李杰 寧夏回族自治區(qū)公安廳科技信息化局

引言

近年來，在公安部的正確領(lǐng)導(dǎo)下，在自治區(qū)黨委、政府的重視支持下，寧夏各級公安機關(guān)根據(jù)公安廳的統(tǒng)一部署，積極推進自治區(qū)政府民生計劃全區(qū)智能圖控系統(tǒng)建設(shè)，在城市道路、重點部位、治安復(fù)雜區(qū)域、重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)等地區(qū)大力開展視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，并在全國率先實現(xiàn)了公安視頻圖像的互聯(lián)互通。但是視頻圖像資源只限制局部、條線上使用，大多數(shù)部門內(nèi)部也沒有聯(lián)網(wǎng)整合。整合共享工作的滯后、分析研判功能的不足、視頻信息獲取能力的低下是導(dǎo)致多年來視頻監(jiān)控建設(shè)各自為戰(zhàn)，無法形成合力，無法發(fā)揮整體戰(zhàn)斗力的主要原因，嚴重影響了視頻監(jiān)控資源在國家安全、公共安全以及服務(wù)社會、服務(wù)民生等方面發(fā)揮的作用，建設(shè)全區(qū)公安視綜平臺成為當務(wù)之急。

一、現(xiàn)狀與需求

（一）現(xiàn)狀分析

寧夏各級公安機關(guān)根據(jù)公安廳的統(tǒng)一部署，積極推進城市道路、重點部位和治安監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，加快各類圖像信息向公安信息網(wǎng)的接入工作，自治區(qū)、市、縣級公安機關(guān)均建成了視頻共享平臺，在維護社會穩(wěn)定、防范打擊犯罪和重大活動安全保衛(wèi)等方面發(fā)揮了重要作用，但在取得優(yōu)異成果的同時，亦暴露出一些問題。

1. 信息獲取和綜合分析效率低

在偵查破案過程中，民警通常需要用到卡口過車、電子地圖、接處警、其他情報等相關(guān)聯(lián)的信息，而這些信息分散在視頻網(wǎng)和公安網(wǎng)的不同系統(tǒng)中，無法進行碰撞研判。因此，在案情分析過程中，民警從多個系統(tǒng)中離線的獲取信息，在信息獲取后，對于這些大量信息的整合，分析等過程繁瑣并且困難重重，難以提取有效的信息并發(fā)現(xiàn)線索關(guān)聯(lián)，更無法形成人車案件信息關(guān)聯(lián)和分析，人，車軌跡的刻畫，信息合成作戰(zhàn)的能力，從而讓圖偵效率大打折扣。

2. 難以快速定位線索

采集、處理后進入系統(tǒng)的視頻量往往很大，雖然目前已經(jīng)有視頻摘要，視頻濃縮等手段加快了偵查人員對視頻圖像瀏覽的效率，但是由于缺乏高效的視頻分析算法和資源，以及準確度較高的視頻篩選和檢索手段，不僅視頻處理的時間較長，而且無法快速定位視頻中的案件線索。

3. 案事件關(guān)聯(lián)的深度分析不足

目前的案事件信息都存儲在公安網(wǎng)執(zhí)法辦案系統(tǒng)中，視頻應(yīng)用系統(tǒng)處在視頻專網(wǎng)，無法直接關(guān)聯(lián)獲取案件信息，對案件的處理也是僅在基礎(chǔ)信息層面上的線索查詢和初步的案件分析處理。而實際上在偵查過程中，經(jīng)常需要調(diào)閱其他現(xiàn)有案件詳細的圖像資源和其他信息進行串并案分析，案件信息的不足，使辦案人員在案事件分析處理效率上大打折扣。

4. 缺乏體系化的業(yè)務(wù)流程

一個大要案往往需要團隊成員分工協(xié)作和多個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，而目前就圖像偵查工作來說，全國各地公安機關(guān)仍舊處于嘗試摸索階段，尚未形成一個完善、健全的體系與流程。公安網(wǎng)和視頻網(wǎng)上圖偵業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)分工，兩個平臺的信息匯聚及交互，其他業(yè)務(wù)信息的提取和處理等都未成體系，這在很大程度上影響了圖偵系統(tǒng)效能的最大化發(fā)揮。

（二）需求分析

1. 基于GIS的實時指揮調(diào)度需求

平臺能與警用地理信息系統(tǒng)結(jié)合，實現(xiàn)公安圖像信息基于空間電子地圖的可視化查詢和分析，提高在指揮決策、快速反映、反恐等方面的綜合能力，為治安管理、警力部署、巡邏布控、安全警衛(wèi)等公安業(yè)務(wù)提供行之有效管理手段。

