胡瀟禹
摘要:在現(xiàn)今信息化高速發(fā)展的背景下,視頻監(jiān)控系統(tǒng)在公安工作中的應(yīng)用也在發(fā)生著深刻的變革,人臉識(shí)別、軌跡分析等技術(shù)的出現(xiàn),一度改變了傳統(tǒng)公安工作的方式方法,但是,這些技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)踐中也暴露出了許多的問題,需要進(jìn)一步的完善并解決。
關(guān)鍵詞:視頻監(jiān)控系統(tǒng);人臉識(shí)別技術(shù);信息化背景
一、傳統(tǒng)視頻監(jiān)控在應(yīng)用中存在的不足
(一)范圍較為固定且容易破壞
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的最前端為視頻監(jiān)控探頭,對于傳統(tǒng)探頭而言,一般是無法進(jìn)行自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的,這就使得其所監(jiān)控的范圍與角度較為固定,再加上經(jīng)費(fèi)限制、地形地貌、建設(shè)規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)等影響因素,往往是不可能形成無死角,全覆蓋的理想化效果的,對于基層社區(qū)中經(jīng)常發(fā)生的偷竊電動(dòng)車,車輛刮擦等案件,往往難以調(diào)整角度進(jìn)行有效的取證。并且,監(jiān)控?cái)z像頭所設(shè)位置固定,對于一些犯罪經(jīng)驗(yàn)豐富的犯罪分子而言,可能會(huì)在作案前對于現(xiàn)場進(jìn)行踩點(diǎn),摸清現(xiàn)場監(jiān)控位置,作案時(shí)使用工具改變監(jiān)控?cái)z像角度,使其無法拍攝作案過程,喪失有利證據(jù)。
(二)成像質(zhì)量低
現(xiàn)今大多數(shù)的視頻監(jiān)控探頭都是較老一代,錄制的視頻像素都不高,有的僅是一些模糊的動(dòng)作方向,甚至是一些像素點(diǎn),對于人物的具體特征以及細(xì)節(jié)動(dòng)作描述不清楚,并且在白天晚上不同光源的情況下,錄制效果有明顯差異。基層實(shí)踐中經(jīng)常有碰到群眾將手機(jī)丟失在出租車上的情形,來到派出所企圖通過監(jiān)控查找車牌,但是往往都是能確認(rèn)車輛,但是車牌看不清楚,給尋找增加麻煩。在刑偵破案上,也會(huì)存在因?yàn)楝F(xiàn)場監(jiān)控對于嫌疑人犯罪細(xì)節(jié)拍攝不清導(dǎo)致難以定性的情況。
(三)數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)性不強(qiáng)
由于政府部門職能的劃分,目前公安、交警、消防等部門之間的監(jiān)控系統(tǒng)是自成一體的,另外,社會(huì)各單位自建的一些監(jiān)控系統(tǒng)也是標(biāo)準(zhǔn)不一,監(jiān)控系統(tǒng)最多也是橫向鋪開,尚未連接組網(wǎng),更不要說各自點(diǎn)位上的縱向深度。基層監(jiān)控調(diào)取方面,由于儲(chǔ)存格式,監(jiān)控接口,播放軟件,審批程序等諸多限制,很難在第一時(shí)間去調(diào)取,造成不便。
(四)無法進(jìn)行數(shù)據(jù)的深度處理
傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)作用主要是場景記錄和事后取證,但是隨著現(xiàn)今公安工作的發(fā)展,這些都作用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。比如在人口管理方面,以N市Y區(qū)B派出所轄區(qū)為例,該所轄區(qū)常住人口5.5萬人,流動(dòng)人口2.5萬人,人口成分十分復(fù)雜,難以通過人力進(jìn)行全方位的管控。