基于深度學(xué)習(xí)的人臉識(shí)別系統(tǒng)在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用

孫國(guó)勇

摘 要 當(dāng)前的社會(huì)化發(fā)展速度已超越人們的想象，城市化進(jìn)程的深入，各地人口流動(dòng)性加快，人口的構(gòu)成已趨向復(fù)雜性，新形勢(shì)之下的公共安全領(lǐng)域正面臨著巨大的挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)在社會(huì)各領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，通過攝像監(jiān)控系統(tǒng)再加上人工方式，在如此海量化的信息中發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的信息無疑是大海撈針?；凇吧疃葘W(xué)習(xí)”的人臉識(shí)別系統(tǒng)目前在安全認(rèn)證、治安管理等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，提升了公共安全領(lǐng)域的辦事效率。本文就人臉系統(tǒng)在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用做相關(guān)的探討和分析。

關(guān)鍵詞 人臉識(shí)別系統(tǒng)；公共安全領(lǐng)域；應(yīng)用

中圖分類號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2017）181-0039-02

人臉識(shí)別技術(shù)是一門交叉學(xué)科，包括模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等科學(xué)技術(shù)。人臉識(shí)別系統(tǒng)主要以人臉識(shí)別技術(shù)為中心，是一項(xiàng)近幾年新興的生物識(shí)別技術(shù)，其技術(shù)水平科技含量已達(dá)到當(dāng)今國(guó)際科技領(lǐng)域攻關(guān)的高精尖技術(shù)含量。在我國(guó)，自2008年的北京奧運(yùn)會(huì)首次成功應(yīng)用人臉識(shí)別技術(shù)之后，2010年上海世博會(huì)、2014年北京APEG峰會(huì)也相繼使用了人臉識(shí)別技術(shù)。由此可以看出，關(guān)于人臉識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展，不僅樹立了新的發(fā)展里程碑，在世界的技術(shù)發(fā)展中，我國(guó)的人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用更是走在世界的前列[ 1 ]。

1 基于深度學(xué)習(xí)的人臉技術(shù)系統(tǒng)概述

廣義上來看人臉識(shí)別技術(shù)，就是通過可以進(jìn)行拍攝的設(shè)備如照相機(jī)、攝像頭來采集有關(guān)圖像的信息，在采集到的圖像中檢測(cè)到人臉，根據(jù)一定的生物學(xué)規(guī)律等方法對(duì)人臉進(jìn)行取證，所得的人臉特征和計(jì)算機(jī)中儲(chǔ)備的人臉特征進(jìn)行對(duì)比、比較，最終得出人臉識(shí)別的結(jié)果。狹義上的人臉識(shí)別技術(shù)主要是對(duì)人臉的特征進(jìn)行提取識(shí)別與計(jì)算機(jī)人臉庫的人臉特征匹配，然后根據(jù)對(duì)比結(jié)果在計(jì)算機(jī)人臉庫中篩選判斷進(jìn)而得出某人的身份信息。在以上的兩個(gè)概念中，其中最核心的就是關(guān)于采集圖像的人臉特征提取。

基于“深度學(xué)習(xí)”的人臉識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)，在人臉動(dòng)態(tài)捕捉和匹配識(shí)別能力上技術(shù)已趨向成熟，匹配結(jié)果的準(zhǔn)確性越來越高。目前已在金融行業(yè)、安全認(rèn)證、刑偵查案、人事考勤管理等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[ 2 ]。

2 基于深度學(xué)習(xí)的人臉技術(shù)的成就

基于深度學(xué)習(xí)的人臉技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷完善和進(jìn)步，在公共安全領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)相關(guān)人員的信息采集、人臉捕捉處理的智能化、高效化、快速化?，F(xiàn)已成為保護(hù)人民財(cái)產(chǎn)安全、社會(huì)治安、社會(huì)穩(wěn)定的重要技術(shù)保障，極大提升了公共安全技術(shù)科技含量和業(yè)務(wù)處理工作效率。

除了傳統(tǒng)的安防應(yīng)用之外，金融行業(yè)的人臉識(shí)別技術(shù)也在不斷進(jìn)步。2013年芬蘭創(chuàng)業(yè)公司在全球首推的人臉識(shí)別支付后，現(xiàn)階段中國(guó)也正在邁向真正意義上的“刷臉”時(shí)代。

