生物識(shí)別與智能分析引領(lǐng)視頻監(jiān)控發(fā)展

　　生物識(shí)別技術(shù)里，人臉識(shí)別具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。基于人臉識(shí)別的視頻分析智能報(bào)警系統(tǒng)，可針對(duì)在逃人員、嫌疑人員、受控人員、失控人員等不同對(duì)象在不同的監(jiān)控場(chǎng)景中實(shí)時(shí)抓取人臉、人形等特征，通過(guò)與模板庫(kù)中的檔案特征對(duì)比，實(shí)現(xiàn)被監(jiān)控對(duì)象的身份落地，并實(shí)時(shí)預(yù)警。

　　1、生物識(shí)別技術(shù)快速發(fā)展

　　生物識(shí)別大致上可分為身體特征和行為特征兩類(lèi)。身體特征包括：指紋、靜脈、掌型、視網(wǎng)膜、虹膜、人體氣味、臉型、甚至血管、DNA、骨骼等;行為特征則包括：簽名、語(yǔ)音、行走步態(tài)等。

　　目前，生物識(shí)別技術(shù)正日趨成熟，并在經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域取得良好的應(yīng)用，在解決安全問(wèn)題和提高工作效率方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。未來(lái)，隨著多重生物識(shí)別技術(shù)的融合與多元化應(yīng)用，將助推我國(guó)多重生物識(shí)別技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)品與解決方案得以普及，并積極拉動(dòng)市場(chǎng)需求增長(zhǎng)，形成跨生物技術(shù)、安防、IT等領(lǐng)域的新興產(chǎn)業(yè)。

　　將生物識(shí)別技術(shù)融合應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控平臺(tái)，即將識(shí)別算法融合到視頻監(jiān)控的智能分析中去，將有助于智能分析的精確識(shí)別，同時(shí)借助高清視頻監(jiān)控技術(shù)，促進(jìn)生物識(shí)別從近距離識(shí)別借向遠(yuǎn)距離識(shí)別、從靜態(tài)識(shí)別到動(dòng)態(tài)識(shí)別、從小群體到大群體識(shí)別應(yīng)用的方向發(fā)展。

　　2、人臉識(shí)別廣泛應(yīng)用到智能分析中

　　智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控和圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、人工智能為基礎(chǔ)，利用部署在監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻實(shí)時(shí)智能分析設(shè)備或智能分析軟件自動(dòng)對(duì)視頻內(nèi)容進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)監(jiān)控圖像中的異常信息，及時(shí)發(fā)出預(yù)警，協(xié)助監(jiān)控人員第一時(shí)間處理危機(jī)。目前智能分析技術(shù)有行為分析、特征識(shí)別、視頻診斷、分類(lèi)統(tǒng)計(jì)等。

　　經(jīng)過(guò)幾年的迅速發(fā)展，視頻智能分析的應(yīng)用范圍主要集中在高端市場(chǎng)，如軍隊(duì)、政府、司法、金融、交通、監(jiān)管、核電站、機(jī)場(chǎng)與港口等，再到工業(yè)設(shè)施、教育、醫(yī)療等中端市場(chǎng)，現(xiàn)如今已經(jīng)滲透到居民小區(qū)、零售店鋪、倉(cāng)庫(kù)管理、物流等民用市場(chǎng)?？梢哉f(shuō)視頻智能分析在中國(guó)智能安防中的應(yīng)用已經(jīng)百花齊放。

　　2013年4月15日發(fā)生的波士頓馬拉松爆炸案提高了人們對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)的認(rèn)識(shí)。根據(jù)眾多報(bào)道，盡管攝像頭中捕捉到了犯罪嫌疑人的影像，但這些系統(tǒng)卻無(wú)法確認(rèn)犯罪嫌疑人。然而，在密歇根州立大學(xué)進(jìn)行的一項(xiàng)人臉識(shí)別系統(tǒng)試驗(yàn)中，NEC先進(jìn)的NeoFace人臉識(shí)別技術(shù)使用與警方同樣的事件現(xiàn)場(chǎng)照片，幾乎瞬間完成了犯罪嫌疑人的“同一性”匹配比對(duì)。兩年來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟和社會(huì)認(rèn)同度的提高，人臉識(shí)別技術(shù)引起了越來(lái)越多的關(guān)注。作為最容易隱蔽使用的識(shí)別技術(shù)，人臉識(shí)別成為當(dāng)今國(guó)際反恐和安全防范最重要的手段之一。