如果視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)τ诖竺芏鹊娜巳哼M(jìn)行自動(dòng)比對,快速分析所探測人的相關(guān)情況,從而提出預(yù)警,將極大的緩解轄區(qū)民警對于自己所在轄區(qū)人員動(dòng)向情況把握的壓力。再比如臨控人員抓捕方面,傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)缺少及時(shí)性,只能在臨控人員觸網(wǎng)后,查詢監(jiān)控中查找臨控人員。如果系統(tǒng)能夠自動(dòng)進(jìn)行深度處理,當(dāng)場確認(rèn)其是否為需要抓捕人員,則可在抓捕過程中化被動(dòng)為主動(dòng)。
二、大數(shù)據(jù)下視頻監(jiān)控的新應(yīng)用
(一)人臉識(shí)別
人臉識(shí)別技術(shù)現(xiàn)主要應(yīng)用場景為逃犯抓捕方面,其應(yīng)用主要分為以下三步,一是信息研判與確認(rèn),現(xiàn)今視頻監(jiān)控系統(tǒng)在一些卡口已經(jīng)可以做到對于人臉的識(shí)別分析,當(dāng)有疑似逃犯經(jīng)過時(shí),系統(tǒng)經(jīng)識(shí)別會(huì)產(chǎn)生人臉預(yù)警,并自動(dòng)通過全國在逃系統(tǒng)確認(rèn)該人在逃有效性,及時(shí)將數(shù)據(jù)提供給后臺(tái)指揮中心進(jìn)行信息研判。二是現(xiàn)場核實(shí)與抓捕,當(dāng)確認(rèn)相關(guān)信息后,指揮中心將會(huì)通知正在巡邏的便衣民警,前往相應(yīng)地點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場核實(shí)以及伺機(jī)抓捕。三是二次研判與布控,有時(shí)存在抓捕對象在民警趕到之前離開現(xiàn)場,因此,需要預(yù)警地區(qū)周圍監(jiān)控進(jìn)行搜索進(jìn)行二次研判,并在預(yù)警地區(qū)周圍進(jìn)行布控?,F(xiàn)今人臉識(shí)別技術(shù)已經(jīng)在公安系統(tǒng)中得以深度運(yùn)用,以N市Y區(qū)巡特警大隊(duì)智獵工作室為例,其以Y區(qū)巡特警大隊(duì)三中隊(duì)為班底,利用此技術(shù)從2019年至今已成功抓獲各類臨控人員649名,全國在逃人員312名,戰(zhàn)果斐然。
(二)軌跡追蹤
軌跡追蹤技術(shù)應(yīng)用場景較多的為車輛軌跡的確認(rèn),對于一些犯罪嫌疑人現(xiàn)場身份難以確認(rèn),但是留有手機(jī)號(hào),車輛等其他信息的,利用軌跡追蹤尋找其落腳點(diǎn)。比如寧波鄞州11.12金包銀詐騙案,犯罪嫌疑人使用金包銀項(xiàng)鏈進(jìn)行典當(dāng),當(dāng)時(shí)頭戴帽子,沒有在監(jiān)控下露臉,同時(shí)留下的身份信息也是假的,一時(shí)間難以確認(rèn),后通過其典當(dāng)后所乘車輛,采用軌跡追蹤技術(shù),鎖定車輛顏色、車型、牌照等特征,刻畫其車輛軌跡,最終確認(rèn)落腳點(diǎn)。此外,對于基層一些電瓶車被盜案件中,也可采用類似手段,利用電瓶車上的防盜牌照等相關(guān)信息,通過監(jiān)控?cái)z像頭進(jìn)行掃描識(shí)別,但由于基層中電瓶車防盜車牌安裝普及率不高,因此這方面的應(yīng)用并沒有推廣開來。
(三)預(yù)警查控
預(yù)警查控技術(shù)主要應(yīng)用在反恐維穩(wěn)領(lǐng)域,以及一些重大安?;顒?dòng)場景。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)缺少及時(shí)預(yù)警的功能,在以前的安保活動(dòng)中,多依靠身份證等相關(guān)證件進(jìn)行身份的查實(shí),速度較慢,從外圍到內(nèi)圍多個(gè)檢查站,也在一定程度造成了人民群眾生活的不便,同時(shí)也存在身份證冒充等風(fēng)險(xiǎn)?,F(xiàn)今,利用視頻監(jiān)控,配合預(yù)警查控技術(shù),檢查時(shí)僅需車輛低速通過,即可進(jìn)行圖像的截取掃描,對于車輛以及車內(nèi)人員進(jìn)行分析,大大的提高了效率,也減少了對于群眾生活的影響。平時(shí)反恐領(lǐng)域,在轄區(qū)重點(diǎn)部位,利用視頻監(jiān)控也可對于涉恐維穩(wěn)人員的動(dòng)向進(jìn)行及時(shí)預(yù)警,方便追蹤。