2. 圖像信息資源庫管理需求

案事件視頻圖像數(shù)據(jù)庫用于存儲重大活動、突發(fā)事件、疑難案件的有關(guān)重要視頻數(shù)據(jù)信息，為案事件研判分析提供圖像信息服務(wù)，便于對圖像信息的調(diào)閱，對圖像信息資源庫的圖像信息編輯歸檔，分類管理，方便信息查詢比對。

3. 合成視頻指揮作戰(zhàn)的需求

當有突發(fā)案事件發(fā)生時往往需要多個單位進行聯(lián)合協(xié)同處置，并配合圖像偵查工具進行快速的案件研判，此時，通過可視指揮調(diào)度席位，可以快速調(diào)度，實現(xiàn)多個相關(guān)單位對案事件的聯(lián)合研判。

4. 案事件排查需求

目前視頻監(jiān)控點位數(shù)量龐大，要在海量圖像中尋找到有效信息，要有技術(shù)上的突破，如智能分析，視頻濃縮等，過濾無效信息，讓偵查人員快速聚焦到可疑信息，同時使用圖像增強對不夠清晰的圖片進行增強，獲得有效信息等。其他民警在日常工作中，可以將可疑圖像導(dǎo)入圖像信息資源庫存儲。在案件偵破過程中，可查詢并利用到日常收集的這些可疑信息，為案情做線索上的拓展。涉案的圖像信息需要長期存儲，要有一個圖像資源庫進行資料的存儲，匯總與共享。

二、系統(tǒng)總體建設(shè)思路

根據(jù)我區(qū)公安對視頻實戰(zhàn)綜合應(yīng)用平臺應(yīng)用的需求、同時依據(jù)相關(guān)政策法規(guī)及國家和行業(yè)標準，以實際需求為導(dǎo)向，圍繞實戰(zhàn)應(yīng)用、技術(shù)建設(shè)與工作機制等環(huán)節(jié)，統(tǒng)籌規(guī)劃、分布實施。主要建設(shè)內(nèi)容包括：

在全區(qū)建設(shè)省市兩級互聯(lián)互通并可在授權(quán)范圍內(nèi)互控的視頻實戰(zhàn)綜合應(yīng)用平臺，以電子地圖為底層支撐，以區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的視頻圖像信息為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以情報研判、應(yīng)急指揮、治安防控、偵查破案等業(yè)務(wù)應(yīng)用為核心，有效傳輸順暢的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和架構(gòu)，多層級的視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫，以及比較完備的政策法規(guī)、標準規(guī)范、專用技術(shù)和人力資源保障體系，基本滿足各部門、警種以及情報研判、指揮調(diào)度、偵查破案、治安防控、社會管理、反恐防暴、維穩(wěn)處突、規(guī)范執(zhí)法等工作對視頻圖像信息的基本需求，逐步將視頻監(jiān)控技術(shù)打造成公安機關(guān)第四大專業(yè)技術(shù)手段。

三、視頻實戰(zhàn)綜合應(yīng)用平臺技術(shù)路線及方案

（一）技術(shù)路線

高效率、高內(nèi)聚、低耦合、可擴展性強為視綜平臺的總體技術(shù)路線。視綜平臺管理模塊眾多，策略也依照用戶所屬部門不同而不同。這就需要軟件設(shè)計必須按照高內(nèi)聚、低耦合的方式進行，高內(nèi)聚可以加強軟件模塊的互動、統(tǒng)一、標準化，減少重復(fù)開發(fā)和測試的難度；低耦合可以為不同的應(yīng)用環(huán)境提供更加簡便、易用的解決方案。高效率、可擴展性強強調(diào)了既能最大化系統(tǒng)的效率，又能不失軟件處理的靈活性和擴展能力，是最具性價比和效率的實現(xiàn)方式。

圖偵平臺整體技術(shù)路線可分解四步：

第一，建立一套標準的規(guī)范體系。API（Application Programming Interface）接口標準。API是一些預(yù)先定義的函數(shù)，目的是提供應(yīng)用程序與開發(fā)人員基于某軟件或硬件的以訪問一組例程的能力，而又無需訪問源碼，或理解內(nèi)部工作機制的細節(jié)機制，為非SIP監(jiān)控域提供了設(shè)備的接入規(guī)范標準；SIP（Session Initiation Protocol）平臺對接標準。SIP是一個應(yīng)用層的信令控制協(xié)議。本項目主要通過SIP規(guī)范標準，完成有關(guān)非SIP視頻監(jiān)控領(lǐng)域與SIP視頻監(jiān)控領(lǐng)域的對接。

