淺談人臉識(shí)別在新型智慧城市建設(shè)的應(yīng)用

文/徐逸飛,內(nèi)蒙古方維電子科技（集團(tuán)）有限責(zé)任公司

淺談人臉識(shí)別在新型智慧城市建設(shè)的應(yīng)用

文/徐逸飛,內(nèi)蒙古方維電子科技（集團(tuán)）有限責(zé)任公司

近年來人臉識(shí)別技術(shù)依托深度學(xué)習(xí)方法產(chǎn)生了突破式進(jìn)步，逐步走向?qū)嵱谩Ｈ缃?，人臉識(shí)別及其衍生技術(shù)已經(jīng)滲透到智慧城市建設(shè)的方方面面，從硬件基礎(chǔ)設(shè)施的改造到軟件系統(tǒng)智能化升級(jí)都發(fā)揮了核心作用。在政府、社區(qū)、學(xué)校、家庭等城市的各個(gè)角落為人們提供體驗(yàn)更為豐富、互動(dòng)性更強(qiáng)、高度精準(zhǔn)以及更為精細(xì)化、全方位的智慧服務(wù)，徹底改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)的生活習(xí)慣、業(yè)務(wù)辦理方式，讓生活更加地便捷及科技化。

人臉識(shí)別；智慧城市；建設(shè)；應(yīng)用

1 新型智慧城市的概述

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，信息技術(shù)逐漸滲透到政府、企業(yè)、社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)城市的發(fā)展和管理帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，極大地改變了城市的信息化形態(tài)。智慧城市的概念應(yīng)運(yùn)而生，成為當(dāng)前先進(jìn)城市發(fā)展的大趨勢(shì)，也是信息技術(shù)、城市規(guī)劃等領(lǐng)域的研究和實(shí)踐熱點(diǎn)。IBM 在2008年就提出智慧城市概念。其特征有四個(gè)方面:

1.1 信息泛在

基于云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)信息架構(gòu)，不間斷地通過信息終端和信息服務(wù)，信息需求者可按需求隨時(shí)獲取，從而增強(qiáng)環(huán)境的友好性，提高城市管理的效率和科學(xué)性。

1.2 信息融合

智慧城市的本質(zhì)是融合，以信息融合為基礎(chǔ)的城市運(yùn)行系統(tǒng)之間的交融協(xié)作，從而達(dá)成有效的服務(wù)和管理。

1.3 以人為本

智慧城市建設(shè)的精髓是以人為本，智慧城市的核心是構(gòu)筑面向市民泛在的、機(jī)會(huì)均等的城市服務(wù)。

1.4 優(yōu)化配置

通過信息技術(shù)與其它資源要素優(yōu)化配置并共同發(fā)生作用，從而減少城市的資源消耗和浪費(fèi)。

“智慧城市”將新一代信息科技運(yùn)用于城市管理，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面朝數(shù)字化、智能化和信息化方向發(fā)展，全面改善各種軟硬件設(shè)施，從而達(dá)到全面建設(shè)新型城鎮(zhèn)化的戰(zhàn)略目標(biāo)。智慧城市將提供覆蓋全城的智慧政務(wù)、智慧交通、智慧金融、智慧教育、智慧醫(yī)療、智慧旅游、智慧購物等應(yīng)用，并最終形成一個(gè)龐大、全民共享、便捷的民生服務(wù)體系，讓每位市民沐浴到“智慧”的陽光。因此，智慧城市的理念一經(jīng)提出，就受到我國黨和政府的高度重視，并結(jié)合我國國情進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，習(xí)近平總書記、李克強(qiáng)總理多次作出重要批示指示。2016年4月19日，習(xí)近平總書記在全國網(wǎng)信工作會(huì)議上首次提出了新型智慧城市的概念，提出建設(shè)真正以人民為中心，實(shí)現(xiàn)民生服務(wù)便捷、社會(huì)治理精準(zhǔn)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)綠色、城鄉(xiāng)發(fā)展一體、網(wǎng)絡(luò)安全可控的智慧城市。

2 人臉識(shí)別技術(shù)概述

人臉識(shí)別是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)。分為兩個(gè)大類:一類是確認(rèn)(verification)，這是指定人臉圖像與數(shù)據(jù)庫中已存的該人圖像比對(duì)的過程，回答“你是不是你”的問題;另一類是辨認(rèn)(identification)，這是指定人臉圖像與數(shù)據(jù)庫中已存的所有圖像匹配的過程，回答“你是誰”的問題。

人臉識(shí)別的過程如下所示:

