人脸识别在平安城市的应用

刘　威安徽四创电子股份有限公司，安徽合肥　230088

人脸识别在平安城市的应用

刘威
安徽四创电子股份有限公司，安徽合肥230088

在我国，由于城市地方扩大、人口增加等原因，公共安全问题不断凸显，城市犯罪率不断增加，犯罪手段不断更新、升级。因此这给应对突发事件的平安城市带来了更大的压力。完全依靠人的眼睛观看视频用来破案很容易使人疲劳或精神不集中，从而影响破案的效果，更难以满足构建和谐社会和建设小康社会的需求，于是，人们对于人脸识别在平安城市的应用呼声越来越高。

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随着经济的快速发展，带来人员在不同地域之间频繁的流动，随之而来的是对公众人员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，众多涉案人员在逃，此外，还有数量更为庞大的小偷惯犯难以抓捕。据不完全统计，目前公安在逃人员约50万，各地的公安需要新的技术手段对协助其案件技侦和对重点区域提供安全保障。而另一方面，目前平安城市基本上完成了联网、高清化的建设，正在走向以实战应用、云服务等为代表的新一轮发展，现有的监控系统每天产生海量的网络高清视频数据，其中就包含大量可用的人脸信息，而当前这些人脸的信息整体的利用率不高，配套的使用工具简单，甚至是依靠人工排查的土办法。因此，为了实现在海量视频中的人员身份的快速识别，人脸识别技术无疑是最佳的选择。

1　人脸识别技术现状

所谓人脸识别技术，即依靠人的面部特征，对输入的人脸照片或者视频流进行判断，前提是先判断是否存在人脸。若是存在人脸，那么接着的给出人脸的位置、尺寸以及各个主要面部器官的位置信息。并根据这些信息，更深一步地提取每个人脸中所体现的身份特征，并将其与已存储好的人脸特征的模版进行比对，从而识别检测人的身份信息。人脸识别技术的研究开始于20世纪70年代初。20世纪90年代以来，一些商业性的人脸识别系统逐渐进入市场，但是人脸识别技术的性能和准确率还有待提高，自从美国遭遇911恐怖袭击后，人脸识别技术引起全世界广泛关注，企业对其也加大研究和投入，现如今人脸识别技术已成为当今平安城市最重要的手段之一。

2　人脸识别技术的研究

人脸识别技术包括了人工智能、模式识别、自动学习、图像处理、数据分析、模型分离等多种专业技术，同时需结合数据中间值理论方可实现对人脸准准确识别，人脸识别技术的研究包括以下几个方面的内容。

1）人脸检测：即动态的场景与复杂的背景中检测出人脸的存在，其包括以下几种方法进行人脸检测：参考模板法、人脸规则法、样品学习法、肤色模型法、特征子脸法。以上几种方法可以单独使用，也可以组合使用，人脸检测的主要用途是在前端采集系统中寻找人脸区域，以用于人脸的比对和识别。

2）人脸照片前置处理：对于人脸的照片前置处理是在人脸检测出人像的前提下，对人脸的图像进行处理并最终为特征提取提供支持。由于受到不同条件的限制和环境的干扰，往往提供给系统的原始图像不能直接使用，必须在图像处理的前一阶段对它进行光线补偿、亮度校验、噪声滤波等图像前置处理。人脸图像前置处理过程主要包括人脸图像的图像增强、灰度变换、图像分割、亮度校验、数字化、归一化、几何变换、噪声滤波以及复原等

3）人脸特征的提取：人脸特征提取通常也称为人脸表征，人脸识别系统所使用的特征提取包括模板的特征提取、视觉特征提取、像素点特征提取、面部器官的特征提取、代数方法的特征以及弹性匹配法的特征提取等。人脸特征提取就是针对人脸特征进行提取后建模的过程。

4）人脸识别：人脸识别过程包括两个步骤：人 脸匹配和身份信息的识别。所谓的人脸匹配就是把待识别的人脸特征与数据库中存储的特征模板进行搜索匹配，通过提前设定一个界限值，当相似度超过这一界限值，就把匹配的结果输出。而人脸识别就是将待识别的人脸特征与已得到的人脸特征模板进行比较，根据比对的结果对人脸的身份信息进行判断。人脸识别又分为两类，一类为1∶1比对，即实现将两张图像进行相似度比对，系统自动给出两张人脸照片的相似度，另一类为1∶N比对，即实现将数据库中存储的特征模板与待识别的人脸特征进行相似度比对，将对比结果按相似度从高到低进行排列显示，并显示图像相关人员的个人身份信息。

3　人脸识别在平安城市的应用

人脸识别现如今已广泛应用于平安城市中，主要包括以下几种环境。

安全社区监控：在社区出入口处建立动态监控，识别人员身份，监控管理外来人员，黑名单告警，并为公安系统相关案件侦破提供人脸档案。

公安刑侦布控：支持固定监控设备或移动监视车的视频监控识别，对逃犯、案件嫌疑人员、重点监控人员进识别告警，支持刑侦案件的布控和侦破。

通道监控告警：针对禁行或其他控制通道进行监控，有人员通过即刻报警，保证通道和区域安全。

实名制人证合一：在高速公路检查站、铁路、机场等安全检查通道，对通过人员进行实名制验证。根据身份证读卡器或其他设备读取证件照片，再通过高清相机实时抓拍人脸，验证其身份照片（或护照等证件照片）与持证人是否为同一个人，保证实名制人证合一。

从而实现边检、海关、机场、车站、码头、酒店、网吧等人员密集区域的安全监控，实时告警。

4　人脸识别应用前景和发展趋势

随着平安城市技术发展的日新月异，监控的网络化、高清化为人脸识别提供了硬件基础，而云计算、云储存的发展为人脸数据提供技术支撑，客户对人脸识别需求也日趋成熟和明确，人脸识别将在平安城市、公安、交通、金融、电信等方面应用更加广泛，带来新的飞跃。

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1674-6708（2015）152-0077-02