人臉識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)安檢系統(tǒng)的可行性

文/張琪

對(duì)于我國(guó)的民航企業(yè)來(lái)說(shuō)，客戶選擇的標(biāo)準(zhǔn)首先就是民航的安全問(wèn)題。除了由于客觀原因造成的飛行事故以外，人們最害怕的就是恐怖事件的發(fā)生。傳統(tǒng)的機(jī)場(chǎng)安檢系統(tǒng)僅僅依靠安檢工作人員人工進(jìn)行身份證件與本人的比對(duì)，而如果一些不法分子通過(guò)偽裝假借他人身份登機(jī)或進(jìn)入隔離區(qū)對(duì)機(jī)場(chǎng)關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行破壞，這對(duì)于航空安全與旅客安全有著非常大的威脅。因此，本篇將討論把人臉識(shí)別技術(shù)運(yùn)用在機(jī)場(chǎng)的安檢系統(tǒng)中的可能性，希望能夠杜絕此類情況的發(fā)生。

1 人臉識(shí)別系統(tǒng)概述

1.1 人臉識(shí)別系統(tǒng)的原理

人臉識(shí)別技術(shù)一直是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，因?yàn)樗谏矸莺藢?shí)、自動(dòng)監(jiān)控以及人機(jī)交控中都有著非常重要的應(yīng)用。人臉識(shí)別系統(tǒng)的工作原理主要是對(duì)于人臉的一些特征來(lái)進(jìn)行身份的識(shí)別。首先需要運(yùn)用攝像頭采集有人臉的圖片或者視頻，常見(jiàn)的機(jī)場(chǎng)安檢或者火車安檢都是采集身份證上的照片，然后對(duì)檢測(cè)到的人臉進(jìn)行一系列的相關(guān)技術(shù)，即面部識(shí)別。

1.2 人臉識(shí)別系統(tǒng)的特點(diǎn)

人臉識(shí)別系統(tǒng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn):首先是非強(qiáng)制性，這是指用戶不需要專門配合人臉采集設(shè)備，幾乎可以在無(wú)意識(shí)的狀態(tài)下就可獲取人臉圖像，所以說(shuō)這樣的取樣方式?jīng)]有“強(qiáng)制性”；第二個(gè)特點(diǎn)是非接觸性，用戶不需要和設(shè)備直接接觸就能獲取人臉圖像。除此之外，還具有操作簡(jiǎn)單、結(jié)果直觀、隱蔽性好等特點(diǎn)。

1.3 人臉識(shí)別系統(tǒng)的三個(gè)步驟

人臉識(shí)別系統(tǒng)工作起來(lái)有三個(gè)步驟，第一步是人臉檢測(cè)。人臉檢測(cè)是指從輸入圖像中檢測(cè)并提取人臉圖像。第二步是對(duì)人臉的特征進(jìn)行提取。特征提取是指通過(guò)一些數(shù)字來(lái)表征人臉信息，這些數(shù)字就是我們要提取的特征。常見(jiàn)的人臉特征分為兩類，一類是幾何特征，另一類是表征特征。幾何特征是指眼睛、鼻子和嘴等面部特征之間的幾何關(guān)系，如距離、面積和角度等。雖然可以采取多種算法來(lái)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算的量也比較少。但是，由于其所需的特征點(diǎn)不能精確選擇，限制了它的應(yīng)用范圍。另外，當(dāng)光照變化、人臉有外物遮擋、面部表情變化時(shí)，特征變化較大。所以說(shuō)，這類算法只適合于人臉圖像的粗略識(shí)別，無(wú)法在實(shí)際中應(yīng)用。第三步就是人臉識(shí)別。這里提到的人臉識(shí)別是狹義的0人臉識(shí)別，即將待識(shí)別人臉?biāo)崛〉奶卣髋c數(shù)據(jù)庫(kù)中人臉的特征進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)相似度判別分類。而人臉識(shí)別又可以分為兩個(gè)大類：一類是確認(rèn)，這是人臉圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)中已存的該人圖像比對(duì)的過(guò)程，回答你是不是你的問(wèn)題；另一類是辨認(rèn)，這是人臉圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)中已存的所有圖像匹配的過(guò)程，回答你是誰(shuí)的問(wèn)題。顯然，人臉辨認(rèn)要比人臉確認(rèn)困難，因?yàn)楸嬲J(rèn)需要進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的匹配。常用的分類器有最近鄰分類器、支持向量機(jī)等。

1.4 人臉識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)安檢中的優(yōu)勢(shì)