　　基于人臉識(shí)別的視頻分析智能報(bào)警系統(tǒng)，可針對(duì)在逃人員、嫌疑人員、受控人員、失控人員等不同對(duì)象在不同的監(jiān)控場(chǎng)景中實(shí)時(shí)抓取人臉、人形等特征，通過(guò)與模板庫(kù)中的檔案特征對(duì)比，實(shí)現(xiàn)被監(jiān)控對(duì)象的身份落地，并實(shí)時(shí)預(yù)警。系統(tǒng)前端設(shè)備主要實(shí)現(xiàn)可疑目標(biāo)的預(yù)警功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)控畫(huà)面范圍內(nèi)有可疑目標(biāo)時(shí)，及時(shí)將可疑目標(biāo)的圖片發(fā)送到中心服務(wù)平臺(tái)，同時(shí)標(biāo)記該目標(biāo)出現(xiàn)的時(shí)間，便于后續(xù)查找視頻。

　　系統(tǒng)的傳輸方式可采用公安內(nèi)專(zhuān)用、VPN通道將前端實(shí)時(shí)抓拍的結(jié)果發(fā)送到中心服務(wù)平臺(tái)，因VPN的高安全性，避免敏感資料外泄。臨時(shí)執(zhí)法點(diǎn)通過(guò)3G/4G以無(wú)線(xiàn)的方式傳回，重點(diǎn)場(chǎng)所和公交站臺(tái)通過(guò)光纖的方式傳回，保證所有數(shù)據(jù)能及時(shí)傳回中心服務(wù)平臺(tái)，避免出現(xiàn)上報(bào)滯后的情況發(fā)生。并且，系統(tǒng)中心服務(wù)平臺(tái)主要功能分為：在線(xiàn)視頻查看、實(shí)時(shí)分析前端視頻中的人、車(chē)、運(yùn)動(dòng)物體等重要目標(biāo)。高速球機(jī)定點(diǎn)定時(shí)巡航、及時(shí)處理各智能前端發(fā)回的警情、在線(xiàn)點(diǎn)播前端視頻、下發(fā)重點(diǎn)目標(biāo)的資料到各前端設(shè)備、設(shè)置各前端的檢測(cè)區(qū)域、推送警情到所屬轄區(qū)所有警員的手持終端設(shè)備上，方便各警員查找目標(biāo)對(duì)象。

　　3、人臉識(shí)別植入視頻監(jiān)控技術(shù)難點(diǎn)

　　隨著人臉識(shí)別技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，人臉識(shí)別技術(shù)將實(shí)現(xiàn)與數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的進(jìn)一步融合，成為人臉識(shí)別技術(shù)的另外一大應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，僅在中國(guó)大陸，在未來(lái)幾年內(nèi)有望形成年銷(xiāo)售額過(guò)百億，并在未來(lái)十年內(nèi)則有望形成年銷(xiāo)售額過(guò)千億的市場(chǎng)規(guī)模。隨著國(guó)內(nèi)平安城市、智慧城市項(xiàng)目的深入發(fā)展，城市監(jiān)控的高清化進(jìn)一步得到普及，攝像機(jī)數(shù)量大規(guī)模增長(zhǎng)，使得人臉識(shí)別在數(shù)據(jù)的采集上阻礙大大減小，提升了人臉識(shí)別的質(zhì)量。人臉識(shí)別與監(jiān)控技術(shù)的結(jié)合在司法系統(tǒng)中得到了重用，滿(mǎn)足了公安系統(tǒng)對(duì)城市監(jiān)控、逃犯追捕、黑名單排查等功能的迫切需求，這將為人臉識(shí)別技術(shù)普及的有利助推手。海康威視將人臉識(shí)別融合在視頻監(jiān)控中的技術(shù)已經(jīng)在銀行中開(kāi)始使用。

