人像識別技術(shù)在我國出入境管理上的應(yīng)用

■文/天津機(jī)場出入境邊防檢查站 潘冠霖

關(guān)鍵字：人像識別 出入境 管理 應(yīng)用

1 引言

人像識別技術(shù)因其具有較高的辨識度、較低的使用成本、方便快捷的采樣方法而被廣泛應(yīng)用于檔案管理、安全驗證、罪案偵破、出入口管理、人機(jī)交互、金融行業(yè)等領(lǐng)域。隨著我國大數(shù)據(jù)時代和信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，人像識別技術(shù)將會有更加廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。本文即以人像識別技術(shù)為研究對象，對其在我國出入境管理上的應(yīng)用進(jìn)行研究。本文的研究對提高我國出入境的安全管理水平具有一定的現(xiàn)實意義。

2 人像識別技術(shù)的應(yīng)用原理及特點

人像識別技術(shù)的應(yīng)用主要是建立在強(qiáng)大的信息化技術(shù)基礎(chǔ)上的，利用計算機(jī)對人像的各種特征進(jìn)行辨識，通過相關(guān)算法的驗算判定識別對象的真實身份。人像識別技術(shù)與其他生物特征辨別技術(shù)的比較見表1。

表1 人像識別技術(shù)與其他生物特征辨別技術(shù)的比較

從表中比較的結(jié)果可以看出，人像識別技術(shù)主要具有以下幾個顯著特征：

（1）人像識別技術(shù)不需要接觸檢測對象，不需要檢測對象的配合，因此具有較高的隱蔽性，可以在檢測對象完全沒有察覺的情況下進(jìn)行篩查和檢測，可以用于重要的安全檢查、監(jiān)控，這是其他生物特征辨識技術(shù)無法比擬的。

（2）人像識別技術(shù)數(shù)據(jù)采集速率最快，所使用的設(shè)備、設(shè)施成本較低，使用起來非常方便快捷。

（3）人像不易復(fù)制，使得人像識別技術(shù)具有較高的可靠性和強(qiáng)大的可追蹤性。

3 人像識別技術(shù)在我國出入境管理上的應(yīng)用工作流程

圖1 人像識別技術(shù)應(yīng)用工作流程圖

我國出入境管理中應(yīng)用的人像識別系統(tǒng)主要包括前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理查詢系統(tǒng)。前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對被檢測者的人像特征進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，為使圖像數(shù)據(jù)完整，給后續(xù)系統(tǒng)提供可靠的分析資料，被檢測者必須不佩戴遮擋物，被檢測環(huán)境的光線明亮，人像拍攝角度正確，這些都對該項技術(shù)的應(yīng)用提出了很高的要求。圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要是對前端采集的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理，對人像的主要辨別特征進(jìn)行提取，以便將其與數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行對比。數(shù)據(jù)管理查詢系統(tǒng)是把優(yōu)化處理的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行比對、查詢，確認(rèn)結(jié)果后輸出，數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)樣的完善、準(zhǔn)確程度是輸出結(jié)果是否準(zhǔn)確的決定性因素。應(yīng)用人像識別技術(shù)的工作流程見圖1。

4 人像識別技術(shù)在我國出入境管理上的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國出入境管理上應(yīng)用人像識別技術(shù)，是在國家身份信息數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)支持下對出入境人員進(jìn)行核查，確認(rèn)出入境人員準(zhǔn)確的身份信息，為國家政府部門，特別是公安系統(tǒng)的偵查工作提供協(xié)助。出入境處的人像識別系統(tǒng)隱蔽性強(qiáng)、使用方便、數(shù)據(jù)可靠，為我國各類要案、大案的偵破，越境罪犯的抓捕等工作的順利開展提供了強(qiáng)大技術(shù)支持。

我國幅員遼闊，從地理上看，既有人員流動密集的深圳皇崗、珠海拱北等口岸，也有常年低溫大風(fēng)的海拉爾山口、紅其拉甫口岸。既有每十分鐘起落一次的浦東機(jī)場口岸，也有黑龍江和內(nèi)蒙古的一些只有冬季界河封凍之后才能通車開放的口岸。加強(qiáng)人像識別及其它新技術(shù)的部署，對消除各個口岸間執(zhí)勤能力偏差，提升偏遠(yuǎn)口岸核心能力有著決定性的作用。實際工作中，部分口岸根據(jù)業(yè)務(wù)需求也研發(fā)部署了一些針對本口岸情況的技術(shù)應(yīng)用，以下列舉一些目前已投入或正在研發(fā)測試使用的項目。

