智能視頻監(jiān)控中人臉識別技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

李昀澤 大連理工大學(xué)

1 引言

我國在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上面在最近幾年來講還是取得了非常好的成績的，在安防、智能家居、電子政務(wù)、金融、社會福利和保險等方面人臉技術(shù)可以說是得到了廣泛的應(yīng)用。不論是大街上的商家用戶、企事業(yè)單位還是街道里面的人家門口，監(jiān)控攝像頭成為了家喻戶曉的輔助看家工具，針對隨處都有的視頻監(jiān)控器來講，其為促進(jìn)社會安全提供了很大的幫助。人臉識別技術(shù)是指利用分析比較的計算機(jī)技術(shù)識別人臉，其具有非接觸式、直觀簡便、準(zhǔn)確可靠、可擴(kuò)展等優(yōu)點，給我們提供了安保輔助作用，因此，提高人臉識別技術(shù)在智能視頻監(jiān)控中的應(yīng)用顯得格外重要?；诖?，我們圍繞著人臉識別技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行分析討論。

2 人臉識別的實現(xiàn)過程

2.1 采集圖像

外置攝像設(shè)備一般是人臉識別系統(tǒng)進(jìn)行采集圖像的途徑，通過攝像機(jī)、手機(jī)等光電傳感器件對不同姿態(tài)位置的人臉，把圖像幀通過圖片或視頻里面提取出來，作為被處理的對象在人臉識別中，提供大量有用的數(shù)據(jù)為將來的識別工程。

2.2 人臉檢測

人臉檢測是把圖像信息轉(zhuǎn)變成一個計算機(jī)可以識別的數(shù)字信息后，準(zhǔn)確定位出人臉特征信息位置。對采集到的圖像進(jìn)行特征提取是成功匹配的重要條件，為此我們可以對人臉位置特點圖像在進(jìn)行計算過程中加入臉特征值定點計算方式，

人臉的全部有效信息都可以在最終時進(jìn)行很好的反映。

2.3 人臉識別

人臉識別是識別出對應(yīng)身份的人臉，然后對人臉進(jìn)行明暗偵測，將采集的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)存在的人臉圖像進(jìn)行匹配對比，對采集的人臉圖像進(jìn)行識別，然后在進(jìn)行判斷信息。主要是通過對該信息進(jìn)行識別，判斷是與之對應(yīng)的人臉圖像。根據(jù)結(jié)果確定采集的圖像是數(shù)據(jù)庫中的已知的身份信息。

人臉識別的實現(xiàn)過程

3 視頻監(jiān)控器內(nèi)人臉識別科技的具體運用

3.1 情報方面的運用

視頻監(jiān)控系統(tǒng)中主要采用人臉識別技術(shù)，在視頻監(jiān)控內(nèi)采用的人臉識別技術(shù)詳細(xì)來講，對國家的安全情報搜集活動也起到到了至關(guān)重要地作用。隨著科技的不斷發(fā)展，公安局也實行了在線建立人臉識別平臺。因此，人臉識別技術(shù)在國家政府機(jī)關(guān)中也成為獲得情報信息的關(guān)鍵路徑之一。在人臉識別技術(shù)已有的數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，國安部門可以搜集到更全面詳盡的情報，公局就有較大幾率從根源上扼殺各種安全事件、惡性事件的出現(xiàn)，防止非法犯罪分子破壞社會，從而促使我國社會的安全得到了更有利的保障。

3.2 戶政方面的運用

除情報方面的運用之外，戶籍登記方面也廣泛應(yīng)用了人臉識別技術(shù)。隨著國家經(jīng)濟(jì)及信息技術(shù)繁榮發(fā)展的先進(jìn)，國內(nèi)對于戶籍管理的日漸完善，人臉識別科技在戶政管理領(lǐng)域的作用也日益增長，原來許多人戶籍重復(fù)等切身問題得到了根本的解決，也不在存在亂用身份證的情況。在人口普查登記中根據(jù)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的人臉識別技術(shù)，將身份證統(tǒng)一比較，發(fā)現(xiàn)異常戶籍資的立即清理，有利于準(zhǔn)確地進(jìn)行人口普查，這樣勢必促使戶政方面各項工作得到順利展開。在人臉識別技術(shù)的大力支持下，公安局首先能夠把犯罪者的人臉圖像輸進(jìn)全國信息庫內(nèi)，公安局可以在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中追蹤犯罪分子的下落，然后利用人臉識別科技展開深度分析，協(xié)助案件的偵破，從而促進(jìn)公安局的破案率。

