人臉識別在安防行業(yè)的具體應(yīng)用

韓晴

人臉識別（Face Recognition），是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識別的一種生物識別技術(shù)。用攝像機(jī)采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉，進(jìn)而對檢測到的人臉進(jìn)行臉部的一系列相關(guān)技術(shù)，通常也叫做人像識別、面部識別。該項技術(shù)起步非常早，1964年就開始有這項技術(shù)，但屬于初級階段，算法模型不夠成熟，1991年以后人臉識別發(fā)展迅速。到了1998年，漢王最早把人臉識別帶入門禁和考勤應(yīng)用，但是人臉識別在這個階段沒有完全火起來，真正火起來是到了2012年之后，歸功于深度學(xué)習(xí)的大規(guī)模應(yīng)用。人臉識別技術(shù)在身份鑒別、自動監(jiān)控、人機(jī)交互系統(tǒng)等方面有著廣泛應(yīng)用是生物識別中的一類，其他還包括指紋識別、虹膜識別、聲紋識別、掌紋識別等等

人臉識別主要分為人臉檢測（face detection）、特征提?。╢eature extraction）和人臉識別（face recognition）三個過程；它是一種依據(jù)人的面部特征（如統(tǒng)計或幾何特征等），自動進(jìn)行身份鑒別的技術(shù)。并綜合運(yùn)用了數(shù)字圖像、視頻處理、模式識別等多種技術(shù)。關(guān)于人臉識別的3個關(guān)鍵技術(shù)。

1、基于特征的人臉檢測技術(shù)

通過采用顏色、輪廓、紋理、結(jié)構(gòu)或者直方圖特征等進(jìn)行人臉檢測。

2、基于模板匹配人臉檢測技術(shù)

從數(shù)據(jù)庫當(dāng)中提取人臉模板，接著采取一定模板匹配策略，使抓取人臉圖像與從模板庫提取圖片相匹配，由相關(guān)性的高低和所匹配的模板大小確定人臉大小以及位置信息。

3、基于統(tǒng)計的人臉檢測技術(shù)

通過對于“人臉”和“非人臉”的圖像大量搜集構(gòu)成的人臉正、負(fù)樣本庫，采用統(tǒng)計方法強(qiáng)化訓(xùn)練該系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對人臉和非人臉的模式進(jìn)行檢測和分類。

目前，人臉識別產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于金融、司法、軍隊、公安、邊檢、政府、航天、電力、工廠、教育、醫(yī)療及眾多企事業(yè)單位等領(lǐng)域。其豐富的應(yīng)用場景，給人臉識別帶來巨大的市場潛力。隨著應(yīng)用場景逐漸增多，布局人臉識別的生態(tài)也更加豐富。從消費(fèi)電子、到安防、金融等。

在上線短短幾年的時間里，人臉識別布控系統(tǒng)，在國內(nèi)多地名聲大噪，建設(shè)了多個樣板工程和經(jīng)典案例。

一、公安領(lǐng)域

人臉產(chǎn)品已在24個省上線實(shí)戰(zhàn)，獲得公安部高度認(rèn)可，引領(lǐng)了公安行業(yè)戰(zhàn)法的變革。隨著“平安城市建設(shè)”的大力推進(jìn)，越來越多的高清攝像頭部署在各個重要場所，如機(jī)場、地鐵、火車站、汽車站等。這些場所是人口流動必經(jīng)之地，也是公安重點(diǎn)布控區(qū)域。公安部門在查辦案、處理事務(wù)時常常會遇到一些不明身份的人員，比如走丟的老人、小孩，拒不交代身份的嫌疑犯。這時傳統(tǒng)的方法往往不能解決問題。利用人臉檢索系統(tǒng)，將目標(biāo)人臉輸入到系統(tǒng)中。系統(tǒng)自動在海量人口數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行查找比對，通過特征比對，列出最為相似的人員信息。

傳統(tǒng)的核查手段，在驗證行人身份時需要控制住人流，難免會影響行人的正常通行，但人臉識別不會造成這種情況，攝像頭主動捕捉經(jīng)過的路人，即使同時很很多人通過，也都能被捕捉到。另一方面，如果在現(xiàn)有的核查手段下出現(xiàn)問題，往往是事后查詢，需要翻看大量的視頻，但人臉識別可以很好地做到事中提醒，只要這個人在我的黑名單庫里，在識別出來之后就會報警，節(jié)約了很多人力成本。

隨著人臉技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，很多地區(qū)提出了人臉識別需求，將抓拍一體機(jī)部署在一些重要的公共交通樞紐上，例如：火車站、汽車站、機(jī)場等人流通道，要求系統(tǒng)自動偵測視頻畫面中的人臉，并與數(shù)據(jù)庫中的人臉數(shù)據(jù)進(jìn)行一一比對，得到最有可能的身份信息。

