏡頭之間連貫起來。其目的是通過比較圖像之間幀的變化來探尋鏡頭邊界變化規(guī)律，是視頻數(shù)據(jù)處理的第一步，也是不良視頻檢測的基礎(chǔ)。

皮膚檢測技術(shù)是基于人體膚色區(qū)域?qū)σ曨l內(nèi)容檢測的一種手段，對于皮膚的計(jì)算方法主要包括三種模型，即高斯混合模型、顏色統(tǒng)計(jì)模型和色度空間模型。不同的人有不同的皮膚像素，即便是同一個人在不同外界條件反射下的像素也不相同，這是皮膚檢測技術(shù)的檢測基礎(chǔ)。通過建立不同條件下的膚色像素?cái)?shù)據(jù)庫，將視頻信息與之進(jìn)行對比，從而找出不良視頻并予以剔除。

3　圖像識別在視頻監(jiān)管中的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，尤其是近些年來互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，人們的工作與生活都與網(wǎng)絡(luò)緊緊地相依在一起。但網(wǎng)絡(luò)在給我們帶來便利的同時，也給我們的生活帶來困擾，尤其是對青少年產(chǎn)生較大的影響。

音視頻識別技術(shù)在視頻監(jiān)管里面具體應(yīng)用的流程為，首先系統(tǒng)通過搜索引擎自動的獲得各種各樣的視頻資源；其次，將獲得視頻與資料庫里面的敏感有害圖像進(jìn)行對比，在系統(tǒng)預(yù)選的有害敏感視頻上傳到人工席位；再次，經(jīng)過人工確認(rèn)那些是否非法的視頻，對于這些視頻上報(bào)到指定的機(jī)構(gòu)里面，這個時候也是可以將這些非法視頻的敏感部分調(diào)到資料庫里面作為對比的資料；最后，進(jìn)行再次的視頻收集與下載，進(jìn)行下一次識別。

圖像識別技術(shù)是維護(hù)網(wǎng)絡(luò)清潔方式的具體應(yīng)用。通過圖像識別技術(shù)，對網(wǎng)絡(luò)圖片、視頻進(jìn)行分析判斷，將載有不良信息的圖片與視頻予以濾除，從而維護(hù)網(wǎng)絡(luò)清潔健康。

在現(xiàn)今技術(shù)手段的應(yīng)用下，圖像識別技術(shù)還存在一定不足，這也是日后圖像識別需要發(fā)展與突破的方向。

4　總結(jié)

網(wǎng)絡(luò)中的視頻、圖像等信息繁多冗雜，要保證一個健康的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不僅需要法律與道德的約束，還必須建立完整、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管技術(shù)手段，在發(fā)現(xiàn)有害、敏感、暴力、色情等不良信息時，能夠迅速、準(zhǔn)確地識別并剔除。在現(xiàn)今應(yīng)用的技術(shù)手段中，圖像識別技術(shù)是維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全的有效工具。但在實(shí)際應(yīng)用過程中還存在一定不足，需要人工及其他技術(shù)手段加以扶持。

參考文獻(xiàn)：

[1]張毓晉.圖像處理和分析基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2002.

[2]李建華,馬小妹.基于方向的動態(tài)閾值圖像圖像二值化方法[J].大連理工大學(xué)學(xué)報(bào),2002,(5):626-628.

[3]崔屹.圖像處理與分析一數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法及應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2000.