基于人工智能的实物保护系统内部威胁防范应用研究

杨永强

摘  要：实物保护系统的内部威胁防范一直存在识别难、防范手段匮乏、告警迟滞等问题，随着人工智能的发展，智能视频分析、情感识别等技术为解决内部威胁防范的各项难题提供了新的技术手段。该文提出了一套具备人脸识别、行为和行动轨迹分析、双人规则检测、移动探测等功能，集实时监控、探测、预警、告警于一体的全方位内部威胁防范系统，有效提升了实物保护系统及时发现内部威胁、实时处理告警事件的能力。

关键词：人工智能  内部威胁防范  智能视频分析  情感识别

中图分类号：TP391   文献标识码：A           文章编号：1672-3791（2019）08（c）-0008-02

1  基于人工智能的内部威胁防范系统

1.1 系统组成

该文基于人工智能技术，建立一套具备人脸识别分析、划界报警、行为分析与行动轨迹查询、双人规则检测、物体移动探测、视频巡更等功能，集监控、预警、实时报警等功能于一体的全方位内部威胁防范系统，解决内部威胁防范中对人员监视的依赖性大、探测设备对于内部敌人的作用较小、无法实现实时报警、无法对异常行为进行检测等问题，系统组成如图1所示。

1.2 系统功能

1.2.1 人脸识别分析

首先设置厂区内部人员的人脸数据库，根据公安部的相关信息设置人员黑名单。控制区出入口的视频监控设备采用人脸识别摄像机进行大范围的人脸识别;出入控制设备采用具备人脸识别与刷卡双重形式的设备控制人员进出，避免内部人员的门禁卡被盗用或身份信息被伪装等情况的发生。在各保护区出入口设置人脸识别摄像机，有效解决具有同一控制区出入权限但是不具备同一保护区进出权限的人员跨区域作案、盗卡跨区域作案无法验证的问题，对于出现在非该区域内的工作人员可实时报警，并对报警事件进行记录。在各重要房间设置人脸识别摄像机，可对工作人员的身份进行实时在线验证，对于非工作时间内出现的内部人员进行实时检测与报警。同时可以对在该区域内的异常人员滞留情况进行记录和识别，在监控的同时实现异常行为的预警。

该功能可以有效缓解监控人员在日常工作中的监控压力，实现了对异常人员的实时在线全方位监测，同时也丰富了对于内部敌人跨区域作案防范的技防手段。

1.2.2 行为分析、行动轨迹查詢

内部敌人作案多采用欺骗或秘密行动的方式，现阶段内部作案的发现可能较多依赖于人员巡逻、监控中心值班人员或核材料衡算发现核材料异常减少等，容易造成异常事件发现晚、响应迟缓等后果，缺乏事前预警与实时报警的技术手段。依靠巡逻或值班人员监控发现问题具有一定的偶然性与不可靠性。视频分析技术为解决内部敌人作案无法预警或响应迟缓等问题提供了一种技术手段。在厂区周界、出入口、各条道路、重要区域均设置相应的前端设备，对厂区内部敌人进行全方位行为监控，通过智能视频分析技术提取厂区内部敌人的相关运动数据信息（包括人员出现的区域、出现在该区域的时间、出现在该区域的频率等），分析人员的行为特征与行动轨迹，实现对内部敌人的实时行为检测，对内部工作人员的异常行为或异常行动轨迹进行实时报警。结合摄像机的人脸识别功能，可以有效地保证对每个工作人员在厂区内的行为、行动轨迹的实时检测与异常行为的实时告警。

1.2.3 双人规则检测

在内部敌人作案的识别中，双人规则或多人规则也是其中的一种防范手段，两个或多个人在协同作业的同时也具备一定互相监督的功能。但是在实际的工作执行过程中，缺乏第三人或其他人员证明双人规则或多人规则是否真正实施，或是否存在由内部敌人串通作案的可能，传统的出入口系统仅能确认“双人数量”，无法确认“双人身份”。在需要实行双人规则或多人规则的区域，设置可识别人员数量并提取人脸信息的智能摄像机，可实时监测执行相应工作时的人员数量，对于多一个人或少一个人的情况进行实时报警，对于非工作时间段内出现的工作人员也进行实时报警。该手段从技术层面实现了双人规则或多人规则的实时检测，解决了伪装人员盗用卡片无法识别身份的问题，同时可结合视频移动物品检测，判断执行工作人员是否非授权移动核材料。

1.2.4 物体移动探测

由于内部敌人具有进出权限、工作权利等优势，可以直接或间接地接触核材料，并熟知进出场所内的出入口或入侵设备的位置及功能，可躲避一定的探测或人员管控。因此，对于内部敌人的防范重点在于对内部敌人行为的实时监控和异常行为的实时报警。对于仓库管理来说，货物的移动频率较低，因此可以在仓库内设置智能摄像机用于对货物的异常移动进行检测，对于非存货或移货时间内的异常移动进行实时报警，在实现监控功能的同时也为库房的探测提供了一种新型的手段。

1.2.5 智能视频巡更

传统巡更主要依赖于巡更人员进行，完成一次巡更任务需要较长时间，对于范围大且地理环境复杂的厂区，巡更人员的工作压力较大。通过在巡更地点设置智能摄像机，可根据实际需要实时调整巡更路线，实现目标发现、识别、追踪以及异常行为报警等功能，也可结合无人机巡检技术，提升巡检的自动化水平，有效减缓工作人员的工作压力。

1.2.6 情感识别技术

由于单通道的情感信息性质比较单一，且无法准确判断人的真实情感或全面掌握相应的情感信息，因此采用多模态情感识别来提高鲁棒性和情感识别率。在控制区、保护区出入口的摄像机中集成情感识别的功能，采用面部表情识别、生理模式识别的双模态来检测过往人员的情感状态，对于异常行为及时发现并报警，可作为发现潜在内部敌人的一种技术手段。也可在重要区域的监控中集成情感识别功能，对该区域内的内部人员进行实时监控，在第一时间发现其异常的情感状态并记录下来，对于没有采取异常行为，但是存在异常情绪的工作人员可进行约谈消除其异常情绪，并达到警告的目的。该技术手段可有效提升发现潜在内部敌人的概率，减少在进行心理状态调查时人员伪装的情况，将异常事件的发生抹杀在萌芽状态，真正实现对于异常人员和事件发现的实时在线预警，提升内部威胁的防范能力。

2  结语

基于人工智能的内部威胁防范系统可对内部人员进行身份、情感、行为等全方位的监控与检测，实现了人脸识别、划界报警、行为分析与行为轨迹查询、双人规则、移动物品探测、智能视频巡更、情感识别等功能，为内部威胁防范提供了一种有效的技术手段，提升了内部威胁的防范水平。虽然对人的分析是一个复杂的过程，但是智能视频分析与情感识别技术发展速度迅猛，在各行业已取得广泛应用，相信随着技术的发展，在内部威胁防范领域将会有更广泛的应用空间。

参考文献

[1] 张阳.基于视频分析的智能监控系统设计与实现[D].西安科技大学，2018.

[2] 潘莹.情感识别综述[D].长江大学，2018.