(四)數(shù)據(jù)整理
數(shù)據(jù)整理技術(shù)主要應(yīng)用場景為治安管理方面,針對部分地區(qū)流動(dòng)人口多,人員密集復(fù)雜等特點(diǎn),利用視頻監(jiān)控技術(shù),對于地區(qū)各主要路口進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,分析出車流、人流量比較大的主要路段,以及一些經(jīng)常發(fā)生警情的路段,從而指導(dǎo)街面警力針對性的開展巡邏防控工作。在重大安?;顒?dòng)中,也可通過此技術(shù),時(shí)時(shí)分析各自卡口車流量情況,進(jìn)而方便調(diào)整部署,優(yōu)化警力配置。另外,偵查破案中,對于同一地區(qū)發(fā)生的相類似案件進(jìn)行串并偵查,也可通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)取各自現(xiàn)場的有限視頻資料,進(jìn)行數(shù)據(jù)比對分析,確認(rèn)是否為相同的犯罪嫌疑人作案。
三、應(yīng)用過程中有關(guān)問題分析
(一)信息交流不通
雖然現(xiàn)今的視頻監(jiān)控技術(shù)通過與大數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合,成立了情指聯(lián)動(dòng)中心等類似指揮機(jī)構(gòu),可以協(xié)調(diào)好各部門之間的一些監(jiān)控統(tǒng)一調(diào)度問題,已經(jīng)在很大程度上改善了數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)性問題,但是,對于基層派出所而言,想要調(diào)動(dòng)大數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助決策還是沒有實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)派出所的視頻監(jiān)控范圍一般僅限于自己所所在轄區(qū),如需要調(diào)用其他轄區(qū)的視頻監(jiān)控,則要通過一系列的審批流程,通過相應(yīng)指揮機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào),難以實(shí)現(xiàn)在第一時(shí)間的調(diào)取,貽誤戰(zhàn)機(jī)。
(二)人臉識(shí)別技術(shù)誤差明顯
1.動(dòng)態(tài)圖像識(shí)別精確度還有待進(jìn)一步提高
隨著人臉識(shí)別技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在慢慢開始要求其能從單純靜態(tài)圖像識(shí)別擴(kuò)展到動(dòng)態(tài)圖像識(shí)別。現(xiàn)今,人臉識(shí)別技術(shù)面對同一時(shí)間段出現(xiàn)的多個(gè)高相似度對象時(shí),識(shí)別成功率較低。比如在一起販毒案件中,偵查人員已經(jīng)對于犯罪嫌疑人的基本信息進(jìn)行了掌握,希望在其出入動(dòng)車站或者機(jī)場時(shí)通過人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)行預(yù)警抓獲,在某動(dòng)車站閘機(jī)處,人臉識(shí)別系統(tǒng)也的確發(fā)生了預(yù)警,民警立刻前往查證,但是發(fā)現(xiàn)并不是犯罪嫌疑人,只是與嫌疑人外貌相似度極高,后經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),嫌疑人在系統(tǒng)預(yù)警之后順利通過了閘機(jī),系統(tǒng)未成功預(yù)警,抓捕失敗。在同一時(shí)間段,人臉識(shí)別技術(shù)對于兩個(gè)相似度較高的對象,沒有成功進(jìn)行識(shí)別,發(fā)生誤判。
