人臉識別技術(shù)系統(tǒng)在“天網(wǎng)工程”的應(yīng)用解決方案

一、需求

“天網(wǎng)工程”人臉識別系統(tǒng)包括：人臉抓拍比對系統(tǒng)、人臉檢索系統(tǒng)、視頻后檢索系統(tǒng)（人臉）等一系列基于人臉識別技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)。這些系統(tǒng)主要采用人臉檢測算法、人臉跟蹤算法、人臉質(zhì)量評分算法以及人臉識別算法；專門針對人員監(jiān)控、排查與檢索，是視頻分析、運(yùn)動跟蹤、人臉檢測和識別技術(shù)在安防領(lǐng)域的全新綜合應(yīng)用。

人臉識別功能根據(jù)人臉數(shù)據(jù)的來源可以分為兩個方面：靜態(tài)人臉比對功能（人臉大庫檢索）和動態(tài)人臉比對功能（人員卡口黑名單實時比對）。

圖源：圖蟲創(chuàng)意

人臉大庫檢索功能是指將城鎮(zhèn)常住人口數(shù)據(jù)庫、疑犯在逃庫或人臉抓拍數(shù)據(jù)庫等人臉信息數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入人臉識別服務(wù)器，服務(wù)器對人臉圖像進(jìn)行建模分析。當(dāng)輸入一張人臉照片至該系統(tǒng)時，可以在已導(dǎo)入的數(shù)據(jù)庫中搜索出與輸入照片相似較高的人，從而查詢其身份。同時該系統(tǒng)也可將單人臉庫或者多人臉庫中已導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中的重復(fù)人員進(jìn)行排查并生成排查結(jié)果。

人員卡口實時比對功能是指通過在城市重點監(jiān)控地點部署安裝攝像機(jī)設(shè)卡，對經(jīng)過卡口的人員進(jìn)行人臉抓拍。前端攝像機(jī)將抓拍到的人臉圖片通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，并與人臉黑名單庫進(jìn)行實時比對，當(dāng)發(fā)現(xiàn)可疑人員時，系統(tǒng)自動發(fā)出報警信號，采用多種聯(lián)動方式通知值班民警。系統(tǒng)集高清人臉圖像的抓拍、傳輸、存儲，人臉特征的提取和分析識別、自動報警和聯(lián)網(wǎng)布控等諸多功能于一身，并具有強(qiáng)大的查詢功能及強(qiáng)大的通信、聯(lián)網(wǎng)功能，可廣泛應(yīng)用于重要關(guān)卡的行人監(jiān)控，可與車輛卡口系統(tǒng)一道構(gòu)筑出具備車輛和行人監(jiān)控的現(xiàn)代治安卡口智能監(jiān)控系統(tǒng)。

二、系統(tǒng)架構(gòu)

人臉識別系統(tǒng)主要采用人臉檢測算法、人臉跟蹤算法、人臉質(zhì)量評分算法以及人臉識別算法。其實現(xiàn)了對進(jìn)出人員人臉的抓拍采集、建模存儲，實時黑名單比對報警和人臉大庫檢索等功能。

三、系統(tǒng)組成

人臉信息綜合應(yīng)用平臺由人臉動態(tài)比對單元、人員軌跡分析單元、人員身份鑒別單元以及視頻存儲單元組成。

* 人臉動態(tài)比對單元

人臉動態(tài)比對單元部署在視頻專網(wǎng)內(nèi)，主要基于自主知識產(chǎn)權(quán)的人臉建模算法、以及人臉比對算法，可接入前端人臉抓拍機(jī)，提供人臉實時黑名單比對報警功能，實現(xiàn)對涉恐、涉穩(wěn)、犯罪分子的提前布控和實時預(yù)警，實時掌握治安動態(tài)。

* 人員軌跡分析單元

人員軌跡分析單元部署在視頻專網(wǎng)內(nèi)，可接入前端人臉抓拍機(jī)，對前端人臉抓拍機(jī)回傳的抓拍數(shù)據(jù)進(jìn)行建模、存儲，建立海量人臉特征數(shù)據(jù)庫；同時支持對抓拍人臉庫的快速檢索和以圖搜圖功能，利用人臉識別特征的唯一性，精準(zhǔn)、高效地實現(xiàn)對海量人臉照片庫的有效排查，幫助公安民警快速鎖定嫌疑人的活動軌跡，提高案件偵查效率。

* 人員身份鑒別單元

人員身份鑒別單元建議部署在公安信息網(wǎng)內(nèi)，通過與公安業(yè)務(wù)庫的對接，可通過導(dǎo)入常住人口庫、暫住人口庫的照片及人員身份信息，建立靜態(tài)人臉特征數(shù)據(jù)庫，支持靜態(tài)人臉庫的快速檢索和以圖搜圖，可實現(xiàn)不明人員的身份的快速確認(rèn)，同時支持安卓系統(tǒng)的手機(jī)、警務(wù)通等移動終端進(jìn)行遠(yuǎn)程人臉檢索，快速確認(rèn)人員身份。