2015年基于深度學(xué)習(xí)方法的人臉識(shí)別系統(tǒng)在東方網(wǎng)力和商湯集團(tuán)共同合資創(chuàng)立深網(wǎng)視界進(jìn)行研發(fā)并在公安領(lǐng)域應(yīng)用。目前人臉識(shí)別技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)品已投入使用，可以實(shí)現(xiàn)人臉的動(dòng)態(tài)布控、檢索、人臉1：1、Mac地址碰撞等。

深網(wǎng)視界在公安領(lǐng)域研發(fā)的技術(shù)設(shè)備具有世界一流的技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)能力，深度學(xué)習(xí)技術(shù)研究的人臉識(shí)別技術(shù)模擬了人腦在分析學(xué)習(xí)時(shí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、通過模擬對(duì)人腦工作的機(jī)制來解釋數(shù)據(jù)信息，形成了具有更加抽象性高層表示屬性類別和特征，基于深度學(xué)習(xí)的方式，人臉識(shí)別技術(shù)的精準(zhǔn)性越高，能力越強(qiáng)[ 3 ]。

3 基于深度學(xué)習(xí)的人臉技術(shù)的進(jìn)步

基于深度學(xué)習(xí)的人臉技術(shù)較之以往的人臉識(shí)別技術(shù)有很大的區(qū)別，以人臉識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ)，借助智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，基于深度學(xué)習(xí)的人臉技術(shù)是以往人臉識(shí)別技術(shù)的進(jìn)化、完善。

以往的人臉識(shí)別技術(shù)在通過攝像頭所采集到的圖像處理中，由于人臉結(jié)構(gòu)、表情的類型復(fù)雜多樣，在動(dòng)態(tài)的拍攝效果下很難獲取靜態(tài)的正面人臉圖像，這樣的圖像在進(jìn)行人臉庫比對(duì)時(shí)，往往有很大的誤差致使比對(duì)結(jié)果并不精準(zhǔn)。受拍攝設(shè)備所處的環(huán)境影響，一天中每個(gè)時(shí)辰的光線和光照強(qiáng)度不同，反映到人臉拍攝中，人臉特征定位也不準(zhǔn)確。以往的人臉識(shí)別技術(shù)在對(duì)人臉特征進(jìn)行提取上算法性能存在誤差，在人口流動(dòng)性如此快速的社會(huì)，很難滿足對(duì)人口信息的實(shí)時(shí)性追蹤。對(duì)環(huán)境要求較為挑剔，所能拍攝追蹤的范圍覆蓋面少，識(shí)別率也不能滿足信息對(duì)比的要求。

基于深度學(xué)習(xí)的人臉技術(shù)在人臉檢測(cè)識(shí)別率已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，關(guān)于采集圖像人臉關(guān)鍵點(diǎn)的精準(zhǔn)定位不僅能夠滿足正面拍攝需求，在側(cè)臉、半遮擋狀態(tài)下的人臉檢測(cè)也具備高精準(zhǔn)性，解決了以往的只能正臉拍攝的局限性難題。智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和高儲(chǔ)備的數(shù)據(jù)庫能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)已采集圖像人臉的比對(duì)檢索，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)性布控以及全方位的信息跟蹤[ 4 ]。

4 基于深度學(xué)習(xí)的人臉技術(shù)的發(fā)展前景

4.1 對(duì)相關(guān)人員信息實(shí)行實(shí)時(shí)性布控監(jiān)控

在城市主干道、重點(diǎn)管理區(qū)域及各公共場(chǎng)所建立視頻監(jiān)控設(shè)備，科學(xué)規(guī)劃性的建立覆蓋城市及城郊的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于各主干道。重點(diǎn)管理區(qū)域和各公共場(chǎng)所中拍攝監(jiān)控信息進(jìn)行實(shí)時(shí)性傳送和處理。在有關(guān)在逃、涉案、黑名單等人員出現(xiàn)在該布局網(wǎng)絡(luò)中，能夠快速將實(shí)時(shí)抓拍的圖像進(jìn)行人臉庫比對(duì)檢測(cè)，有助于相關(guān)公安人員進(jìn)行實(shí)時(shí)人員布控。

