導讀:在公安業(yè)務中,個人身份確認是較為普遍的需求。人臉識別技的準確性雖然目前受到光照條件、人臉的姿態(tài)、表情等因素的影響,但相比指紋、虹膜等生物特征的身份鑒別技術,人臉識別技術具備非常大的優(yōu)勢。近年來,隨著深度學習等新理論和方法的突破,人臉識別技術的準確性有了大幅度提升,在公安業(yè)務應用需求潛力逐漸被挖掘。
在公安業(yè)務中,個人身份確認是較為普遍的需求。人臉識別技的準確性雖然目前受到光照條件、人臉的姿態(tài)、表情等因素的影響,但相比指紋、虹膜等生物特征的身份鑒別技術,人臉識別技術具備非常大的優(yōu)勢。近年來,隨著深度學習等新理論和方法的突破,人臉識別技術的準確性有了大幅度提升,在公安業(yè)務應用需求潛力逐漸被挖掘。
當前,國內(nèi)多家公司都圍繞公安業(yè)務需求推出了一系列人臉識別產(chǎn)品,能在一定范圍內(nèi)取得了很好的效果,并開始嘗試大規(guī)模部署應用,例如依托現(xiàn)有成熟的人臉算法,將分散采集的人臉數(shù)據(jù)聯(lián)動共享,并進行綜合研判分析,全面發(fā)揮人臉識別技術的作用成為可能。
人臉識別的實現(xiàn)流程
人臉特征與指紋、DNA等一樣是與生俱來的獨特特征,具有難以偽裝的特點。從公安業(yè)務實踐來看,相比衣著等外貌特征,人臉特征具有相當?shù)姆€(wěn)定性。
人臉識別系統(tǒng)包括人臉身份注冊和人臉身份識別兩個過程,前一個過程是將已知的人臉圖像記錄在案的過程,后一個過程是根據(jù)現(xiàn)場采集的人臉照片從記錄在案的人臉圖像中找到接近的一個或幾個。一般來說,注冊和識別兩個過程又都可以分為:人臉檢測(從照片中確定人臉部分的準確位置)、預處理(將姿態(tài)、光照等影響系統(tǒng)識別的因素降到低)、特征提取(利用人臉識別算法提取可以表示人臉獨特性的數(shù)據(jù))、特征建庫(將注冊人臉的特征數(shù)據(jù)構成結構化的數(shù)據(jù)庫,以便識別應用)、特征比對(利用特征數(shù)據(jù)之間的相似性確定采集到的人臉對應的身份)。
人臉識別技術要求
公安大數(shù)據(jù)應用背景給人臉識別應用帶來了機遇,同時也給人臉識別技術提出了更高的要求。雖然人臉識別技術性能已有較大提高,但它仍是在模式識別和計算機視覺等領域困難的問題之一。如何利用人臉識別技術將這些海量照片數(shù)據(jù)利用起來,提升整個公安信息化的管理水平,已經(jīng)是擺在我們面前的一個重要問題。
一是對人臉識別的比對容量要求更大、精確度要求更高
目前公安的戶政管理、出入境、刑偵嫌疑犯的身份識別等各類應用,需要基于全國人臉數(shù)據(jù)進行識別,處理的數(shù)據(jù)庫容量上億或十億,處理的比對請求數(shù)量大、模式不統(tǒng)一,快速準確地從如此規(guī)模數(shù)據(jù)庫中快速識別身份是一件非常有挑戰(zhàn)的任務。
二是系統(tǒng)輸入從單純的靜態(tài)圖片擴展到動態(tài)視頻
近年來,全國各地公安機關大力開展視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設,據(jù)不完全統(tǒng)計,全國每年需要存儲的數(shù)據(jù)量高達3.3EB,結合視頻監(jiān)控和人臉識別,實現(xiàn)犯罪嫌疑人的快速識別和實時布控,是提高視頻監(jiān)控效率的一條重要途徑。然而,由于人臉識別視頻監(jiān)控面臨光線、角度、姿態(tài)、遮擋等一系列因素的影響,導致人臉的類內(nèi)差距增大、類間差距縮小,給結合視頻監(jiān)控的人臉識別帶來了巨大挑戰(zhàn)。
三是圖像來源更加廣泛、圖像質(zhì)量差異較大
通過公安前期建設,公安已經(jīng)成功建設了八大資源庫,積累了海量的數(shù)據(jù),為人臉識別技術在公共安全領域的廣泛應用奠定了基礎。然而,由于缺乏統(tǒng)一的建設標準,各類業(yè)務中人臉數(shù)據(jù)質(zhì)量差異大,給人臉識別應用造成了難度。
人臉識別的公安應用分析
人臉識別技術在公安行業(yè)正在普及應用,目前來看,公安人臉識別應用一般分為三種類型:實現(xiàn)"關注"人員的實時預警,通過視頻監(jiān)控前端不斷采集視頻、后端以人臉識別技術為核心進行"關注"人員比對,并通過報警方式通知現(xiàn)場警員進行目標抓捕;實現(xiàn)事中、事后人員身份核查,需要后端系統(tǒng)對海量二代身份證庫進行"打標簽",通過警用智能終端或系統(tǒng)上傳目標人臉圖片,后端從海量的二代身份證庫中尋找匹配的身份證圖片,并給出關聯(lián)的身份信息;實現(xiàn)人員身份核查,即通過人臉識別技術實現(xiàn)手持身份證的人員和身份證的比對,進行人證合一的審查。
根據(jù)公安業(yè)務對身份識別的應用場景,人臉識別技術可以在以下重點場景中發(fā)揮重要作用。
一是街面巡控排查,在公安民警的日常巡邏辦案中,利用隨身配備的警用PDA、智能手機等終端設備采集人臉,于后臺人臉數(shù)據(jù)庫遠程比對,核實人員身份;
二是人證合一檢驗,利用證件照片或者存儲在電子證件內(nèi)部的人臉特征與持有者持有的的證件現(xiàn)場照片進行比對,以判定持有者持有的是否為真??捎糜陔娮幼C件自助通關、身份證件防偽鑒別;
三是一人多證比對,發(fā)現(xiàn)同一自然人持有多個有效身份證件的違規(guī)行為;
四是嫌疑人身份比對,利用案件偵破中從證件、監(jiān)控畫面、相關照片中提取的人臉圖像,與嫌疑人人臉資料庫比對,可以有效甄別犯罪嫌疑人以及有效信息,協(xié)助破案;
五是布控預警,由于交通的不斷便利,使得人員流通量越來越大,單靠人為的布控排查顯然已經(jīng)不能適應現(xiàn)在的公安工作,利用在公共場所安裝人臉識別系統(tǒng)既能起到威懾作用,又能及時識別重點人員并報警,提高民警工作效率。