（1）在南京市政府實施“長江航運(yùn)物流中心”戰(zhàn)略的背景下，南京港口岸不斷擴(kuò)大對外開放，臨時開放碼頭、泊位數(shù)量不斷增加，出入境交通運(yùn)輸工具、人員、貨物流量增長迅速。但因碼頭呈鏈狀鋪設(shè)，點多線長且高度分散等特點，在給服務(wù)對象辦理各類邊檢手續(xù)有著諸多不便。南京港邊檢站大力推行“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)服務(wù)”，投入使用邊檢電子政務(wù)系統(tǒng)，形成“證件微信申辦、人員智能驗放、梯口違規(guī)智能報警”的智能通關(guān)驗放體系。持證人員只需掃描有效證件，經(jīng)人像識別系統(tǒng)核對無誤，便可自助通過“電子哨兵”上下外輪，提升了政務(wù)水平，促進(jìn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

（2）某總站利用大數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用平臺加“視頻點位人流量分析”技術(shù),制定了勤務(wù)動態(tài)調(diào)整模式。利用大數(shù)據(jù)對以往人流爆發(fā)式出入口岸的時刻進(jìn)行分析，首先確定如內(nèi)地假期出游、打折季購物、掃墓季入境等高峰時段，再利用人像識別技術(shù)進(jìn)一步自動分析從境外交通工具抵達(dá)區(qū)域—境外通道—口岸候檢區(qū)域—境內(nèi)交通工具抵達(dá)區(qū)域，精確到每分鐘預(yù)測侯檢區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)的客流密度。據(jù)此合理安排開放通道數(shù)量，調(diào)整通道上方提示器內(nèi)容，例如外國人/中國人通道數(shù)量調(diào)整，開放學(xué)童專用上學(xué)/放學(xué)通道等，更重要的是，可以據(jù)此安排檢查人員上臺、調(diào)休、調(diào)動備勤力量補(bǔ)勤。此舉為落實“高峰疏導(dǎo)線”“藍(lán)色提示線”工作措施和中國公民出入境通關(guān)排隊不超過30分鐘新舉措，對增強(qiáng)中國公民國家榮譽(yù)感，進(jìn)一步提升查驗管理能力水平起到了決定性的技術(shù)支撐作用。

（3）某海港口岸日常擔(dān)負(fù)貨輪作業(yè)，管理區(qū)域廣，出入車輛多，以往憑借在船舶登梯口設(shè)置哨卡加巡邏監(jiān)控的方式進(jìn)行隔離區(qū)域管控。目前引入的一套基于類似南京港邊檢站電子政務(wù)認(rèn)證系統(tǒng)加基于“禁入?yún)^(qū)域異常入侵預(yù)警”技術(shù)的管控模式正在運(yùn)行。在設(shè)置的“合法”作業(yè)區(qū)域均配備可供驗證的人像識別系統(tǒng)，識別系統(tǒng)通過深度學(xué)習(xí)人體特征和動作，能夠自動發(fā)現(xiàn)、標(biāo)記出人員的位置，當(dāng)有人員異常出入的行為，例如從非卡口進(jìn)入隔離區(qū)域，沖向跳入船舶作業(yè)區(qū)域之外的海域等，就會預(yù)警主動提示視頻監(jiān)控崗位民警進(jìn)行查看確認(rèn)，若有必要再調(diào)動巡邏民警前往核實、審訊。

人像識別技術(shù)在我國出入管理上雖然廣泛應(yīng)用，但也遇到了一些瓶頸與困難，突出表現(xiàn)在人像識別系統(tǒng)人臉數(shù)據(jù)捕捉與辨識的準(zhǔn)確度和合格率不高，分析其原因，主要因為：

（1）我國出入境環(huán)境復(fù)雜，人流量太大，影響因素太多（例如：人臉的表情、姿態(tài)，環(huán)境的光線等），人像識別系統(tǒng)受環(huán)境影響無法捕捉到完全符合數(shù)據(jù)分析要求的合格人像。特別是人像辨識用于篩查或抓捕犯罪分子時，不被被檢測者察覺的情況下要捕捉到合格的人像存在一定的困難。

（2）受人像識別技術(shù)軟硬件條件的限制，系統(tǒng)可以準(zhǔn)確辨識的特征向量個數(shù)有限，導(dǎo)致辨識準(zhǔn)確率不高。特別是與在逃犯罪人員數(shù)據(jù)庫的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行人像比對時，數(shù)據(jù)庫中的資料數(shù)據(jù)往往只有一張人臉照片，甚至是一張素描圖像，與現(xiàn)實中捕捉到的人像進(jìn)行比對較為困難。

（3）人像識別技術(shù)在我國的研發(fā)工作主要靠專業(yè)的信息技術(shù)人員，雖然研發(fā)技術(shù)水平較高，但缺少在公安領(lǐng)域的工作經(jīng)驗，特別是在出入境這種特殊現(xiàn)場環(huán)境下如何有效應(yīng)用人像識別技術(shù)，還有待進(jìn)行更加專業(yè)的開發(fā)和研究。而現(xiàn)場系統(tǒng)使用人員雖然具有公安系統(tǒng)的專業(yè)背景，卻缺乏更加專業(yè)的信息技術(shù)知識。以上這些都嚴(yán)重影響著人像識別技術(shù)在我國出入境管理上的應(yīng)用范圍和深入程度。

