基于大數據的圖像檢索技術在偵查中的應用

曾倩倩 張婷婷

摘要

隨著互聯網的不斷發展，數據的急劇增長，對于如何有效利用網絡、數據，成為公安信息化建設中亟待解決的問題。公安機關要善于利用大數據時代下的圖像檢索技術解決偵查過程中的難題，以技術不斷革新的圖像檢索技術作為助力，實現圖像檢索與警務大數據協同，增強對圖像、視頻的分析偵查，建立基于數據的智能分析與應用平臺，推動圖像數據的大聯網，提高公安警務實戰的效能。

【關鍵詞】大數據 圖像檢索 偵查技術

隨著網絡社會的迅速發展，傳統的電子偵查技術面臨無法高效進行海量數據的存儲和分析的挑戰。公安機關的電子偵查部門需要不斷深入實施科技強警戰略，對圖像、視頻、人等方面加強管控，在預防和減少網絡犯罪，懲治網絡罪犯、服務便民等方面初見成效，圖像智能分析系統應用是公安信息化時代背景下電子偵查部門不可或缺的管理工具，在預測、分析、研判方面都發揮著極其重要的作用。

1 大數據下的圖像檢索技術

圖像檢索技術開始于20世紀70年代，主要是基于文本的圖像檢索技術（Text-basedImage Retrieval，簡稱TBIR），主要是通過文本描述的方式來描述圖像特征，如一幅畫的作者、年代等。隨著圖片、視頻等圖像形式的不斷豐富，90年代開始出現基于內容的圖像檢索（Content-based Image Retrieval，簡稱CBIR）技術，如對圖像的顏色、紋理等進行分析和檢索的圖像檢索技術。基于內容的圖像檢索也包括對動態視頻、音頻等形式多媒體信息的檢索技術。

當代公安機關工作，越來越多案件需要圖像檢索技術，如交通視頻監控、嫌疑人的軌跡等，電子偵查中，圖像的偵查就是利用圖像檢索技術實時記錄、分析、存儲、再現證據產生的過程，以此來作為電子數據證據，或者作為偵查的輔助手段。

圖像檢索技術經歷了基于文本的圖像檢索、基于注釋的圖像檢索、基于特征的圖像檢索、基于語義的圖像檢索、基于知識的圖像檢索過程。這些檢索技術主要需要三個方面的處理：

（1）需要對用戶的需求進行分析和轉化，形成能夠檢索索引數據庫的提問;

（2）收集、加工所需要的圖像，提取特征，分析，建立圖像索引數據庫;

（3）通過相似度算法，計算用戶需求與索引數據庫中內容的相似度大小，獲取滿足閾值的記錄作為輸出。

公安實行“天眼”計劃，公安機關的電子偵查越來越依賴于網絡中的數據，圖像處理在攝像頭端編碼后經網絡傳到后臺，圖像智能檢索平臺可以自動解決對圖像的檢索，從而獲取所需要的畫面，減少工作量。但新問題出現即對海量數據的存儲、分析、檢索。智能圖像檢索系統是基于公安目標檢測、跟蹤，對一系列算法改進，提高對海量數據的分析、預警等能力。

公安破案，智能圖像檢索系統代表了未來公安機關電子偵查中所需要的主要手段或工具，通過人流量統計、人體屬性識別、駕駛行為分析等技術應用到安防監控、駕駛監測。

2 大數據下圖像檢索技術的功能

2.1 數據與預警

隨著網絡犯罪的網絡化、虛擬化，電子偵查也越來越依賴于數據。公安各個卡口、監控系統前端反饋回來的龐大信息，稱其為“大數據”。大數據具有規模大、速度快、價值高、多樣性的4V特點，大數據里蘊含著巨大的價值，我們通過智能圖像檢索平臺來挖掘其中的價值，為電子數據偵查提供有效的手段。

目前，公安機關追求的是數據資源的整合和共享，打破交通、治安、刑偵、國保等公安崗位的限制，最大限度地收集數據信息，用歷史和最近的數據，利用數據，梳理整合，得到規范的數據庫;分析數據，發現規律，建立模型;對收集回來的樣本數據進行深度挖掘，找出需要的數據，為偵查提供有力的支撐。例如，我們通過對某一時間段、某區域的所有視頻監控系統進行圖像檢索，找到嫌疑人出現的所有畫面，而不是通過人工檢索，減少工作量，加快檢索速度，提高辦案效率。

2.2 數據與偵查的關聯

2.2.1 科學預警

對于常態化的預警報警，公安各部門可以通過智能圖像檢索平臺設置一定的參數和標準，通過對數據分析，系統自動報警。具體到公安辦案偵查中，如刑偵部門可以通過智能圖像檢索平臺，通過設置參數信息，如嫌疑人圖片，對交通部門反饋回來的實時數據里檢索嫌疑人，只要嫌疑人出現的視頻里，平臺自動報警，反饋到指揮中心，來啟動相應的措施應對。通過智能圖像檢索平臺，設置參數，可以實時定位追蹤人體，進行多維度的人群統計分析。可以監測人流量，對局部區域人群過于密集的安全隱患進行預警;也可以識別危險、違規等異常行為（如公共場所跑跳、抽煙），及時進行管控，規避安全事故。

2.2.2 法律證據

堅守執法公正，是新時代公安工作總要求之一，實現執法隊伍專業化、執法行為標準化、執法流程規范化。在案件偵查過程中，對于這個視頻監控的社會，前端攝錄的數據，經過傳輸至后臺，智能圖像檢索平臺對違法行為、違法人、事故認定等案件進行偵查，這一證據對案件查處起到定案、定性、定量的作用。例如，針對出租車、客車、貨車等各類營運車輛，實時監控車內情況。識別駕駛員抽煙、使用手機等危險行為，及時預警，降低事故發生率;快速統計車內乘客數量，分析空座、超載情況，節省人力，提升安全性。

2.2.3 精準管理

智能視頻中的圖像檢索，是辦案過程必備的一項任務，而圖像視頻的多元采集，需要增強檢索數據的精確性，從而避免檢索盲點。辦案過程中，圖像檢索發揮著“開路”的作用，例如，當合成作案中心接到案子，首先利用所有可以利用的視頻資料進行檢索，發現嫌疑人的作案或者逃跑軌跡，此過程中增強了辦案的精確性。

3 圖像檢索系統在偵查中的應用及建議

通過對某市的所有視頻監控資料的數據分析，研究發現近年來基于視頻監控資料的大數據圖像檢索技術在電子偵查、預防事故等方面發揮著重要作用。如某市的電子警察覆蓋率達到70%，雷達測速點主干路覆蓋率達到了80%。卡口達到60%。紅綠燈城市范圍覆蓋率達到90%。