基于移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)的圖像采集與研判系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)

唐 鍇，于 濤

（天津市濱海新區(qū)公安局 科技信息化支隊(duì)，天津 300450）

公安部印發(fā)的《公安科技創(chuàng)新“十三五”專項(xiàng)規(guī)劃》和《全國公安移動(dòng)警務(wù)建設(shè)總體技術(shù)方案（2016 版）》對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)移動(dòng)警務(wù)應(yīng)用、提高公安機(jī)關(guān)快速反應(yīng)和高效服務(wù)提供了明確指導(dǎo)。同時(shí)，也促使移動(dòng)警務(wù)應(yīng)用創(chuàng)新成為天津公安機(jī)關(guān)近年來的重點(diǎn)工作之一。天津市濱海新區(qū)公安局在積極推進(jìn)移動(dòng)警務(wù)應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)踐的過程中，按照“統(tǒng)一平臺(tái)接入、統(tǒng)一集中管控、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范”的原則，于2018 年上線了新一代移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)，基于新一代移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)建設(shè)了圖像采集與研判系統(tǒng)，并通過移動(dòng)警務(wù)終端進(jìn)行案件支撐、合成作戰(zhàn)，滿足了利用圖像進(jìn)行偵查破案的技術(shù)需求，并在實(shí)際應(yīng)用中取得顯著效果。

一、基于移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)的圖像采集與研判系統(tǒng)的現(xiàn)狀和需求分析

（一）業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

為了適應(yīng)社會(huì)治安形勢和國家維穩(wěn)工作的需要，實(shí)現(xiàn)公安工作的現(xiàn)代化，提高公安隊(duì)伍的戰(zhàn)斗力和工作效率，必須走科技強(qiáng)警之路。全國公安科技信息化工作會(huì)議上，公安部明確要求加快建設(shè)移動(dòng)警務(wù)應(yīng)用體系，將公安信息化應(yīng)用從桌面應(yīng)用向移動(dòng)終端拓展，最大限度地提升公安機(jī)關(guān)的執(zhí)法質(zhì)量和服務(wù)效率。

天津市公安局于2017 年開始建設(shè)新一代移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)，參照《全國公安移動(dòng)警務(wù)建設(shè)總體技術(shù)方案（2016版）》，現(xiàn)已建成包括基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用支撐、移動(dòng)應(yīng)用、移動(dòng)終端、安全防護(hù)和集中管控六個(gè)方面功能的集成平臺(tái)，并同步制定了配套的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和管理制度。天津市公安局新一代移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)的建成，提升了全市公安信息化建設(shè)水平，為全局各警種開展移動(dòng)警務(wù)應(yīng)用建設(shè)提供了良好的基礎(chǔ)條件，形成了以信息化帶動(dòng)基層基礎(chǔ)工作、推動(dòng)警務(wù)機(jī)制創(chuàng)新、提升警務(wù)工作效能的良好局面。移動(dòng)警務(wù)技術(shù)以其靈活、方便、快捷和安全的特點(diǎn)在公安工作中得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展，也因其能夠提高公安隊(duì)伍戰(zhàn)斗力和工作效率而得到全警種的普遍好評(píng)。

（二）功能需求

視頻監(jiān)控是立體化社會(huì)治安防控體系的重要組成，視頻監(jiān)控技術(shù)在社會(huì)公共安全領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用，尤其是在維護(hù)穩(wěn)定、反恐處突、治安防范、偵查破案、服務(wù)群眾等工作實(shí)踐中的作用日益凸顯，其在構(gòu)筑全天候、全方位治安防控體系中具有強(qiáng)大的優(yōu)勢。視頻監(jiān)控技術(shù)通過實(shí)時(shí)顯示監(jiān)控區(qū)域現(xiàn)場圖像和回放歷史場景的功能，具有發(fā)現(xiàn)犯罪、預(yù)防犯罪、威懾犯罪和鎖定目標(biāo)、提供線索、固定證據(jù)等重要作用，便于更好地進(jìn)行情報(bào)綜合分析研判，使決策、指揮更加精準(zhǔn)，工作部署、力量投向、工作方式更具科學(xué)性。