通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)能夠準(zhǔn)確的對(duì)旅客/工作人員的信息進(jìn)行核對(duì)，因?yàn)槿四樧R(shí)別系統(tǒng)主要利用人的虹膜、臉型、指紋、聲音等進(jìn)行識(shí)別，所以不會(huì)出現(xiàn)有人使用其他身份進(jìn)行隱藏的情況。再加上人臉識(shí)別系統(tǒng)的速度特別快，所以相比以前的檢查系統(tǒng)，不僅檢查的準(zhǔn)確度比較高，而且檢查的速度也很快。總而言之，利用人臉識(shí)別系統(tǒng)能夠大大提高機(jī)場(chǎng)安檢的工作效率，而且能夠最大限度優(yōu)化安檢工作人員的檢查的工作質(zhì)量。

2 原有機(jī)場(chǎng)安檢系統(tǒng)的缺陷

在大部分的傳統(tǒng)人工機(jī)場(chǎng)安檢系統(tǒng)中都存在兩大種的缺陷，第一個(gè)是由于安檢工作人員的失誤導(dǎo)致的。在旅客/工作人員信息比對(duì)時(shí)安檢工作人員并不能夠做到百分百的不出現(xiàn)錯(cuò)誤，所以偶爾的疏忽是不可避免的。第二個(gè)方面在于信息比對(duì)的缺陷。由于人工記憶缺乏長(zhǎng)期性，傳統(tǒng)的人工的機(jī)場(chǎng)安檢沒(méi)有一個(gè)完整的信息比對(duì)手段。另外還可能涉及到工作人員信息或追逃信息的無(wú)法及時(shí)更新，甚至信息缺失等問(wèn)題，這些都對(duì)機(jī)場(chǎng)安全造成了很大隱患。以上這兩個(gè)缺陷對(duì)機(jī)場(chǎng)的安檢工作造成了很大的困難。

3 人臉識(shí)別系統(tǒng)在機(jī)場(chǎng)安檢系統(tǒng)中的應(yīng)用以及可行性分析

3.1 具體的應(yīng)用

（1）可以把人臉識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用在員工通道進(jìn)入口或者是在其他工作人員必經(jīng)的區(qū)域，這樣在工作人員進(jìn)入機(jī)場(chǎng)的時(shí)候就接受了檢查。（需要建立完備的工作人員信息庫(kù)）這樣做的主要目的是為了防止有不法分子假扮工作人員進(jìn)入。

（2）要把人臉識(shí)別系統(tǒng)的攝像頭安裝在各種工作區(qū)的交界處，例如地下車庫(kù)等地，這樣對(duì)于人員的流動(dòng)可以做到一定的把控。如果有非工作人員想要進(jìn)入的時(shí)候也可以做到及時(shí)的監(jiān)控。

（3）安裝到旅客安檢通道，與安檢信息系統(tǒng)結(jié)合，對(duì)乘客的身份信息進(jìn)行核對(duì)。

（4）與公安部門網(wǎng)上追逃系統(tǒng)結(jié)合，充分利用人臉識(shí)別的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，準(zhǔn)確高效地進(jìn)行追逃工作。最后就是把人臉識(shí)別系統(tǒng)安裝在機(jī)場(chǎng)的核心區(qū)域，加強(qiáng)對(duì)進(jìn)入人員的監(jiān)控。

3.2 可行性分析

（1）通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)的幫助能夠在機(jī)場(chǎng)內(nèi)大范圍地進(jìn)行人臉識(shí)別系統(tǒng)的建設(shè)。通過(guò)這種技術(shù)手段的執(zhí)行，能夠大量減少人力資源而且還能加強(qiáng)機(jī)場(chǎng)安檢的工作效率，使得乘客對(duì)機(jī)場(chǎng)的滿意度增加。

（2）此技術(shù)的實(shí)施能夠提高機(jī)場(chǎng)工作人員的工作效率，而且還能提高管理人員的便捷性。通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)能夠?qū)C(jī)場(chǎng)內(nèi)各個(gè)關(guān)鍵區(qū)域出現(xiàn)的人進(jìn)行快速的身份核對(duì)，如果出現(xiàn)危險(xiǎn)人物也能夠及時(shí)報(bào)告，這就使得機(jī)場(chǎng)安全管理人員的工作難度大大降低。

（3）人臉識(shí)別系統(tǒng)還能夠?yàn)楣膊块T提供大量的數(shù)據(jù)，能為警方的破案提供一定的幫助。

總而言之，機(jī)場(chǎng)作為人流量龐大的公共區(qū)域，對(duì)于它的安全性有非常高的要求，所以需要采取一些更為高效與準(zhǔn)確的安全技術(shù)。而人臉識(shí)別技術(shù)剛好具有這方面的優(yōu)勢(shì)，把人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到機(jī)場(chǎng)的安檢過(guò)程中也能夠到達(dá)很好的效果。希望未來(lái)能進(jìn)一步的把人臉識(shí)別系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)當(dāng)中。