基于大數(shù)據(jù)的圖像檢索技術(shù)在偵查中的應(yīng)用

曾倩倩 張婷婷

摘要

隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)的急劇增長，對(duì)于如何有效利用網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)，成為公安信息化建設(shè)中亟待解決的問題。公安機(jī)關(guān)要善于利用大數(shù)據(jù)時(shí)代下的圖像檢索技術(shù)解決偵查過程中的難題，以技術(shù)不斷革新的圖像檢索技術(shù)作為助力，實(shí)現(xiàn)圖像檢索與警務(wù)大數(shù)據(jù)協(xié)同，增強(qiáng)對(duì)圖像、視頻的分析偵查，建立基于數(shù)據(jù)的智能分析與應(yīng)用平臺(tái)，推動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的大聯(lián)網(wǎng)，提高公安警務(wù)實(shí)戰(zhàn)的效能。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù) 圖像檢索 偵查技術(shù)

隨著網(wǎng)絡(luò)社會(huì)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的電子偵查技術(shù)面臨無法高效進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析的挑戰(zhàn)。公安機(jī)關(guān)的電子偵查部門需要不斷深入實(shí)施科技強(qiáng)警戰(zhàn)略，對(duì)圖像、視頻、人等方面加強(qiáng)管控，在預(yù)防和減少網(wǎng)絡(luò)犯罪，懲治網(wǎng)絡(luò)罪犯、服務(wù)便民等方面初見成效，圖像智能分析系統(tǒng)應(yīng)用是公安信息化時(shí)代背景下電子偵查部門不可或缺的管理工具，在預(yù)測(cè)、分析、研判方面都發(fā)揮著極其重要的作用。

1 大數(shù)據(jù)下的圖像檢索技術(shù)

圖像檢索技術(shù)開始于20世紀(jì)70年代，主要是基于文本的圖像檢索技術(shù)（Text-basedImage Retrieval，簡稱TBIR），主要是通過文本描述的方式來描述圖像特征，如一幅畫的作者、年代等。隨著圖片、視頻等圖像形式的不斷豐富，90年代開始出現(xiàn)基于內(nèi)容的圖像檢索（Content-based Image Retrieval，簡稱CBIR）技術(shù)，如對(duì)圖像的顏色、紋理等進(jìn)行分析和檢索的圖像檢索技術(shù)?；趦?nèi)容的圖像檢索也包括對(duì)動(dòng)態(tài)視頻、音頻等形式多媒體信息的檢索技術(shù)。

當(dāng)代公安機(jī)關(guān)工作，越來越多案件需要圖像檢索技術(shù)，如交通視頻監(jiān)控、嫌疑人的軌跡等，電子偵查中，圖像的偵查就是利用圖像檢索技術(shù)實(shí)時(shí)記錄、分析、存儲(chǔ)、再現(xiàn)證據(jù)產(chǎn)生的過程，以此來作為電子數(shù)據(jù)證據(jù)，或者作為偵查的輔助手段。

圖像檢索技術(shù)經(jīng)歷了基于文本的圖像檢索、基于注釋的圖像檢索、基于特征的圖像檢索、基于語義的圖像檢索、基于知識(shí)的圖像檢索過程。這些檢索技術(shù)主要需要三個(gè)方面的處理：

（1）需要對(duì)用戶的需求進(jìn)行分析和轉(zhuǎn)化，形成能夠檢索索引數(shù)據(jù)庫的提問;

（2）收集、加工所需要的圖像，提取特征，分析，建立圖像索引數(shù)據(jù)庫;

（3）通過相似度算法，計(jì)算用戶需求與索引數(shù)據(jù)庫中內(nèi)容的相似度大小，獲取滿足閾值的記錄作為輸出。

公安實(shí)行“天眼”計(jì)劃，公安機(jī)關(guān)的電子偵查越來越依賴于網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)，圖像處理在攝像頭端編碼后經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳到后臺(tái)，圖像智能檢索平臺(tái)可以自動(dòng)解決對(duì)圖像的檢索，從而獲取所需要的畫面，減少工作量。但新問題出現(xiàn)即對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析、檢索。智能圖像檢索系統(tǒng)是基于公安目標(biāo)檢測(cè)、跟蹤，對(duì)一系列算法改進(jìn)，提高對(duì)海量數(shù)據(jù)的分析、預(yù)警等能力。

公安破案，智能圖像檢索系統(tǒng)代表了未來公安機(jī)關(guān)電子偵查中所需要的主要手段或工具，通過人流量統(tǒng)計(jì)、人體屬性識(shí)別、駕駛行為分析等技術(shù)應(yīng)用到安防監(jiān)控、駕駛監(jiān)測(cè)。