例如：天津金街有一個案例，天津金街是當(dāng)?shù)赜忻馁徫飱蕵芬粭l街，人流量巨大，使用人臉抓拍系統(tǒng)在天津金街安裝了70多個攝像頭，只要是來過金街的人，都會被記錄進(jìn)這套系統(tǒng)。雖然單個攝像頭安置在光線復(fù)雜、視野廣闊的外部環(huán)境下會導(dǎo)致識別率下降，但是在70個攝像頭的情況下，外界對單個攝像頭的影響就微乎其微，可以保證對路人很好的面部捕捉。

目前該技術(shù)已應(yīng)用于天津、貴州、湖南、廣西、四川、內(nèi)蒙古等省份。

二、智慧校園人臉識別系統(tǒng)

高校是開放型的園區(qū)，每天進(jìn)出的師生及社會人員特別眾多，但高校保安工作人員卻無法認(rèn)清、記住每個進(jìn)出的人員是否是本校師生，或者是否社會正常人員入校辦事。這是他們安保工作的難點(diǎn)所在。

針對校園出入口人員管理、考場管理、宿舍樓管理、重大活動管理等多個場景融合了大數(shù)據(jù)、面部識別等多個技術(shù)手段，提出了一整套解決方案。

宿舍人臉簽到管理：

通過人臉?biāo)薰芟到y(tǒng)，在宿舍考勤時間內(nèi)，自動識別記錄學(xué)生歸寢考勤信息，生成考勤報表。無需學(xué)生排隊刷卡和設(shè)備操作，既節(jié)約了時間又避免了代打卡的行為。同時這些考勤報表能夠便于學(xué)校和宿管老師、班主任實(shí)時了解學(xué)生住宿信息。

校園人員管理：

學(xué)生入校離?？赏ㄟ^設(shè)在校園門口的人臉抓拍相機(jī)自動識別出相對應(yīng)的學(xué)生信息，并可根據(jù)學(xué)生的上課及休息時間進(jìn)行管理，上課期間學(xué)生離校會自動推送相應(yīng)照片和人員信息到教導(dǎo)處。在非本校人員進(jìn)出學(xué)校時，也會自動記錄下來訪者的照片與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實(shí)時比對，能更加精準(zhǔn)地識別可疑人員，當(dāng)有可疑人員進(jìn)入校園時，人臉識別能及時報警，從而降低校外人員擾亂校園正常秩序的幾率。

考場管理：

在考試期間，通過考生的人證比對，部署在教室的抓拍相機(jī)可自動識別考生與身份證信息是否匹配，防止替考等作弊現(xiàn)象的出現(xiàn)，極大的降低了監(jiān)考老師在監(jiān)管上的工作壓力。

系統(tǒng)可根據(jù)不同的場景和業(yè)務(wù)，提供豐富多樣的服務(wù)內(nèi)容。人臉識別系統(tǒng)大大提升了校園的技防能力，其較高的識別率和精準(zhǔn)度，為校園安全提供保障。

三、重大賽事活動及會議便攜式人臉系統(tǒng)

近年來，隨著一些重大賽事以及會議活動的增加，一些臨時性短期的人臉應(yīng)用需求應(yīng)運(yùn)而生，常規(guī)部署人臉抓拍系統(tǒng)顯然難度比較大?？焖侔惭b部署、臨時性、方便攜帶等要求給產(chǎn)品提出了一個更高的要求。

根據(jù)新需求，推出人臉便攜式抓拍系統(tǒng)，在活動期間，通過便攜式人臉抓拍相機(jī)可以實(shí)現(xiàn)快速安裝，連接簡單等功能，通過內(nèi)置的數(shù)據(jù)庫快速解決人臉比對，信息核對等實(shí)際難題。為重要賽事或活動提供了全面的安全保障。安防的人臉識別應(yīng)用，如今還逐漸在各項會議和賽事中被大量采用。

目前已廣泛應(yīng)用于馬拉松賽事、天津全運(yùn)會、金磚會議等活動中。

四、總結(jié)

隨著人臉識別技術(shù)進(jìn)一步成熟和社會認(rèn)同度的提高，人臉識別技術(shù)將應(yīng)用在更多的領(lǐng)域。有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2020年，人臉識別的市場規(guī)模預(yù)計達(dá)到2000億，其中通關(guān)安防產(chǎn)品達(dá)到700億，在線支付達(dá)到500億。

總而言之，除了安防之外，互聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子、汽車電子、零售、醫(yī)療、教育等諸多領(lǐng)域都在逐步引入人臉識別，遍地開花是大勢所趨。未來幾年是包括人臉識別在內(nèi)的人工智能技術(shù)產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的幾年，無論是產(chǎn)品種類、產(chǎn)業(yè)規(guī)模還是生活方式都會有爆發(fā)性的增長和改變，看“臉”的時代已來。