5 人像識別技術(shù)在我國出入境管理上的應(yīng)用展望

針對人像識別技術(shù)在我國出入境管理上的應(yīng)用現(xiàn)狀，在對應(yīng)用中存在的問題及原因分析的基礎(chǔ)上，筆者對人像識別技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了展望。

5.1 加強(qiáng)人像識別技術(shù)軟硬件的研發(fā)工作

軟硬件技術(shù)水平的提升是人像識別技術(shù)有效應(yīng)用的基礎(chǔ)，只有擁有可靠的軟件技術(shù)和硬件設(shè)施，才能在出入境處復(fù)雜的環(huán)境下進(jìn)行有效的人像捕捉與精確的人臉辨識。軟件方面，可以通過優(yōu)化圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)功能，提高對不符合要求的圖像數(shù)據(jù)處理能力，例如：在3D技術(shù)的支持下，將一幅、多幅或視頻片段中分辨率較低的圖像組合起來進(jìn)行人像重建，以提高人像識別技術(shù)的識別率。硬件方面，則可以從前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)入手，通過研發(fā)和使用成像清晰度較高的先進(jìn)攝影、攝像設(shè)備來提高人像數(shù)據(jù)采集的合格率和準(zhǔn)確度。隨著我國信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人像識別技術(shù)的軟硬件研發(fā)會更加深入，這為該項技術(shù)在我國出入境管理上的進(jìn)一步推廣應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。

5.2 加強(qiáng)多領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員培養(yǎng)工作

人像識別技術(shù)專業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng)和使用為該項技術(shù)廣泛而深入的應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的人力資源支持。未來的人像識別技術(shù)專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)是多領(lǐng)域的專業(yè)性人才，既應(yīng)該具有專業(yè)的信息化技術(shù)知識，還應(yīng)該具有豐富的出入境處管理工作經(jīng)驗，甚至是具備一定的公安辦案、罪犯抓捕能力。多領(lǐng)域綜合性專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)可以使人像識別技術(shù)的研發(fā)更注重適應(yīng)我國出入境處特殊環(huán)境的應(yīng)用，還可以使人像識別技術(shù)的使用更完美體現(xiàn)出信息化技術(shù)的專業(yè)性和高效性。多領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員培養(yǎng)可以從兩個方向進(jìn)行，可根據(jù)實際情況選取合適的培養(yǎng)方法。一個是選取素質(zhì)較高的專業(yè)信息化技術(shù)人員到出入境處實習(xí)和參與案件偵辦，以豐富其辦案經(jīng)驗；另一個是選取素質(zhì)較高的出入境管理人員，甚至是公安人員進(jìn)行信息化技術(shù)的學(xué)習(xí)，以豐富其信息化技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗。

5.3 加強(qiáng)人像識別技術(shù)與其它技術(shù)的結(jié)合

受各類因素的影響，我國出入境管理上人像識別技術(shù)的應(yīng)用還存在一定局限性，無論技術(shù)如何發(fā)展，在應(yīng)付環(huán)境復(fù)雜、狀況頻發(fā)的出入境現(xiàn)場都會存在諸多問題。與其他辨識技術(shù)的有機(jī)結(jié)合可以在某種程度上解決一些實際問題，包括發(fā)展已經(jīng)比較成熟的辨識技術(shù)，如指紋識別技術(shù)、DNA鑒定技術(shù)、語音辨識技術(shù)、視網(wǎng)膜或虹膜識別技術(shù)等，還可以利用較為先進(jìn)的空間幾何角度動作辨識技術(shù)、三維空間的人體行為識別技術(shù)等。多種識別技術(shù)的有機(jī)結(jié)合可以相互彌補(bǔ)不足，更加清楚、迅速、準(zhǔn)確的對被檢測者的各類特征進(jìn)行辨識，以在出入境較為復(fù)雜的環(huán)境下完成檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確收集和精準(zhǔn)處理。

6 結(jié)語

人像識別技術(shù)因其具有隱蔽、快捷、可靠的獨(dú)有特征而具有較廣闊的應(yīng)用范圍。對我國出入境管理領(lǐng)域中人像識別技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)仍然存在人臉數(shù)據(jù)捕捉與辨識的準(zhǔn)確度和合格率不高等問題。分析其原因主要是出入境處環(huán)境復(fù)雜、軟硬件技術(shù)的局限性及研發(fā)使用人員專業(yè)能力有限。在問題剖析的基礎(chǔ)上對人像識別技術(shù)的未來應(yīng)用進(jìn)行展望，加強(qiáng)軟硬件技術(shù)的研發(fā)、培養(yǎng)多領(lǐng)域?qū)I(yè)人才、與其他識別技術(shù)有機(jī)結(jié)合是在我國出入境管理上有效推進(jìn)該項技術(shù)應(yīng)用的有效辦法。