第二，建立圖像偵查系統(tǒng)業(yè)務(wù)框架。圖像偵查系統(tǒng)作為一個以圖像實戰(zhàn)應(yīng)用為基礎(chǔ)，同時與其他公安業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行信息整合和處理的綜合化信息合成作戰(zhàn)平臺，必須構(gòu)建一個適合于各類信息集成和處理的業(yè)務(wù)框架，確保各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息能夠快速的進行匯聚和整合，并且提供有效的數(shù)據(jù)分析挖掘能力，可以根據(jù)視頻實戰(zhàn)應(yīng)用的需要，針對性的分析和發(fā)現(xiàn)線索，并且能夠?qū)⒕€索的關(guān)聯(lián)性直觀的呈現(xiàn)出來，為能夠?qū)@些信息進行高效的整合、分析和處理，支持各類信息的合成分析，快速的線索識別和檢索，提供高效的視頻實戰(zhàn)應(yīng)用信息綜合應(yīng)用。

第三，建立四個核心圖偵業(yè)務(wù)庫。本項目業(yè)務(wù)主要包括圖像資源主目錄庫、視頻（線索）庫、案事件信息庫、圖偵技戰(zhàn)法庫。四個庫信息通過有效信息時間戳和GIS地圖道路區(qū)域關(guān)系，構(gòu)成了時間與地理上的鏈接信息，并且這些信息都是在系統(tǒng)錄入時自動產(chǎn)生，無需人工添加。通過時間同步服務(wù)器定時校準前端設(shè)備的時間戳，保證了信息的準確性，這樣為數(shù)據(jù)挖掘提供了海量數(shù)據(jù)分析源。

第四，實現(xiàn)基于圖像分析及數(shù)據(jù)挖掘的圖偵技戰(zhàn)法。采用視頻摘要、視頻濃縮技術(shù)，平臺從濃縮過的視頻或人工研判編輯過的視頻中，根據(jù)時間、地點和視頻特征進行快速視頻內(nèi)容檢索，幫助辦案人員迅速定位關(guān)鍵視頻片段。對于濃縮處理的視頻，可根據(jù)時間、地點、目標顏色、事件（人車出現(xiàn)、絆線等）對視頻進行檢索。對檢索結(jié)果視頻回放時，在播放進度條中智能顯示不同時段的視頻內(nèi)容，并可根據(jù)目標和事件快照進行預(yù)覽，使用戶可以無遺漏地跳躍式查看歷史視頻，從而大幅提高視頻查找效率；對于人工研判編輯過的視頻，可根據(jù)視頻線索、視頻關(guān)鍵詞、人車物描述信息從案事件視頻庫或線索視頻庫中對目標特征進行搜索，快速定位到相關(guān)視頻。

采用數(shù)據(jù)挖掘的一元線性回歸算法（時間與頻次作為基元量或地點與頻次作為基元量），對于車輛在時間范圍，地區(qū)范圍的進行線性回歸。按照實際經(jīng)驗，由于個人開車的習慣性，排除特殊情況，車輛在時間與地域上會有一定的區(qū)域性，如果出現(xiàn)大量非區(qū)域的異常點，相對的危險性會增加許多，從而提供刑偵的線索數(shù)據(jù)。采用基于時間的覆蓋分析算法，按照一個車輛不能在極短的時間同時在兩個地區(qū)出現(xiàn)的原理，進行套牌車輛的分析。

（二）技術(shù)方案

1.雙網(wǎng)雙平臺

基于大數(shù)據(jù)的視綜平臺采用的是雙網(wǎng)雙平臺的結(jié)構(gòu)，即在視頻專網(wǎng)上建設(shè)圖偵工作平臺，在公安網(wǎng)上建設(shè)合成作戰(zhàn)平臺，視頻專網(wǎng)上的圖偵工作平臺主要給圖偵、合成作戰(zhàn)、科信等專業(yè)部門的民警使用，公安網(wǎng)上的合成作戰(zhàn)平臺給全警使用。此種部署有利于對于網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的利用，并符合公安內(nèi)部安全的規(guī)范。這兩個平臺都是以大數(shù)據(jù)框架為基礎(chǔ)。辦案民警在視頻專網(wǎng)上進行視頻排查，這個時候會調(diào)用大量的視頻資源，占用帶寬，所以需要在視頻專網(wǎng)內(nèi)使用，并將排查的結(jié)果進入視頻專網(wǎng)的視頻實戰(zhàn)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，并同步到公安網(wǎng)。