在以往的偵查辦案中，圖偵民警經(jīng)常需要對(duì)案件所涉及的視頻圖像進(jìn)行提取，傳統(tǒng)的“看”、“查”、“錄”執(zhí)法業(yè)務(wù)模式往往受制于時(shí)間、空間、設(shè)備等條件的限制，執(zhí)法人員無法現(xiàn)場調(diào)用稽查對(duì)象的歷史資料，無法及時(shí)將新的執(zhí)法信息提交上報(bào)，并在突發(fā)事件過程中無法及時(shí)有效地展開指揮調(diào)度，這是傳統(tǒng)執(zhí)法辦案模式中長久存在的問題。

我國城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)行分類建設(shè)、分層管理。公安機(jī)關(guān)根據(jù)不同部位、區(qū)域視頻圖像采集點(diǎn)的性質(zhì)，通過直接建設(shè)視頻專網(wǎng)直接掌控一類監(jiān)控點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)許多治安部位視頻信息辦案、社會(huì)維穩(wěn)、反恐等應(yīng)用，提供最直接的現(xiàn)場信息和手段依托。對(duì)于未接入公安機(jī)關(guān)視頻監(jiān)控的涉案視頻信息，則未納入監(jiān)管。因此在實(shí)際工作中亟需一種可兼容方式，使社會(huì)各屆的大量視頻信息為執(zhí)法辦案提供支撐，這也是公安機(jī)關(guān)進(jìn)行警務(wù)創(chuàng)新重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)方面。

二、基于移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)的圖像采集研判系統(tǒng)研究目標(biāo)與內(nèi)容

在國家政策的推動(dòng)之下，全國各地都在加快移動(dòng)警務(wù)體系建設(shè)，推進(jìn)移動(dòng)警務(wù)終端的普及。為了貫徹公安部和天津市公安局關(guān)于大力推進(jìn)公安信息化建設(shè)工作的要求，天津市濱海新區(qū)公安局充分調(diào)研了社會(huì)視頻的圖片和視頻采集技術(shù)、公安網(wǎng)內(nèi)外數(shù)據(jù)信息交互技術(shù)、視頻編碼轉(zhuǎn)換技術(shù)、視頻研判技術(shù)等，主動(dòng)進(jìn)行移動(dòng)警務(wù)應(yīng)用建設(shè)創(chuàng)新，提出基于移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)建設(shè)一個(gè)便捷、高效的圖像采集研判系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，一線民警可以方便、快捷、安全地把涉案事件的視頻及其相關(guān)信息通過警務(wù)通終端采集、下載、實(shí)時(shí)上傳，警方的情報(bào)分析人員可以實(shí)時(shí)對(duì)上傳的視頻信息進(jìn)行分析，將分析結(jié)果推送到移動(dòng)警務(wù)終端執(zhí)勤民警手中，并做相應(yīng)的流轉(zhuǎn)調(diào)度等處理，從而改變公安機(jī)關(guān)利用視頻的滯后和被動(dòng)局面，優(yōu)化視頻采集應(yīng)用工作環(huán)節(jié)，提高公安機(jī)關(guān)利用視頻執(zhí)法辦案的效率，服務(wù)警務(wù)實(shí)戰(zhàn)。

天津市濱海新區(qū)公安局在分析警務(wù)活動(dòng)的視頻圖片采集、情報(bào)研判、執(zhí)法辦案等工作內(nèi)容和流程的基礎(chǔ)上，參照《移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)總體技術(shù)要求》，設(shè)計(jì)開發(fā)了一款適用于瀏覽、截取并下載監(jiān)控視頻圖像的終端系統(tǒng)和基于移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)安全交換與視頻圖像研判管理系統(tǒng)。主要的研究內(nèi)容包括視頻采集終端系統(tǒng)、數(shù)據(jù)安全交換、視頻圖像研判和消息推送幾個(gè)方面。

（一）視頻采集終端系統(tǒng)