而有時(shí)一些低相似度對象,也有可能由于相似度較低,容易被偵查人員忽略。一些人員初期在數(shù)據(jù)庫中所留下的照片較為久遠(yuǎn),而現(xiàn)今外貌發(fā)生了巨大的變化,有些甚至通過整容等手段,改變了自己的樣貌,使得在進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖像識(shí)別階段,難以進(jìn)行準(zhǔn)確的把握,雖然可以進(jìn)入備查范圍,但是相似度較低,很容易被偵查人員忽略。
2.圖像質(zhì)量參差不齊
受成像設(shè)備、環(huán)境光線強(qiáng)度、犯罪嫌疑人距離遠(yuǎn)近等相關(guān)因素的影響,往往視頻監(jiān)控獲得的圖像質(zhì)量參差不齊,圖像模糊,分辨率低,細(xì)節(jié)不清等問題較為常見,這就對后來的一些信息比對造成了很大的麻煩。如周克華系列殺人案中,警方當(dāng)時(shí)所獲取到的視頻圖像質(zhì)量很低,雖然經(jīng)過了后期的一系列補(bǔ)救,但是在最終的比對中,周克華僅排名第三,后由于缺乏有力的證據(jù),沒有對其進(jìn)行鎖定。
3.現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中容易抓拍到一些廣告上的圖像
對于一些放置于道路上的視頻監(jiān)控,其在進(jìn)行圖像自動(dòng)比對時(shí),有時(shí)候很容易將公交車等外部貼有廣告的車輛作為分析對象。這些廣告上大多有人像,系統(tǒng)對其也會(huì)進(jìn)行自動(dòng)的識(shí)別,并放置到后臺(tái)進(jìn)行處理,造成了大量的數(shù)據(jù)冗余,以及運(yùn)行速度的分流浪費(fèi)。
(三)各種軟件繁雜,專業(yè)人員缺失
現(xiàn)階段對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)已經(jīng)進(jìn)一步的得到了重視,各種各樣的軟件系統(tǒng)也是層出不窮,但是,每個(gè)系統(tǒng)都各有千秋,并且每個(gè)系統(tǒng)的操作方法也不盡相同,有時(shí)候,對于一個(gè)人員的查找,軌跡的追蹤,可能需要多個(gè)軟件綜合使用,相互進(jìn)行信息的補(bǔ)充。但是對于一些普通民警而言,他們對于這些繁雜的軟件使用并不熟悉,可能只是聽說過相關(guān)的軟件名稱,同時(shí),基層也缺少相應(yīng)專業(yè)的人員提供技術(shù)支持,使得有些軟件雖然研發(fā)出來,但是使用率較低,從而造成信息的缺失,無法繼續(xù)下一步的工作。另外,缺少專業(yè)的視頻監(jiān)控軟件管理人員,使得一些單位自身對于其所布置的監(jiān)控點(diǎn)位也不熟悉,對于有些現(xiàn)場,甚至不清楚附近有無監(jiān)控。
(四)硬件設(shè)備難以跟進(jìn)
1.攝像頭老舊,點(diǎn)位布控不對,高壓力下故障率高
監(jiān)控?cái)z像頭作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的最前端,其所獲得的圖像質(zhì)量直接決定了之后大數(shù)據(jù)碰撞或者其他分析處理的效果,遺憾的是,視頻資料不同于照片資料,它的圖像分辨率(最高528×384dpi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于照片的分辨率(一般均在1024×768dpi以上)。[1]并且由于經(jīng)費(fèi)等種種原因,現(xiàn)今的大部分?jǐn)z像頭都較為老舊,圖像分辨率低。另外,由于當(dāng)時(shí)規(guī)劃等沒有進(jìn)行長遠(yuǎn)的考慮,有些攝像頭點(diǎn)位布置之后,會(huì)被后來建造的路牌或者是路邊大樹枝葉遮擋,失去其應(yīng)有的作用。
