人臉識別在平安城市的應用

劉　威安徽四創電子股份有限公司，安徽合肥　230088

人臉識別在平安城市的應用

劉威
安徽四創電子股份有限公司，安徽合肥230088

在我國，由于城市地方擴大、人口增加等原因，公共安全問題不斷凸顯，城市犯罪率不斷增加，犯罪手段不斷更新、升級。因此這給應對突發事件的平安城市帶來了更大的壓力。完全依靠人的眼睛觀看視頻用來破案很容易使人疲勞或精神不集中，從而影響破案的效果，更難以滿足構建和諧社會和建設小康社會的需求，于是，人們對于人臉識別在平安城市的應用呼聲越來越高。

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隨著經濟的快速發展，帶來人員在不同地域之間頻繁的流動，隨之而來的是對公眾人員的安全管理的需求迅速增加，每年刑事案件和治安案件逐年上升，眾多涉案人員在逃，此外，還有數量更為龐大的小偷慣犯難以抓捕。據不完全統計，目前公安在逃人員約50萬，各地的公安需要新的技術手段對協助其案件技偵和對重點區域提供安全保障。而另一方面，目前平安城市基本上完成了聯網、高清化的建設，正在走向以實戰應用、云服務等為代表的新一輪發展，現有的監控系統每天產生海量的網絡高清視頻數據，其中就包含大量可用的人臉信息，而當前這些人臉的信息整體的利用率不高，配套的使用工具簡單，甚至是依靠人工排查的土辦法。因此，為了實現在海量視頻中的人員身份的快速識別，人臉識別技術無疑是最佳的選擇。

1　人臉識別技術現狀

所謂人臉識別技術，即依靠人的面部特征，對輸入的人臉照片或者視頻流進行判斷，前提是先判斷是否存在人臉。若是存在人臉，那么接著的給出人臉的位置、尺寸以及各個主要面部器官的位置信息。并根據這些信息，更深一步地提取每個人臉中所體現的身份特征，并將其與已存儲好的人臉特征的模版進行比對，從而識別檢測人的身份信息。人臉識別技術的研究開始于20世紀70年代初。20世紀90年代以來，一些商業性的人臉識別系統逐漸進入市場，但是人臉識別技術的性能和準確率還有待提高，自從美國遭遇911恐怖襲擊后，人臉識別技術引起全世界廣泛關注，企業對其也加大研究和投入，現如今人臉識別技術已成為當今平安城市最重要的手段之一。

2　人臉識別技術的研究

人臉識別技術包括了人工智能、模式識別、自動學習、圖像處理、數據分析、模型分離等多種專業技術，同時需結合數據中間值理論方可實現對人臉準準確識別，人臉識別技術的研究包括以下幾個方面的內容。

1）人臉檢測：即動態的場景與復雜的背景中檢測出人臉的存在，其包括以下幾種方法進行人臉檢測：參考模板法、人臉規則法、樣品學習法、膚色模型法、特征子臉法。以上幾種方法可以單獨使用，也可以組合使用，人臉檢測的主要用途是在前端采集系統中尋找人臉區域，以用于人臉的比對和識別。

2）人臉照片前置處理：對于人臉的照片前置處理是在人臉檢測出人像的前提下，對人臉的圖像進行處理并最終為特征提取提供支持。由于受到不同條件的限制和環境的干擾，往往提供給系統的原始圖像不能直接使用，必須在圖像處理的前一階段對它進行光線補償、亮度校驗、噪聲濾波等圖像前置處理。人臉圖像前置處理過程主要包括人臉圖像的圖像增強、灰度變換、圖像分割、亮度校驗、數字化、歸一化、幾何變換、噪聲濾波以及復原等

3）人臉特征的提取：人臉特征提取通常也稱為人臉表征，人臉識別系統所使用的特征提取包括模板的特征提取、視覺特征提取、像素點特征提取、面部器官的特征提取、代數方法的特征以及彈性匹配法的特征提取等。人臉特征提取就是針對人臉特征進行提取后建模的過程。

4）人臉識別：人臉識別過程包括兩個步驟：人 臉匹配和身份信息的識別。所謂的人臉匹配就是把待識別的人臉特征與數據庫中存儲的特征模板進行搜索匹配，通過提前設定一個界限值，當相似度超過這一界限值，就把匹配的結果輸出。而人臉識別就是將待識別的人臉特征與已得到的人臉特征模板進行比較，根據比對的結果對人臉的身份信息進行判斷。人臉識別又分為兩類，一類為1∶1比對，即實現將兩張圖像進行相似度比對，系統自動給出兩張人臉照片的相似度，另一類為1∶N比對，即實現將數據庫中存儲的特征模板與待識別的人臉特征進行相似度比對，將對比結果按相似度從高到低進行排列顯示，并顯示圖像相關人員的個人身份信息。

3　人臉識別在平安城市的應用

人臉識別現如今已廣泛應用于平安城市中，主要包括以下幾種環境。

安全社區監控：在社區出入口處建立動態監控，識別人員身份，監控管理外來人員，黑名單告警，并為公安系統相關案件偵破提供人臉檔案。

公安刑偵布控：支持固定監控設備或移動監視車的視頻監控識別，對逃犯、案件嫌疑人員、重點監控人員進識別告警，支持刑偵案件的布控和偵破。

通道監控告警：針對禁行或其他控制通道進行監控，有人員通過即刻報警，保證通道和區域安全。

實名制人證合一：在高速公路檢查站、鐵路、機場等安全檢查通道，對通過人員進行實名制驗證。根據身份證讀卡器或其他設備讀取證件照片，再通過高清相機實時抓拍人臉，驗證其身份照片（或護照等證件照片）與持證人是否為同一個人，保證實名制人證合一。

從而實現邊檢、海關、機場、車站、碼頭、酒店、網吧等人員密集區域的安全監控，實時告警。

4　人臉識別應用前景和發展趨勢

隨著平安城市技術發展的日新月異，監控的網絡化、高清化為人臉識別提供了硬件基礎，而云計算、云儲存的發展為人臉數據提供技術支撐，客戶對人臉識別需求也日趨成熟和明確，人臉識別將在平安城市、公安、交通、金融、電信等方面應用更加廣泛，帶來新的飛躍。

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1674-6708（2015）152-0077-02