蘇大偉

摘要：人臉識(shí)別技術(shù)作為一種新興的生物特征識(shí)別技術(shù)，與其他生物特征識(shí)別技術(shù)相比，可以非接觸式遠(yuǎn)距離采集生物特征，數(shù)據(jù)獲取更加自然、直接、便捷。人臉識(shí)別技術(shù)在公共安全、經(jīng)濟(jì)文化保衛(wèi)、人機(jī)交互等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，在研究和應(yīng)用方面得到長(zhǎng)足的發(fā)展。人臉識(shí)別技術(shù)安保領(lǐng)域中主要有2種類(lèi)型的應(yīng)用，即靜態(tài)人臉比對(duì)識(shí)別和動(dòng)態(tài)人臉監(jiān)控識(shí)別。動(dòng)態(tài)識(shí)別技術(shù)可應(yīng)用于車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、地鐵等重點(diǎn)場(chǎng)所和人群密集公共場(chǎng)所以及學(xué)校、醫(yī)院等企事業(yè)單位出入口等多種治安、安保、安防、反偽等領(lǐng)域。靜態(tài)人臉識(shí)別搜索比對(duì)是指靜態(tài)人臉照片與人臉數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)，進(jìn)行人的身份搜索和身份管理，主要應(yīng)用在治安和戶(hù)籍管理、身份核查、內(nèi)保等方面。文章對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)在安全保衛(wèi)工作中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：人臉識(shí)別；視頻監(jiān)控；安全保衛(wèi)；生物識(shí)別；安防

1.概述

人臉識(shí)別技術(shù)作為一種新興的生物特征識(shí)別技術(shù)，與指紋、虹膜、靜脈等其他生物特征識(shí)別技術(shù)相比，有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，可以非接觸式遠(yuǎn)距離采集生物特征，既可主動(dòng)采集、隱蔽采集，也可被動(dòng)采集、強(qiáng)制采集；人臉數(shù)據(jù)相對(duì)容易獲得，更自然直接、方便，不具有侵犯性，用戶(hù)沒(méi)有任何心理障礙等。隨著越來(lái)越多的國(guó)際安全形勢(shì)的嚴(yán)重性、遠(yuǎn)距離，快速識(shí)別技術(shù)的匹配條件，實(shí)現(xiàn)智能預(yù)警和比對(duì)成為亟需。人臉識(shí)別技術(shù)在公共安全、經(jīng)濟(jì)和文化安全、人機(jī)交互、等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，近年來(lái)研究和應(yīng)用有很大的發(fā)展。

2.人臉識(shí)別產(chǎn)業(yè)態(tài)勢(shì)

近年來(lái)，人臉識(shí)別硬件的進(jìn)化速度很快，處理器和圖像采集設(shè)備性能提升和成本日漸降低，鏡頭模組的更高分辨率、更小體積、更低功耗等，都意味著幾乎所有的智能設(shè)備原則上都已具備安裝和部署人臉識(shí)別的技術(shù)基礎(chǔ)和可能性，數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、拍照手機(jī)的不斷普及極大地拓展了人臉識(shí)別技術(shù)的使用空間。雖然主要的軟件技術(shù)來(lái)源和核心軟件的原創(chuàng)研發(fā)還是有限的少數(shù)，但核心技術(shù)進(jìn)入到商業(yè)企業(yè)后，因?yàn)閬?lái)自客戶(hù)需求和實(shí)際應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)，技術(shù)的改良和進(jìn)步也是明顯可見(jiàn)的，基于大量各類(lèi)型特征數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)和技術(shù)更迭，一些核心軟件技術(shù)與其源頭的原創(chuàng)技術(shù)相比脫胎換骨。

如果一項(xiàng)安防技術(shù)可以對(duì)它所涉及和關(guān)聯(lián)的信息進(jìn)行完全采集，那么這項(xiàng)技術(shù)就可以貫穿打通安防領(lǐng)域各應(yīng)用分支的技術(shù)。比如，指紋識(shí)別是非“完全采集”的技術(shù)，所以它基本用于安全和調(diào)查，而在監(jiān)控、防范和預(yù)警等領(lǐng)域就難以大派用場(chǎng)。另一項(xiàng)達(dá)到完全采集原則的常見(jiàn)技術(shù)是虹膜識(shí)別，但因?yàn)樵诓杉y度、采集特征的直觀性、可見(jiàn)性以及特征值的常用性、已完成采集特征數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)模上的巨大差別，遠(yuǎn)不能與人臉識(shí)別相比。