攝像頭的老舊,造成的另一個(gè)問題就是,在高壓環(huán)境下故障率高,監(jiān)控設(shè)備大多都是24小時(shí)開機(jī)的,同時(shí)還要面對風(fēng)霜雨雪等各種自然條件的考驗(yàn),在如此高壓的工作狀態(tài)下,故障率顯著升高,加上有些時(shí)候維修不及時(shí)不到位,易形成監(jiān)控盲點(diǎn)。
2.對于網(wǎng)絡(luò)帶寬的巨大壓力
隨著視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的路數(shù)越來越多,每天獲取的數(shù)據(jù)量進(jìn)一步的增加,導(dǎo)致碼流越來越大,對于網(wǎng)絡(luò)帶寬的壓力也越來越大,從而造成網(wǎng)絡(luò)阻塞、視頻馬賽克化、視頻延遲等各種問題。但是實(shí)際上,一個(gè)高清攝像機(jī)所傳來的數(shù)據(jù)中,有很多的數(shù)據(jù)都是無效數(shù)據(jù),一個(gè)1080P的顯示屏顯示9路130萬高清攝像機(jī)畫面下,我們實(shí)際僅僅能看到23萬像素,但是前端傳輸過來的數(shù)據(jù)一定是130萬×9=11.7百萬像素的畫面,同時(shí)傳輸給終端顯示的時(shí)候網(wǎng)絡(luò)中9.7百萬像素的數(shù)據(jù)其實(shí)是無效數(shù)據(jù)[2]
3.大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生大量的視頻圖像,音頻等,海量數(shù)據(jù)的涌入,最大的問題在于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),如何將這些數(shù)據(jù)很好的分類存儲(chǔ),方便之后的檢索使用。同時(shí),要求存儲(chǔ)硬件能在7*24小時(shí)的高壓情況下保持穩(wěn)定性,在系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)能及時(shí)搶救保存數(shù)據(jù)。對于大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面的研究,仍需進(jìn)一步跟進(jìn)。
四、相關(guān)問題的解決方法與建議
(一)將權(quán)限有限度的下放
針對現(xiàn)實(shí)中基層對于相關(guān)技術(shù)使用不暢,造成信息沒法及時(shí)互通的問題,可以以所為單位,給每個(gè)基層派出所提供一個(gè)賬號(hào),賬號(hào)交由值班領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé),對于需要跨區(qū)域調(diào)用視頻監(jiān)控資料或者是求助于聯(lián)勤指揮中心的時(shí)間,能夠通過賬號(hào)及時(shí)進(jìn)行操作反饋。派出所其實(shí)是運(yùn)用最多的地方,但是現(xiàn)實(shí)中,派出所都沒有權(quán)限,造成一些本來很快能追到的東西要通過層層審批進(jìn)行,造成時(shí)間上的浪費(fèi)。而將賬號(hào)以所單位下發(fā),也可在一定程度上防止相關(guān)資源被濫用泄露。
(二)以租代建的模式
受經(jīng)費(fèi)等條件的限制,針對視頻監(jiān)控少的問題,地方派出所或者政府不可能馬上大規(guī)模的進(jìn)行視頻監(jiān)控點(diǎn)位擴(kuò)增,那么可以利用現(xiàn)階段其他部門的一些視頻監(jiān)控資源,通過與相關(guān)部門的協(xié)商,租用其視頻監(jiān)控?cái)z像頭、軟件平臺(tái)、使用終端、操作人員,通過“以租代建”的模式,進(jìn)行視頻監(jiān)控資源的進(jìn)一步擴(kuò)張。
(三)整合軟件功能,培養(yǎng)專業(yè)人才