　　人臉識(shí)別分為辯識(shí)(identification)、驗(yàn)證(verification)、監(jiān)視目標(biāo)人識(shí)別(watchlist)三類(lèi)。辯識(shí)是通過(guò)未知人的人臉圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)已知身份的人臉圖像進(jìn)行比對(duì)來(lái)確定未知人身份的過(guò)程，是一對(duì)多的人臉識(shí)別;驗(yàn)證是通過(guò)當(dāng)前被識(shí)別人的人臉圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)中被識(shí)別人所聲明身份的人臉圖像的比對(duì)來(lái)驗(yàn)證被識(shí)別人所聲明身份對(duì)或錯(cuò)的過(guò)程，屬于一對(duì)一的人臉識(shí)別;監(jiān)視目標(biāo)人識(shí)別，是對(duì)于一個(gè)未知身份的待測(cè)樣本，人臉識(shí)別系統(tǒng)探測(cè)其是否在監(jiān)視名單上，屬于一對(duì)多的人臉識(shí)別。

　　在識(shí)別中，監(jiān)視目標(biāo)人識(shí)別是最難的，主要原因在于非主動(dòng)性的識(shí)別方式和場(chǎng)景的差異性，姿態(tài)、光照以及年齡、人臉?lè)直媛实确矫娴淖兓瘒?yán)重地影響了人臉識(shí)別率。許多研究單位一直在研究如何將人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到監(jiān)控中。在當(dāng)前的條件下，首先應(yīng)該考慮的仍然是拍攝到好的人臉圖像。除算法方面的努力外，從系統(tǒng)應(yīng)用本身來(lái)看，主要需要解決如下的問(wèn)題：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問(wèn)題、人臉?lè)直媛蕟?wèn)題、姿態(tài)問(wèn)題、光照問(wèn)題和年齡問(wèn)題。

　　4、發(fā)展前景與趨勢(shì)預(yù)測(cè)

　　毫無(wú)疑問(wèn)，人臉識(shí)別技術(shù)將得到進(jìn)一步完善。今年，佳都科技投資專(zhuān)注于人臉識(shí)別等智能分析算法及產(chǎn)品研發(fā)的云從公司，加快人工智能商業(yè)化應(yīng)用的進(jìn)程;阿里巴巴將與國(guó)內(nèi)生物識(shí)別領(lǐng)域知名企業(yè)海鑫科金共同建設(shè)“阿里巴巴人臉比對(duì)系統(tǒng)”，在淘寶開(kāi)戶(hù)認(rèn)證過(guò)程中引入“人臉比對(duì)”系統(tǒng);騰訊財(cái)付通與全國(guó)公民身份證號(hào)碼查詢(xún)服務(wù)中心達(dá)成人像比對(duì)服務(wù)的戰(zhàn)略合作，利用其龐大豐富權(quán)威的圖像樣本數(shù)據(jù)庫(kù)可以應(yīng)用于廣泛的場(chǎng)景;民生銀行將人臉識(shí)別引入客戶(hù)身份認(rèn)證環(huán)節(jié)，目前已完成了人臉識(shí)別軟件平臺(tái)及客戶(hù)化一期開(kāi)發(fā)。人臉識(shí)別技術(shù)的深入應(yīng)用將“實(shí)人認(rèn)證”真正推向?qū)嵱没?，有利于人臉識(shí)別技術(shù)的進(jìn)一步完善和規(guī)范。

　　另一方面，智能視頻分析技術(shù)發(fā)展前景也是光明的。從技術(shù)角度來(lái)看，為提升智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用性，使得智能視頻分析產(chǎn)品真正市場(chǎng)化，智能視頻分析的廠商在完善核心算法的同時(shí)，必然將向以下方向發(fā)展：第一，適應(yīng)更為復(fù)雜和多變的場(chǎng)景;第二，識(shí)別和分析更多的行為和異常事件;第三，降低成本;第四，多樣化的產(chǎn)品形態(tài)。隨著視頻監(jiān)控的需求日益復(fù)雜化，如何能識(shí)別與分析更多的行為成為了智能視頻在深化行業(yè)應(yīng)用中不得不面臨的問(wèn)題。只有結(jié)合行業(yè)應(yīng)用實(shí)際，深入了解各不同行業(yè)的具體問(wèn)題，才能更好地抓住用戶(hù)需求，將智能視頻分析技術(shù)的功能落實(shí)到應(yīng)用的實(shí)處，這也是智能視頻分析技術(shù)未來(lái)產(chǎn)業(yè)化價(jià)值的最終體現(xiàn)。