2 大數(shù)據(jù)下圖像檢索技術(shù)的功能

2.1 數(shù)據(jù)與預(yù)警

隨著網(wǎng)絡(luò)犯罪的網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化，電子偵查也越來越依賴于數(shù)據(jù)。公安各個(gè)卡口、監(jiān)控系統(tǒng)前端反饋回來的龐大信息，稱其為“大數(shù)據(jù)”。大數(shù)據(jù)具有規(guī)模大、速度快、價(jià)值高、多樣性的4V特點(diǎn)，大數(shù)據(jù)里蘊(yùn)含著巨大的價(jià)值，我們通過智能圖像檢索平臺(tái)來挖掘其中的價(jià)值，為電子數(shù)據(jù)偵查提供有效的手段。

目前，公安機(jī)關(guān)追求的是數(shù)據(jù)資源的整合和共享，打破交通、治安、刑偵、國保等公安崗位的限制，最大限度地收集數(shù)據(jù)信息，用歷史和最近的數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)，梳理整合，得到規(guī)范的數(shù)據(jù)庫;分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，建立模型;對(duì)收集回來的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，找出需要的數(shù)據(jù)，為偵查提供有力的支撐。例如，我們通過對(duì)某一時(shí)間段、某區(qū)域的所有視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行圖像檢索，找到嫌疑人出現(xiàn)的所有畫面，而不是通過人工檢索，減少工作量，加快檢索速度，提高辦案效率。

2.2 數(shù)據(jù)與偵查的關(guān)聯(lián)

2.2.1 科學(xué)預(yù)警

對(duì)于常態(tài)化的預(yù)警報(bào)警，公安各部門可以通過智能圖像檢索平臺(tái)設(shè)置一定的參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，通過對(duì)數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。具體到公安辦案偵查中，如刑偵部門可以通過智能圖像檢索平臺(tái)，通過設(shè)置參數(shù)信息，如嫌疑人圖片，對(duì)交通部門反饋回來的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)里檢索嫌疑人，只要嫌疑人出現(xiàn)的視頻里，平臺(tái)自動(dòng)報(bào)警，反饋到指揮中心，來啟動(dòng)相應(yīng)的措施應(yīng)對(duì)。通過智能圖像檢索平臺(tái)，設(shè)置參數(shù)，可以實(shí)時(shí)定位追蹤人體，進(jìn)行多維度的人群統(tǒng)計(jì)分析?？梢员O(jiān)測(cè)人流量，對(duì)局部區(qū)域人群過于密集的安全隱患進(jìn)行預(yù)警;也可以識(shí)別危險(xiǎn)、違規(guī)等異常行為（如公共場所跑跳、抽煙），及時(shí)進(jìn)行管控，規(guī)避安全事故。

2.2.2 法律證據(jù)

堅(jiān)守執(zhí)法公正，是新時(shí)代公安工作總要求之一，實(shí)現(xiàn)執(zhí)法隊(duì)伍專業(yè)化、執(zhí)法行為標(biāo)準(zhǔn)化、執(zhí)法流程規(guī)范化。在案件偵查過程中，對(duì)于這個(gè)視頻監(jiān)控的社會(huì)，前端攝錄的數(shù)據(jù)，經(jīng)過傳輸至后臺(tái)，智能圖像檢索平臺(tái)對(duì)違法行為、違法人、事故認(rèn)定等案件進(jìn)行偵查，這一證據(jù)對(duì)案件查處起到定案、定性、定量的作用。例如，針對(duì)出租車、客車、貨車等各類營運(yùn)車輛，實(shí)時(shí)監(jiān)控車內(nèi)情況。識(shí)別駕駛員抽煙、使用手機(jī)等危險(xiǎn)行為，及時(shí)預(yù)警，降低事故發(fā)生率;快速統(tǒng)計(jì)車內(nèi)乘客數(shù)量，分析空座、超載情況，節(jié)省人力，提升安全性。

2.2.3 精準(zhǔn)管理

智能視頻中的圖像檢索，是辦案過程必備的一項(xiàng)任務(wù)，而圖像視頻的多元采集，需要增強(qiáng)檢索數(shù)據(jù)的精確性，從而避免檢索盲點(diǎn)。辦案過程中，圖像檢索發(fā)揮著“開路”的作用，例如，當(dāng)合成作案中心接到案子，首先利用所有可以利用的視頻資料進(jìn)行檢索，發(fā)現(xiàn)嫌疑人的作案或者逃跑軌跡，此過程中增強(qiáng)了辦案的精確性。

3 圖像檢索系統(tǒng)在偵查中的應(yīng)用及建議

通過對(duì)某市的所有視頻監(jiān)控資料的數(shù)據(jù)分析，研究發(fā)現(xiàn)近年來基于視頻監(jiān)控資料的大數(shù)據(jù)圖像檢索技術(shù)在電子偵查、預(yù)防事故等方面發(fā)揮著重要作用。如某市的電子警察覆蓋率達(dá)到70%，雷達(dá)測(cè)速點(diǎn)主干路覆蓋率達(dá)到了80%。卡口達(dá)到60%。紅綠燈城市范圍覆蓋率達(dá)到90%。