現(xiàn)有的軟件五花八門,有些是市級(jí)部門研發(fā),有些是省級(jí)部門研發(fā),適用范圍不盡相同,較為雜亂,應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)整合,盡可能的將多個(gè)軟件的有點(diǎn)集中于一身,權(quán)限可以進(jìn)行控制,但是其基礎(chǔ)功能,如軌跡追蹤、人像比對、預(yù)警查控等應(yīng)該都基本具備,這樣也緩解了一些基層民警不會(huì)使用的尷尬局面。
另外,加大專業(yè)人才的培養(yǎng)力度,選取專業(yè)性突出,責(zé)任心強(qiáng)的民警,加上相應(yīng)的協(xié)輔警作為支撐,建立專門的高素質(zhì)信息化視頻監(jiān)控管理隊(duì)伍,對于本轄區(qū)范圍內(nèi)的視頻監(jiān)控了然于心,同時(shí)加強(qiáng)隊(duì)伍建設(shè),對于每一位業(yè)務(wù)員進(jìn)行相應(yīng)培訓(xùn),使每一位業(yè)務(wù)員都能熟練的使用系統(tǒng)進(jìn)行信息捕捉,信息研判,信息反饋,提高技戰(zhàn)術(shù)水平。
(四)低質(zhì)量圖像重建技術(shù)
針對現(xiàn)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)獲得的圖像質(zhì)量層次不齊,其中還夾雜的大量低質(zhì)量的圖像,對此,可以采用低質(zhì)量圖像重建技術(shù),通過后天補(bǔ)救的方法,盡可能的還原現(xiàn)場原來的面貌。低質(zhì)量圖像重建技術(shù)的基本原理是對于分辨率較低,圖像模糊的圖像算法進(jìn)行重建,以盡可能提高其清晰度,之后再運(yùn)用人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)行分析比對,提高準(zhǔn)確度。
(五)完善比對參數(shù)
現(xiàn)今的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,對于人臉比對所采用的參數(shù)一般為通過人面部器官的分布、膚色等差異性特征,通過三維數(shù)據(jù)建模,之后與數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進(jìn)行碰撞形成結(jié)果,但是這種對于面部器官分布進(jìn)行分析的方法還是存在較大的誤差的,特別是對于雙胞胎而言。因此,建議增加其他生物特征進(jìn)行比對分析,比如虹膜、視網(wǎng)膜、聲音(語音)、體形等,當(dāng)然,這些生物特征相對于面部而言采集要求會(huì)更高一些,因此可以視情況進(jìn)行采用。
(六)進(jìn)一步升級(jí)相關(guān)設(shè)備
硬件設(shè)備是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的根本,硬件設(shè)施包括視頻監(jiān)控?cái)z像頭,視頻存儲(chǔ)設(shè)備等,提高視頻監(jiān)控?cái)z像頭的清晰度,減輕網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力,同時(shí)加強(qiáng)存儲(chǔ)硬件性能,都是現(xiàn)今需要去解決突破的問題。
軟件方面,針對一些地區(qū)專業(yè)化隊(duì)伍不強(qiáng)的,對于自身區(qū)域內(nèi)監(jiān)控?cái)z像分布不了解的情況,可以開發(fā)市場上一些地圖軟件中類似“搜附近”功能,當(dāng)有人丟失東西或者是其他需要必須查看監(jiān)控,可以在軟件中輸入大致地點(diǎn),系統(tǒng)自動(dòng)檢索出附近地區(qū)監(jiān)控,方便調(diào)看。
參考文獻(xiàn):
[1] 陳合權(quán),魏蓮芳.論視頻監(jiān)控系統(tǒng)在公安工作中的應(yīng)用[J].湖北警官學(xué)院學(xué)報(bào),2011,122
[2] 林青.云領(lǐng)安防大數(shù)據(jù)時(shí)代——安防大數(shù)據(jù)時(shí)代下的視頻監(jiān)控解決之道[J].技術(shù)與應(yīng)用,2013,39-42