視頻采集終端基于移動(dòng)警務(wù)雙系統(tǒng)終端研發(fā)，通過連接器網(wǎng)線直連設(shè)備連接視頻NVR（網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)的簡稱)設(shè)備。連接設(shè)備后通過其圖像采集應(yīng)用客戶端進(jìn)行視頻讀取，應(yīng)用客戶端具有查看視頻、截圖、截取視頻等功能，對(duì)于截取的圖片和視頻在終端可以直接瀏覽，整個(gè)過程在幾秒鐘內(nèi)即可完成，無需將視頻設(shè)備帶回公安辦公場所再進(jìn)行讀取。

（二）數(shù)據(jù)安全交換

通過研發(fā)數(shù)據(jù)安全交換系統(tǒng)，視頻采集終端采集的視頻可以經(jīng)符合移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)交換規(guī)范的數(shù)據(jù)擺渡方式傳輸?shù)焦惨苿?dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)子平臺(tái)，再通過文件傳輸服務(wù)經(jīng)過聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)、移動(dòng)安全接入服務(wù)子平臺(tái)將傳輸?shù)焦残畔⒕W(wǎng)的圖像采集服務(wù)器。

（三）視頻圖像研判

視頻圖像作為重要的數(shù)據(jù)來源，實(shí)際上是一種非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，不能直接被計(jì)算機(jī)讀取和識(shí)別，因此，視頻圖像能否通過智能分析技術(shù)經(jīng)濟(jì)而又高效地進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理是圖像采集研判系統(tǒng)落地的關(guān)鍵。

視頻結(jié)構(gòu)化是指根據(jù)視頻畫面中呈現(xiàn)出的人、車、物、顏色、數(shù)字及其他屬性特征，建立視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化平臺(tái)。本次主要研究實(shí)現(xiàn)人員結(jié)構(gòu)化和車輛結(jié)構(gòu)化。

人員結(jié)構(gòu)化主要包括對(duì)視頻中出現(xiàn)的人員進(jìn)行面部的精確定位和面部特征提取，對(duì)人員的性別、年齡以及是否戴帽子、戴眼鏡、背包、拎包、打傘、騎車等信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化描述，建立人員主題庫。

車輛結(jié)構(gòu)化主要通過智能算法識(shí)別視頻中出現(xiàn)的車輛，對(duì)車輛的車牌號(hào)碼、車型、車牌顏色、車輛品牌、車輛類型、車身顏色、車標(biāo)、車輛年檢標(biāo)等信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)，建立車輛主題庫。

視頻結(jié)構(gòu)化處理具有以下幾個(gè)重要意義：

1.占用存儲(chǔ)容量大大降低。相對(duì)于原始視頻文件，結(jié)構(gòu)化后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)只占1%-2%，可以解決視頻長期存儲(chǔ)問題。

2.視頻檢索速度得到極大提升。一千小時(shí)的高清視頻結(jié)構(gòu)化之后大約是百萬級(jí)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)記錄，從中查找嫌疑人員或者車輛信息只需幾秒即可完成檢索，可以解決目標(biāo)快速查找問題。

3.結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)的視頻數(shù)據(jù)可以作為以后數(shù)據(jù)挖掘分析的基礎(chǔ)，對(duì)公安機(jī)關(guān)提升視頻數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值具有分析和預(yù)測功能。例如，結(jié)合公安地圖進(jìn)行行動(dòng)軌跡分析。

（四）消息推送

圖像采集服務(wù)通過新一代移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)推送組件將研判分析結(jié)果推送到移動(dòng)警務(wù)終端工作域圖像采集通應(yīng)用客戶端和電腦端圖像采集通系統(tǒng)，民警可及時(shí)在終端上查看結(jié)果信息。

三、基于移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)的圖像采集研判系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

基于移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)的圖像采集研判系統(tǒng)由三部分組成：1.警務(wù)終端上運(yùn)行的應(yīng)用客戶端；2.分別在移動(dòng)警務(wù)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)子平臺(tái)、聯(lián)網(wǎng)服務(wù)子平臺(tái)和公安信息網(wǎng)中部署的文件傳輸共享服務(wù)；3. 部署在公安信息網(wǎng)的圖像研判管理系統(tǒng)。其系統(tǒng)架構(gòu)如圖1 所示。

圖像采集系統(tǒng)主要由圖像采集通生活域應(yīng)用客戶端、圖像采集通工作域應(yīng)用客戶端、文件傳輸服務(wù)、圖像采集通管理系統(tǒng)、圖像采集通服務(wù)和視頻研判平臺(tái)等組成。