合成作戰(zhàn)平臺的合成有兩層含義：一是信息合成，合成作戰(zhàn)平臺打通了各類資源庫、執(zhí)法辦庫、警情庫、三臺合一等數(shù)據(jù)庫；二是多警種合成，在合成作戰(zhàn)系統(tǒng)中，刑偵、治安、情報、技偵、網(wǎng)安等多警種參與合成作戰(zhàn)。系統(tǒng)所有涉及保密數(shù)據(jù)（如案件信息、重點管控人員信息、車駕管違章違法信息等）的應(yīng)用，均在公安網(wǎng)上開展。凡是需要大量調(diào)取視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的工作，均在視頻專網(wǎng)上進行，民警在兩個網(wǎng)上都能夠開展工作，專業(yè)警種還可在視頻專網(wǎng)上開展工作，不但可以減輕公安網(wǎng)壓力，也可更好的體現(xiàn)不同警種業(yè)務(wù)應(yīng)用需求。

2. 平臺架構(gòu)

在視頻共享聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，建設(shè)基于GIS的圖偵工作平臺框架，建設(shè)圖像資源主目錄庫、視頻（線索）庫、案事件庫、圖偵技戰(zhàn)法庫等；梳理包括公安自建電子警察、公安自建視頻監(jiān)控、車輛卡口、人臉識別以及整合共享的社會各行業(yè)、部門視頻資源主目錄庫；支持方便快捷的一鍵入視頻（線索）庫；可以整合警綜平臺、執(zhí)法辦案、三臺合一平臺等系統(tǒng)以及對接融合常住人口、流動人口、違法犯罪人員、重點管控人員、車駕管、旅店業(yè)、涉毒人員等各類人員，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建視頻大數(shù)據(jù)應(yīng)用架構(gòu)。

3. 應(yīng)用層次結(jié)構(gòu)

平臺應(yīng)用分為四層，分別為系統(tǒng)支撐層、數(shù)據(jù)通信層、業(yè)務(wù)邏輯層和應(yīng)用展示層。系統(tǒng)支撐層主要是PGIS、數(shù)據(jù)庫等系統(tǒng)應(yīng)用軟件；數(shù)據(jù)通信層進行案事件數(shù)據(jù)、涉案/線索圖像數(shù)據(jù)進行采集和存儲；業(yè)務(wù)邏輯層針對各種圖像偵查業(yè)務(wù)進行處理分析；應(yīng)用展示層最終將應(yīng)用提供給用戶。

四、實戰(zhàn)成果

目前視綜平臺已經(jīng)在全區(qū)18個公安基層實戰(zhàn)部門試點應(yīng)用，取得良好的實戰(zhàn)效果。公安通過對平臺的測試，在視頻技戰(zhàn)法方面實現(xiàn)了視頻快速檢索，包括車輛駛離快速定位、車輛駛?cè)肟焖俣ㄎ?、前向追蹤、后向追蹤；在卡口技?zhàn)法方面實現(xiàn)了晝伏夜出分析、路徑策略分析、車輛頻次分析、跟車策略分析、區(qū)域徘徊分析、頻繁夜出分析、非法營運車輛分析、疑似套牌車檢測分析和疑似假牌車輛檢測分析。2017年8月～9月，平羅縣城發(fā)生8起沿街商鋪門前電動車被盜案件，犯罪嫌疑人趁受害人進入商鋪購買商品時，對受害人未上鎖的電動車實施盜竊。通過視綜平臺分析嫌疑人案發(fā)前后運動軌跡，包括步行、乘坐出租車，鎖定嫌疑人落腳點，并提取出嫌疑人清晰面部圖像。

五、結(jié)語

視綜平臺與各類公安業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)緊密結(jié)合可以實現(xiàn)視頻圖像信息與其他信息碰撞以及聯(lián)合分析線索資源的快速匯集和分析利用。在此基礎(chǔ)之上可以呈現(xiàn)更多的關(guān)聯(lián)信息和線索，而且信息的關(guān)聯(lián)度更高，更準確，能夠更加充分發(fā)掘視頻圖像信息的綜合利用價值，擺脫了以往圖偵業(yè)務(wù)系統(tǒng)單打獨斗的局面，大大提升了公安圖偵業(yè)務(wù)的實戰(zhàn)應(yīng)用能力。