* 視頻存儲單元

前端人臉抓拍機(jī)采集的實時監(jiān)控視頻可通過流媒體直寫模式寫入視頻存儲單元，流媒體直存技術(shù)可以提高系統(tǒng)性能和可靠性，并具備高密度、大容量、易擴(kuò)展的特點。視頻存儲單元支持RTSP、GB/T28181、ONVIF、PSIA等多種協(xié)議接入，集編碼設(shè)備管理、錄像管理、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)功能為一體，平臺和客戶端可以直接從存儲單元中點播、下載。

四、系統(tǒng)功能

* 人臉動態(tài)比對預(yù)警

支持導(dǎo)入戶籍或常住地在當(dāng)?shù)氐奈救藛T、在逃人員和前科人員，以及其他本地管控人員的人像照片及信息，包含姓名、性別、身份證號、家庭住址、人臉照片等信息，實現(xiàn)對上述人員的提前布控（可按照時間、地點、布控等級、相識度報警閾值等信息，對人員進(jìn)行布控）。系統(tǒng)可對前端人臉抓拍機(jī)抓拍的人臉與布控庫進(jìn)行實時比對，當(dāng)抓拍人臉與布控庫的人臉相似度達(dá)到設(shè)定報警閥值時，系統(tǒng)進(jìn)行實時自動報警。

* 人員軌跡分析追蹤

1、特征搜人

系統(tǒng)可對前端人臉抓拍機(jī)回傳的抓拍數(shù)據(jù)進(jìn)行建模、存儲，建立海量人臉特征數(shù)據(jù)庫，并支持根據(jù)性別、年齡段、是否戴眼鏡等特征，以及抓拍時間、地點等信息對卡口抓拍人員進(jìn)行快速搜索。

2、照片搜人

輸入一張人臉照片（證件照或治安監(jiān)控截取的清晰人臉圖片），可在海量人臉抓拍庫中，根據(jù)人像特征點比對算法，檢索出與其最相似的人員，按照相似度從高到低依次排列，并顯示其被抓拍的地點與時間信息，從而幫助公安民警快速鎖定嫌疑人的活動軌跡。

3、頻繁出現(xiàn)分析

根據(jù)抓拍時間段、抓拍卡點位置，在海量人臉抓拍庫中，按照相似度條件進(jìn)行碰撞比對，查找出該時間段、位置出現(xiàn)的相似人臉，從而分析活動異常的人員，以及時發(fā)現(xiàn)嫌疑人案前踩點會頻繁出現(xiàn)等特征行為。

4、區(qū)域碰撞分析

對于指定的兩個或兩個以上區(qū)域范圍，在海量人臉抓拍庫中，按照相似度條件進(jìn)行碰撞比對，查找出設(shè)定時間內(nèi)，在上述多個區(qū)域抓拍卡點位置出現(xiàn)的相似人臉，從而快速確認(rèn)鎖定可疑人員，為連環(huán)案、類案等串并案分析提供關(guān)鍵線索。

* 人員身份鑒別查詢

1、身份鑒別確認(rèn)

輸入一張人臉照片（前端人臉抓拍機(jī)抓拍的人臉照片或治安監(jiān)控截取的清晰人臉圖片），可在靜態(tài)人臉特征數(shù)據(jù)庫中（通過導(dǎo)入常住人口庫、暫住人口庫的照片及人員身份信息建立），根據(jù)人像特征點比對算法，檢索出與其最相似的人員，按照相似度從高到低依次排列，幫忙公安快速鎖定不明人員的身份信息。

同時支持安卓系統(tǒng)的手機(jī)、警務(wù)通等移動終端進(jìn)行遠(yuǎn)程人臉檢索，支持現(xiàn)場捕捉照片與數(shù)據(jù)庫中照片自動匹配檢索，快速確認(rèn)人員身份。

2、身份比對查重

系統(tǒng)支持針對常住人口庫、暫住人口庫、身份證庫等進(jìn)行人員信息的N：N方式比對檢索，找出重復(fù)辦理身份證、戶籍、暫住證等人員的名單。

同時系統(tǒng)可通過將普通案件嫌疑犯的人臉照片和在逃庫中的在逃人員進(jìn)行碰撞比對，幫助民警快速確認(rèn)該嫌疑犯涉及其他案件的可能性；或針對全國在逃人員庫進(jìn)行人員信息的N：N方式比對檢索，為公安機(jī)關(guān)在逃清網(wǎng)等行動提供關(guān)聯(lián)線索。

查重結(jié)果通過圖形化顯示，方便人工對排查結(jié)果進(jìn)行核實。

五、結(jié)束語

人臉識別技術(shù)發(fā)展到今天，還存在一定的局限性。燈光、姿態(tài)、表情、年齡等對人臉比對的影響比較大。人臉識別對場景的要求比較高，只能在特定的場景中使用。隨著3D人臉掃描技術(shù)的發(fā)展和深度學(xué)習(xí)算法的不斷提升，未來的人臉識別將更廣泛的應(yīng)用于金融、交通等各個領(lǐng)域中，普及到人們的日常生活當(dāng)中，真正發(fā)揮安全防范的預(yù)見作用，給人們的工作和生活帶來安全保障。