一是用攝像機(jī)或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流; 二是自動(dòng)在圖像中檢測(cè)人臉，即首先判斷其是否存在人臉，如果沒有則轉(zhuǎn)到下一幀，否則進(jìn)一步給出每張臉的位置、大小;三是 對(duì)每張臉的主要面部器官進(jìn)行定位，得到相應(yīng)的五官信息;四是對(duì)檢測(cè)到的人臉進(jìn)行臉部特征提取，得到每張人臉中所蘊(yùn)含的特征;五是將特征與指定的人臉進(jìn)行1:1比對(duì)，或者與指定的人臉庫進(jìn)行1:N比對(duì)，從而完成身份確認(rèn)或者識(shí)別。

在生物特征采集容易程度、識(shí)別速度、比對(duì)結(jié)果、防偽能力等方面，人臉識(shí)別具有相對(duì)綜合性較好的特點(diǎn)。人臉識(shí)別不但簡潔快速，而且利用它進(jìn)行身份的認(rèn)定，安全、可靠、準(zhǔn)確，同時(shí)更易于配合計(jì)算機(jī)和安全、監(jiān)控、管理系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。

人臉識(shí)別技術(shù)的研究開始于20世紀(jì)60年代，80年代后隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展得到提高，在90年代后期進(jìn)入初級(jí)的應(yīng)用階段。隨著深度學(xué)習(xí)的興起，人臉識(shí)別技術(shù)在近年來真正走向?qū)嵱茫_始呈現(xiàn)出向更多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的趨勢(shì)。

3 人臉識(shí)別技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用

3.1 養(yǎng)老金領(lǐng)取管理

隨著養(yǎng)老金社會(huì)化發(fā)放工作的全面展開，退休金的冒領(lǐng)問題也日益突出，社保機(jī)構(gòu)很難管理到離退休人員的健康以及生存狀況，冒領(lǐng)情況嚴(yán)重，造成全國每年退休金的流失總數(shù)高達(dá)十億元。利用人臉識(shí)別技術(shù)可以有效地進(jìn)行人員核對(duì)，減少養(yǎng)老金的流失。

3.2 辦稅認(rèn)證系統(tǒng)

在基層稅務(wù)機(jī)關(guān)，經(jīng)常出現(xiàn)冒用他人身份證開具免稅發(fā)票的現(xiàn)象，造成稅收流失，也導(dǎo)致免稅發(fā)票代開終端前整日人滿為患，正常納稅人排隊(duì)等候時(shí)間過久。通過人臉識(shí)別技術(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)將鏡頭攝取人像同公安部門身份信息中的人像進(jìn)行比對(duì)，實(shí)時(shí)完成實(shí)名認(rèn)證。不僅有效緩解了窗口辦稅人員的壓力，提升了辦稅效率，還增強(qiáng)了實(shí)名制辦稅體驗(yàn)，降低了涉稅風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 疑犯追蹤系統(tǒng)

基于人臉識(shí)別技術(shù)，對(duì)長途客運(yùn)站、火車站等公共場(chǎng)所進(jìn)行監(jiān)控，將視頻中的人臉與疑犯數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)，一旦疑犯在人群中被識(shí)別出來即刻報(bào)警。這就大大減輕了管理人員的工作負(fù)荷，提高了抓捕效率，增加了城市的安全性。

3.4 社區(qū)管理系統(tǒng)

在智慧城市中，以城市中最小的單元社區(qū)為例，通過非配合式人臉識(shí)別，可以幫助物業(yè)管理部門在訪客管理、物業(yè)通知(水電費(fèi)通知、車庫信息等)等方面為業(yè)主提供更加友好自然的生活體驗(yàn)。

3.5 樓宇門禁系統(tǒng)

人臉識(shí)別智能門禁系統(tǒng)通過構(gòu)建具有智能化管理功能的身份識(shí)別系統(tǒng)，結(jié)合先進(jìn)的人臉識(shí)別算法，能精確、快速地識(shí)別人臉并打開門禁，提高了樓宇、家庭的安全。

結(jié)束語

近年來隨著深度學(xué)習(xí)方法的發(fā)展與應(yīng)用，人臉識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)了很大的突破。在一定的約束條件下一人臉識(shí)別技術(shù)在準(zhǔn)確率等方面已經(jīng)超過了人類，而在識(shí)別速度、容量等方面則大大強(qiáng)于人類。相信隨著人臉識(shí)別技術(shù)研究和應(yīng)用開發(fā)的深入，人臉識(shí)別技術(shù)將會(huì)在智慧政務(wù)、智慧安防、智慧交通、智慧金融、智慧教育、智慧醫(yī)療、智慧旅游、智慧購物等智慧城市的建設(shè)中發(fā)揮更加廣泛的應(yīng)用。

[1]劉成龍,李志學(xué),楊暢.淺談人臉識(shí)別技術(shù)在平安城市中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016,10:90.(2016-06-22)[2017-08-20].

[2].人臉識(shí)別——以人為本推進(jìn)智慧城市建設(shè)[J].智能建筑,2016,11:34-35.[2017-08-20].

[3]王曉琳.人臉識(shí)別系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用研究[D].五邑大學(xué),2016.

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