“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)時(shí)代，能夠滿(mǎn)足完全采集原則的生物特征識(shí)別技術(shù)，正是在大數(shù)據(jù)環(huán)境下對(duì)人的行為軌跡進(jìn)行跟蹤、數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)性技術(shù)。成本因素以及產(chǎn)品制造和系統(tǒng)部署的便利性都是人臉識(shí)別技術(shù)在整個(gè)生物識(shí)別技術(shù)集群中即將脫穎而出并領(lǐng)先的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和基本條件，在攝像頭成為絕大多數(shù)智能設(shè)備標(biāo)配部件的現(xiàn)實(shí)下，人臉識(shí)別就是一種可隨時(shí)安裝使用的軟件功能。這也是眾多行業(yè)巨頭精心準(zhǔn)備和布局人臉識(shí)別技術(shù)和應(yīng)用的原因。

阿里和騰訊布局的一個(gè)潛力巨大領(lǐng)域——人工智能，也是以人臉識(shí)別作為基礎(chǔ)技術(shù)之_的。人工智能可細(xì)分為弱人工智能、強(qiáng)人工智能以及超人工智能3類(lèi)技術(shù)。強(qiáng)人工智能及以上的技術(shù)將具備與人類(lèi)進(jìn)行簡(jiǎn)單溝通和理解的能力，無(wú)論它被設(shè)計(jì)成什么樣的外形。人臉識(shí)別技術(shù)（表情、情緒）提供了機(jī)器人判斷人類(lèi)個(gè)人特征以及了解人類(lèi)情感狀態(tài)的可能，這也是它們發(fā)展出與人類(lèi)進(jìn)行簡(jiǎn)單交流與溝通能力的基礎(chǔ)。人臉識(shí)別技術(shù)是人工智能最重要的基礎(chǔ)技術(shù)之_，因此目前人工智能的飛速發(fā)展以及世界各國(guó)從政府到企業(yè)在人工智能上的大手筆投入也必將極大推動(dòng)人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)一步成熟和在其他領(lǐng)域的更廣泛應(yīng)用。而人臉識(shí)別技術(shù)在安全保衛(wèi)領(lǐng)域的應(yīng)用將非常具有競(jìng)爭(zhēng)力。

3.人臉識(shí)別技術(shù)在安全保衛(wèi)領(lǐng)域的應(yīng)用

現(xiàn)如今人臉識(shí)別技術(shù)在安保領(lǐng)域中主要有2種類(lèi)型的應(yīng)用：動(dòng)態(tài)人臉監(jiān)控識(shí)別和靜態(tài)人臉比對(duì)識(shí)別。

3.1動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別監(jiān)控系統(tǒng)

畫(huà)面中的人員處于非配合狀態(tài)，且要求系統(tǒng)做出實(shí)時(shí)快速響應(yīng)。到目前為止最常見(jiàn)的是目標(biāo)人（黑/白名單）人臉監(jiān)控識(shí)別系統(tǒng)，它將相機(jī)視野和特定目標(biāo)群體（黑/白名單）數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較，判斷是否屬于某人的列表。系統(tǒng)可以收集視頻圖像，自動(dòng)分析，實(shí)時(shí)對(duì)比人臉，主動(dòng)關(guān)注人員監(jiān)控場(chǎng)景識(shí)別，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)自動(dòng)報(bào)警提示安全人員采取控制措施，實(shí)現(xiàn)可疑和黑名單人員的布控和識(shí)別、響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)“關(guān)注對(duì)象”，是解決社會(huì)保障和警衛(wèi)人員監(jiān)控領(lǐng)域的有效技術(shù)。目前，名單的庫(kù)容量一般可以達(dá)到幾十萬(wàn)的數(shù)量級(jí)。