3.3 種族對比

除以上兩個領(lǐng)域的應(yīng)用外，人臉識別還在種族對比中發(fā)揮關(guān)鍵作用。種族比較也是國內(nèi)人臉識別科技在視頻監(jiān)控器內(nèi)的典型運用，種族比較是通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)的抓拍功能進(jìn)行人臉識別。而因為不同種族間臉部的特征通常有明顯區(qū)別，因此種族對比所取得的效果較為理想。近些年，我國各種暴恐事件頻發(fā)，公安機(jī)關(guān)要做好十足的應(yīng)對，若可以在各地區(qū)創(chuàng)建專業(yè)的種族辨別分類器，形成規(guī)模宏大的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，公安局就可以更加便捷的找種族臉部的相關(guān)資料，從而更加完善公安預(yù)防體系，針對社會的安定也有一定的支撐作用，推動社會安穩(wěn)和發(fā)展。

4 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識別

4.1 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識別現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，深度學(xué)習(xí)在人臉識別應(yīng)用中取得了快速的發(fā)展，尤其是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，解決了在不同分辨率下人臉圖像匹配度低下問題，因為其特有的權(quán)值共享和局部感知能夠有效減少復(fù)雜的特征提取和訓(xùn)練過程，在不同的測試方法中，均達(dá)到了較好的正確率，從而了提高識別變化的人臉表情的精確度，最高匹配正確率達(dá)到97.4%。

4.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)下的人臉識別

基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)下的人臉識別過程也分為建立群體樣本庫、建立人臉數(shù)據(jù)庫、人臉識別精準(zhǔn)匹配、建立精準(zhǔn)個體樣本庫四個主要步驟，不同點在于基于的框架算法不同。通過檢測人臉的位置，將原始圖像通過尺度變化為不同尺寸，定位好的人臉數(shù)據(jù)送進(jìn)訓(xùn)練好的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，然后通過整體人臉及人臉的各種特征點進(jìn)行定位。

5 人臉識別的發(fā)展前景

當(dāng)前，各行業(yè)中已經(jīng)開始了廣泛的應(yīng)用智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。重點是安全相關(guān)類與非安全相關(guān)類運用。伴隨經(jīng)濟(jì)全球化的經(jīng)濟(jì)形勢，在政治以及經(jīng)濟(jì)、娛樂項目在全球化的數(shù)量增強(qiáng)的情況下，致使了暴力恐怖事件市場發(fā)生，為了避免恐怖襲擊事件的發(fā)生，市場中多運用人臉識別技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場的安保工作為其提供保障，保證這些活動的順利進(jìn)行。在監(jiān)獄中人臉辨別技術(shù)是使用最普遍的監(jiān)控視頻技術(shù)之一，人臉辨別技術(shù)在監(jiān)獄中支撐起了最重要的監(jiān)控作用。因為單純的依靠獄警不能監(jiān)測到全部區(qū)域，因此，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)獄中呈現(xiàn)出了非常大的輔助功能，輕松的為監(jiān)獄管理方面解決了很多問題。人臉辨別技術(shù)在智能視頻監(jiān)控中還可以在服務(wù)業(yè)和零售業(yè)起到輔助作用，通過監(jiān)控可以統(tǒng)計人數(shù)、進(jìn)行人流控制，從而提高服務(wù)和管理水平，提高工作效率，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。

6 結(jié)語

綜上所述，人臉識別技術(shù)是一項流行的高新技術(shù)，在智慧安防系統(tǒng)的發(fā)展過程中智能視頻識別分析技術(shù)發(fā)揮出了很大的優(yōu)勢，同時涵蓋的專業(yè)知識較為廣泛，詳細(xì)介紹了人臉識別科技的含義以及重要技術(shù)，需要逐步地解決其中所遇到的各個問題，根據(jù)這些內(nèi)容可以比較直觀掌握使用人臉識別科技的視頻監(jiān)控器，從而對人臉識別技術(shù)進(jìn)行完善和改進(jìn)，并推動社會穩(wěn)定、安全地發(fā)展，從而促進(jìn)人民生活品質(zhì)的提高。