4.2 戶籍身份信息的核查

戶籍身份信息的核查主要是組建針對(duì)居民戶籍信息及身份信息的查重、核實(shí)、清理，有助于戶籍管理工作的開展。通過對(duì)海量的人口信息進(jìn)行檢索來發(fā)現(xiàn)是否有一個(gè)人擁有多種身份或者同一種身份不是同一人的現(xiàn)象，協(xié)助人口管理部門對(duì)戶籍身份信息進(jìn)行數(shù)據(jù)清理整頓，極大地緩解了人口管理部門面對(duì)海量的人口信息處理工作的壓力和負(fù)擔(dān)?；谏疃葘W(xué)習(xí)的人像數(shù)據(jù)庫，通過N：N查重對(duì)比，通過數(shù)據(jù)的一次性篩選，生成身份存在上述現(xiàn)象的照片對(duì)比信息，以查重的結(jié)果為基礎(chǔ)，對(duì)戶籍、身份證等信息的情況進(jìn)行深入排查。

4.3 組建人員信息庫

目前，城市化的發(fā)展進(jìn)程速度驚人，面對(duì)如此快速的人口流動(dòng)，組建人員信息庫有利于查找涉案在逃人員。將布控人員信息在常駐地人口信息庫以及流動(dòng)人口信息庫中進(jìn)行比對(duì)，挖掘?qū)⑸矸萜谆闹攸c(diǎn)布控人員的信息線索，提交至相關(guān)公安部門進(jìn)行調(diào)查實(shí)施抓捕活動(dòng)，打擊犯罪分子的囂張氣焰，為社會(huì)的長(zhǎng)治久安提供保障。

4.4 即時(shí)性可疑人員的身份核實(shí)

經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展使得中國(guó)的對(duì)外貿(mào)易不斷擴(kuò)大，海關(guān)、邊檢也成為犯罪分子重要的活動(dòng)場(chǎng)所，從事走私等違法活動(dòng)嚴(yán)重危害國(guó)家和人民的安全。通過人臉識(shí)別技術(shù)對(duì)進(jìn)出關(guān)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝圖像人臉比對(duì)，如果對(duì)比結(jié)果有登記在庫的犯罪分子，系統(tǒng)提醒海關(guān)人員及時(shí)做出防范，或報(bào)警通知警察抓捕，有效地維護(hù)了海關(guān)、邊檢的穩(wěn)定和保障了安全[ 5 ]。

5 結(jié)論

綜上所述，近年來，由于反恐和國(guó)家安全、社會(huì)安全所面臨的一些安全方面的問題，公共安全領(lǐng)域的技術(shù)急需進(jìn)一步完善升級(jí)?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展為人臉識(shí)別技術(shù)帶來全新的機(jī)遇，目前我國(guó)基于升讀學(xué)習(xí)的人臉識(shí)別系統(tǒng)已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，但是在對(duì)關(guān)于這項(xiàng)技術(shù)的普及化還需要全社會(huì)的共同努力，不可否認(rèn)是基于深度學(xué)習(xí)的人臉識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)提高了公共安全領(lǐng)域的安防基礎(chǔ)，為社會(huì)的穩(wěn)定做出了不可磨滅的巨大作用。

參考文獻(xiàn)

[1]吳進(jìn)文，王露.基于深度學(xué)習(xí)的人臉識(shí)別系統(tǒng)在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用[J].中國(guó)安防，2016（11）：47-49.

[2]沈鑫.人臉識(shí)別技術(shù)在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用淺析[J].中國(guó)安防，2016（9）：62-64.

[3]蘇光大.人臉識(shí)別在社會(huì)公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用[J].中國(guó)安防，2015（14）：12-14.

[4]蘇光大，田青，徐偉，等.人臉識(shí)別技術(shù)及其在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用[J].警察技術(shù)，2014（5）：4-7.

[5]潘磊.人臉識(shí)別技術(shù)在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用[J].警察技術(shù)，2014（5）：3.