人臉識別系統應用于機場安檢系統的可行性

文/張琪

對于我國的民航企業來說，客戶選擇的標準首先就是民航的安全問題。除了由于客觀原因造成的飛行事故以外，人們最害怕的就是恐怖事件的發生。傳統的機場安檢系統僅僅依靠安檢工作人員人工進行身份證件與本人的比對，而如果一些不法分子通過偽裝假借他人身份登機或進入隔離區對機場關鍵區域進行破壞，這對于航空安全與旅客安全有著非常大的威脅。因此，本篇將討論把人臉識別技術運用在機場的安檢系統中的可能性，希望能夠杜絕此類情況的發生。

1 人臉識別系統概述

1.1 人臉識別系統的原理

人臉識別技術一直是計算機領域研究的熱點問題，因為它在身份核實、自動監控以及人機交控中都有著非常重要的應用。人臉識別系統的工作原理主要是對于人臉的一些特征來進行身份的識別。首先需要運用攝像頭采集有人臉的圖片或者視頻，常見的機場安檢或者火車安檢都是采集身份證上的照片，然后對檢測到的人臉進行一系列的相關技術，即面部識別。

1.2 人臉識別系統的特點

人臉識別系統具有以下幾個特點:首先是非強制性，這是指用戶不需要專門配合人臉采集設備，幾乎可以在無意識的狀態下就可獲取人臉圖像，所以說這樣的取樣方式沒有“強制性”；第二個特點是非接觸性，用戶不需要和設備直接接觸就能獲取人臉圖像。除此之外，還具有操作簡單、結果直觀、隱蔽性好等特點。

1.3 人臉識別系統的三個步驟

人臉識別系統工作起來有三個步驟，第一步是人臉檢測。人臉檢測是指從輸入圖像中檢測并提取人臉圖像。第二步是對人臉的特征進行提取。特征提取是指通過一些數字來表征人臉信息，這些數字就是我們要提取的特征。常見的人臉特征分為兩類，一類是幾何特征，另一類是表征特征。幾何特征是指眼睛、鼻子和嘴等面部特征之間的幾何關系，如距離、面積和角度等。雖然可以采取多種算法來進行計算，計算的量也比較少。但是，由于其所需的特征點不能精確選擇，限制了它的應用范圍。另外，當光照變化、人臉有外物遮擋、面部表情變化時，特征變化較大。所以說，這類算法只適合于人臉圖像的粗略識別，無法在實際中應用。第三步就是人臉識別。這里提到的人臉識別是狹義的0人臉識別，即將待識別人臉所提取的特征與數據庫中人臉的特征進行對比，根據相似度判別分類。而人臉識別又可以分為兩個大類：一類是確認，這是人臉圖像與數據庫中已存的該人圖像比對的過程，回答你是不是你的問題；另一類是辨認，這是人臉圖像與數據庫中已存的所有圖像匹配的過程，回答你是誰的問題。顯然，人臉辨認要比人臉確認困難，因為辨認需要進行海量數據的匹配。常用的分類器有最近鄰分類器、支持向量機等。

1.4 人臉識別系統應用在機場安檢中的優勢

通過人臉識別技術能夠準確的對旅客/工作人員的信息進行核對，因為人臉識別系統主要利用人的虹膜、臉型、指紋、聲音等進行識別，所以不會出現有人使用其他身份進行隱藏的情況。再加上人臉識別系統的速度特別快，所以相比以前的檢查系統，不僅檢查的準確度比較高，而且檢查的速度也很快。總而言之，利用人臉識別系統能夠大大提高機場安檢的工作效率，而且能夠最大限度優化安檢工作人員的檢查的工作質量。

2 原有機場安檢系統的缺陷

在大部分的傳統人工機場安檢系統中都存在兩大種的缺陷，第一個是由于安檢工作人員的失誤導致的。在旅客/工作人員信息比對時安檢工作人員并不能夠做到百分百的不出現錯誤，所以偶爾的疏忽是不可避免的。第二個方面在于信息比對的缺陷。由于人工記憶缺乏長期性，傳統的人工的機場安檢沒有一個完整的信息比對手段。另外還可能涉及到工作人員信息或追逃信息的無法及時更新，甚至信息缺失等問題，這些都對機場安全造成了很大隱患。以上這兩個缺陷對機場的安檢工作造成了很大的困難。

3 人臉識別系統在機場安檢系統中的應用以及可行性分析

3.1 具體的應用

（1）可以把人臉識別系統應用在員工通道進入口或者是在其他工作人員必經的區域，這樣在工作人員進入機場的時候就接受了檢查。（需要建立完備的工作人員信息庫）這樣做的主要目的是為了防止有不法分子假扮工作人員進入。

（2）要把人臉識別系統的攝像頭安裝在各種工作區的交界處，例如地下車庫等地，這樣對于人員的流動可以做到一定的把控。如果有非工作人員想要進入的時候也可以做到及時的監控。

（3）安裝到旅客安檢通道，與安檢信息系統結合，對乘客的身份信息進行核對。

（4）與公安部門網上追逃系統結合，充分利用人臉識別的技術優勢，準確高效地進行追逃工作。最后就是把人臉識別系統安裝在機場的核心區域，加強對進入人員的監控。

3.2 可行性分析

（1）通過人臉識別技術的幫助能夠在機場內大范圍地進行人臉識別系統的建設。通過這種技術手段的執行，能夠大量減少人力資源而且還能加強機場安檢的工作效率，使得乘客對機場的滿意度增加。

（2）此技術的實施能夠提高機場工作人員的工作效率，而且還能提高管理人員的便捷性。通過人臉識別技術能夠對機場內各個關鍵區域出現的人進行快速的身份核對，如果出現危險人物也能夠及時報告，這就使得機場安全管理人員的工作難度大大降低。

（3）人臉識別系統還能夠為公安部門提供大量的數據，能為警方的破案提供一定的幫助。

總而言之，機場作為人流量龐大的公共區域，對于它的安全性有非常高的要求，所以需要采取一些更為高效與準確的安全技術。而人臉識別技術剛好具有這方面的優勢，把人臉識別技術應用到機場的安檢過程中也能夠到達很好的效果。希望未來能進一步的把人臉識別系統廣泛地應用在機場當中。