動(dòng)態(tài)識(shí)別技術(shù)可以應(yīng)用于火車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、地鐵和其他關(guān)鍵站點(diǎn)的商場(chǎng)超市、學(xué)校和其他擁擠的公共領(lǐng)域入口等多種領(lǐng)域，如公安、安全、安全、反對(duì)虛假，滿(mǎn)足各種需求，其他應(yīng)用程序模式包括實(shí)名認(rèn)證系統(tǒng)，主要是確定一個(gè)攝像頭來(lái)識(shí)別人員證書(shū)狀態(tài)，常用于測(cè)試考場(chǎng)，出入境，家庭，等等；人員出現(xiàn)頻率統(tǒng)計(jì)信息系統(tǒng)，自動(dòng)尋找相機(jī)視圖中多次出現(xiàn)，許多服務(wù)窗口上安裝用于自動(dòng)找到牛，醫(yī)學(xué)報(bào)警等；人臉識(shí)別考勤，門(mén)禁系統(tǒng)，為了確定相機(jī)之前人員身份權(quán)限之后打開(kāi)日志（電子鎖，鎖機(jī)等）和開(kāi)放，更多的為每一個(gè)單位的考勤門(mén)禁系統(tǒng)。

以出入口控制中的人臉實(shí)時(shí)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用為例，動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別監(jiān)控能夠配合門(mén)禁系統(tǒng)進(jìn)行出入口智能控制，針對(duì)流竄作案、多次作案人員，在出入口增加人臉識(shí)別系統(tǒng)，對(duì)嫌疑人員、多次作案人員、公安部門(mén)通緝?cè)谔尤藛T等建立嫌疑人數(shù)據(jù)庫(kù)，只要嫌疑人進(jìn)門(mén)即可實(shí)時(shí)報(bào)警。人臉實(shí)時(shí)報(bào)警系統(tǒng)采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的人臉檢測(cè)算法、人臉跟蹤算法、人臉質(zhì)量評(píng)分算法以及人臉識(shí)別算法等多種技術(shù)，其實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)人臉抓拍、實(shí)時(shí)黑名單比對(duì)報(bào)警和人臉檢索等功能。系統(tǒng)把人臉捕捉相機(jī)設(shè)備安裝在前面，面對(duì)經(jīng)過(guò)的人員后捕獲和上傳。前端攝像機(jī)捕獲的臉圖像通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)，并面臨黑名單庫(kù)發(fā)現(xiàn)可疑人員，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)送報(bào)警信號(hào)，并使用多種聯(lián)系通知保安人員。

3.2靜態(tài)人臉識(shí)別比對(duì)系統(tǒng)

靜態(tài)面臨搜索推出了目前市場(chǎng)上基于比較法的應(yīng)用識(shí)別包括3個(gè)主要功能模塊：一是單面搜索，是指提交照片，系統(tǒng)返回降序排列的相似性一定數(shù)量的人員候選人名單；二是批量搜索，是指提交了一批照片，每張照片單面搜索后系統(tǒng)將統(tǒng)一所有結(jié)果報(bào)告返回；三是身份檢查，指的是系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有圖像交叉引用或不同數(shù)據(jù)庫(kù)表中交叉引用，返回相似度大于一定值關(guān)閉所有數(shù)據(jù)報(bào)告，用于搜索發(fā)現(xiàn)不止一個(gè)證書(shū)（如姐姐），多一個(gè)證書(shū)（使用證書(shū)）異常情況。

在靜態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)在金融安全的應(yīng)用程序，例如，銀行有很多地方和企業(yè)要求嚴(yán)格的身份驗(yàn)證，例如銀行金庫(kù)、自助銀行或VTM認(rèn)證、ATM機(jī)的房間添加錢(qián)、錢(qián)和汽車(chē)控制等。梳理近年來(lái)發(fā)生的某些情況，傳統(tǒng)的信用卡密碼，指紋身份驗(yàn)證方法，如不能從根本上保證真實(shí)性的身份，指紋和容易被復(fù)制，密碼很容易偷、卡很容易失去，造成很大潛在的安全隱患。面部識(shí)別身份驗(yàn)證無(wú)法復(fù)制、不能偷、自然直觀、保密性強(qiáng)、安全性高，是解決銀行的問(wèn)題驗(yàn)證的最好辦法。

當(dāng)進(jìn)入ATM自助銀行或銀行網(wǎng)點(diǎn)營(yíng)業(yè)廳的人員面部有帶口罩、默鏡、帽子等遮擋偽裝特征時(shí)系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)視頻傳輸和后臺(tái)比對(duì)，將自動(dòng)發(fā)現(xiàn)識(shí)別，根據(jù)預(yù)定的報(bào)警規(guī)則，彈出實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警監(jiān)控中心。收到報(bào)警信息安全相關(guān)人員將按照自動(dòng)應(yīng)急計(jì)劃的警察，同時(shí)接受銀行監(jiān)控指揮中心的遠(yuǎn)程控制和進(jìn)度。系統(tǒng)自動(dòng)生成嫌犯面臨庫(kù)和視頻數(shù)據(jù)，視頻圖像的檢索和獲取證據(jù)。