圖像采集通生活域應(yīng)用客戶端：主要實(shí)現(xiàn)社會(huì)監(jiān)控視頻NVR 設(shè)備的掃描識(shí)別、連接、打通傳輸協(xié)議后對(duì)視頻圖像的瀏覽、倍速播放、截取、下載、上傳等功能。

圖1：基于移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)的圖像采集研判系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖像采集通工作域應(yīng)用客戶端：主要實(shí)現(xiàn)和公安信息網(wǎng)之間的大文件的上傳、下載、文件共享、圖像研判結(jié)果推送接收、查看研判結(jié)果詳情等功能。

文件傳輸服務(wù)：部署在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)子平臺(tái)和聯(lián)網(wǎng)服務(wù)子平臺(tái)中，主要通過請(qǐng)求服務(wù)和數(shù)據(jù)擺渡實(shí)現(xiàn)圖像采集通工作域應(yīng)用客戶端的登錄、認(rèn)證、文件傳輸?shù)确?wù)。

圖像采集通管理系統(tǒng)：主要是對(duì)圖像采集通工作域和生活域應(yīng)用的人員和文件進(jìn)行權(quán)限管理、文件共享管理，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)部門對(duì)接、視頻研判、接收研判結(jié)果、查看研判結(jié)果等功能。

圖像采集通服務(wù)：是部署在公安信息網(wǎng)內(nèi)的服務(wù)，為圖像采集通工作域和生活域應(yīng)用客戶端、圖像采集通管理系統(tǒng)提供服務(wù)和支撐，對(duì)接視頻研判平臺(tái)，包括文件發(fā)送和視頻研判結(jié)果接收等功能。

視頻研判平臺(tái)：主要對(duì)涉案視頻人員的行動(dòng)軌跡、人員基本信息、人員基本特征等信息進(jìn)行研判分析，然后將結(jié)果推送到圖像采集通服務(wù)。

基于移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)的圖像采集與研判系統(tǒng)充分利用當(dāng)前移動(dòng)警務(wù)的技術(shù)和創(chuàng)新理念，實(shí)現(xiàn)了警務(wù)終端對(duì)互聯(lián)網(wǎng)涉案視頻的采集，通過新一代移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)子平臺(tái)、聯(lián)網(wǎng)服務(wù)子平臺(tái)、移動(dòng)安全接入子平臺(tái)進(jìn)入公安信息網(wǎng)，滿足移動(dòng)警務(wù)安全需求，豐富移動(dòng)警務(wù)應(yīng)用，提高公安機(jī)關(guān)辦案、偵查能力，為打造平安濱海提供服務(wù)支撐。

當(dāng)前，移動(dòng)警務(wù)正從傳統(tǒng)警務(wù)應(yīng)用發(fā)展到“互聯(lián)網(wǎng)+警務(wù)”階段。隨著5G 技術(shù)的到來，移動(dòng)警務(wù)將很好地解決帶寬受限問題，基于警務(wù)通終端的視頻采集文件傳輸速度將有一個(gè)質(zhì)的變化，更有利于公安機(jī)關(guān)開展工作。從充分發(fā)揮老百姓“群防群治”的優(yōu)勢方面，從實(shí)現(xiàn)視頻圖片情報(bào)信息采集的快、準(zhǔn)、廣方面，通過該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)社會(huì)力量的視頻圖片報(bào)案信息上傳，為社會(huì)群眾提供基于互聯(lián)網(wǎng)終端報(bào)警并上傳案件視頻、圖片的多媒體信息入口，解決公安機(jī)關(guān)在偵查辦案、處置重大突發(fā)性事件等工作中利用社會(huì)民眾涉案視頻圖片無渠道、無平臺(tái)的問題，實(shí)現(xiàn)民眾視頻圖片報(bào)案和公安機(jī)關(guān)線索征集無縫銜接，從而為公安實(shí)戰(zhàn)部門的偵察辦案、社會(huì)維穩(wěn)等工作提供有力支撐，拓寬公安機(jī)關(guān)獲取打擊各類違法犯罪活動(dòng)信息的渠道。