　　2014年8月1日，《安防監(jiān)控視頻實(shí)時(shí)智能分析設(shè)備技術(shù)要求》文件出爐，它標(biāo)志著我國(guó)首個(gè)視頻智能分析國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式出臺(tái)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了安防監(jiān)控視頻實(shí)時(shí)智能分析設(shè)備的功能、性能、接口、電磁兼容性、環(huán)境適應(yīng)性、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等內(nèi)容，是嵌入式視頻實(shí)時(shí)智能分析設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)的依據(jù)。該標(biāo)準(zhǔn)適用于安防監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的嵌入式視頻實(shí)時(shí)智能分析設(shè)備，其他行業(yè)的視頻智能分析產(chǎn)品和應(yīng)用系統(tǒng)可參考采用。目前市場(chǎng)上已出現(xiàn)了多種實(shí)時(shí)視頻智能分析設(shè)備，但這些產(chǎn)品分別由不同的廠家生產(chǎn)，缺少統(tǒng)一的規(guī)范和接口，導(dǎo)致其在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用受到了限制?！栋卜辣O(jiān)控視頻實(shí)時(shí)智能分析設(shè)備技術(shù)要求》的實(shí)施將進(jìn)一步規(guī)范安防監(jiān)控嵌入式視頻實(shí)時(shí)智能分析設(shè)備，為安防監(jiān)控視頻智能分析技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

　　當(dāng)前，視頻監(jiān)控產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量非常龐大，而且增長(zhǎng)迅猛，但其價(jià)值密度較低，只有對(duì)其進(jìn)行深度的挖掘，才能使其發(fā)揮出數(shù)據(jù)本身所應(yīng)具有的應(yīng)用價(jià)值。如何在海量數(shù)據(jù)庫(kù)中尋找到所需的人員面部信息，需要智能分析+人臉識(shí)別，另加入視頻數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，才能夠真正實(shí)現(xiàn)大安防監(jiān)控的作用。因而，基于人臉識(shí)別的視頻分析智能報(bào)警系統(tǒng)將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。

　　5、結(jié)束語(yǔ)

　　人臉識(shí)別帶動(dòng)生物識(shí)別發(fā)展。未來(lái)的識(shí)別領(lǐng)域，為了區(qū)別人與人或物與物之間的不同，發(fā)揮生物識(shí)別唯一性與準(zhǔn)確性等特點(diǎn)，在大安防市場(chǎng)中，如何快速定位一個(gè)人的蹤跡，或許這需要一個(gè)對(duì)比過(guò)程。同時(shí)，視頻智能分析技術(shù)的應(yīng)用，不止停留在原來(lái)能“看”(監(jiān)控)的程度;還能“懂”得監(jiān)控場(chǎng)景中目標(biāo)物體的行為;能夠“想”目標(biāo)物體是什么，行為意味著什么;更可以把想的結(jié)果說(shuō)出來(lái)。從以前的“被動(dòng)監(jiān)控”向“事前控制、主動(dòng)預(yù)警、事中追蹤、事后分析”轉(zhuǎn)變。以當(dāng)前的應(yīng)用來(lái)看，智能分析雖然有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但應(yīng)用效果仍有待提高，智能視頻分析技術(shù)在依托于物聯(lián)網(wǎng)大背景下，將會(huì)隨著安防監(jiān)控大平臺(tái)發(fā)展，向更加集成化、智能化的方向發(fā)展。

　　隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，生物識(shí)別與智能分析技術(shù)將有怎樣的融合，一切都有可能，未來(lái)前景讓人著迷和期待。