銀行貸款給家庭在每個(gè)分支或分支面建立功能集合，然后存儲(chǔ)在云計(jì)算中心人臉特征信息基地。貸款家庭在某網(wǎng)站完整的人臉特征信息登記后，可以在銀行分行智能比對(duì)任何一個(gè)身份驗(yàn)證，真正“固定的身份信息和銀行面臨功能一一對(duì)應(yīng)”，以防止可能冒充貸款和其他隋況，意識(shí)到借款人的身份認(rèn)證信息，智能和網(wǎng)絡(luò)管理。

4.當(dāng)前安保應(yīng)用中人臉識(shí)別技術(shù)存在的問(wèn)題

目前生物特征的身份識(shí)別技術(shù)受到各國(guó)的極大重視，國(guó)內(nèi)外很多科研院所和公司對(duì)動(dòng)態(tài)人臉身份識(shí)別技術(shù)正在進(jìn)行深入研究，但由于人臉識(shí)別技術(shù)對(duì)圖像質(zhì)量的要求較高，人臉識(shí)別視頻監(jiān)控產(chǎn)品在準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性方面尚存有難度，無(wú)法達(dá)到100%的準(zhǔn)確。由于視頻監(jiān)控?cái)z像頭是遠(yuǎn)離目標(biāo)，人們發(fā)現(xiàn)監(jiān)控識(shí)別系統(tǒng)通常不積極合作，并不總是積極地面對(duì)圖片收集，環(huán)境和光通常是不符合要求的控制，使得采集質(zhì)量好的人臉圖像是很困難的，容易產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)模糊，遠(yuǎn)低于圖像采集的質(zhì)量。因此要密切協(xié)調(diào)條件面對(duì)形象，因?yàn)椴慌浜嫌脩?hù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，一邊臉，回相機(jī)的概率大大增加，這使得人臉檢測(cè)、跟蹤，人臉匹配識(shí)別帶來(lái)相當(dāng)大的困難。此外，監(jiān)控場(chǎng)景，通常有很多人在同一時(shí)間，多個(gè)身體容易讓彼此的身份很難相關(guān)聯(lián)。這一系列的因素為遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的面部識(shí)別難度非常大。

動(dòng)態(tài)的人臉識(shí)別監(jiān)控系統(tǒng)在人臉識(shí)別核心引擎、識(shí)別精度，響應(yīng)速度、兼容性、可擴(kuò)展性方面還有進(jìn)一步發(fā)展的空間，以適應(yīng)多種監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最大限度滿(mǎn)足行業(yè)要求。

5.未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

從當(dāng)前的發(fā)展來(lái)看，大型靜態(tài)臉部比較系統(tǒng)產(chǎn)品成熟，其關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)可以支持目前的產(chǎn)品應(yīng)用程序數(shù)據(jù)處理和人臉識(shí)別基于web服務(wù)，支持識(shí)別比、戶(hù)籍管理、安全管理、安全管理、以及其他各種業(yè)務(wù)對(duì)面孔識(shí)別的需求，可以支持互聯(lián)網(wǎng)終端、移動(dòng)終端，如各種各樣的終端訪(fǎng)問(wèn)，方便和靈活的使用。

人臉識(shí)別整個(gè)生態(tài)鏈的整合即將出現(xiàn)，核心硬件商對(duì)軟件商的整合出現(xiàn)的可能性也很大，移動(dòng)設(shè)備核心元器件供應(yīng)商將可能成為整合的主力。百萬(wàn)級(jí)規(guī)模的人臉識(shí)別應(yīng)用即將出現(xiàn)。千萬(wàn)至億級(jí)規(guī)?；瘧?yīng)用正在開(kāi)展之中?；ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)和移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域規(guī)模用戶(hù)的市場(chǎng)布局正在進(jìn)行，特別是安保領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、移動(dòng)及便攜式終端將進(jìn)一步深入和細(xì)化，具有十分廣闊的發(fā)展前景。