許鯤

(天津公安警官職業(yè)學(xué)院,天津 300382)

0 引言

安防工作的科學(xué)合理進(jìn)行能夠保護(hù)公民財(cái)產(chǎn),促進(jìn)社會(huì)生活的平穩(wěn)進(jìn)行。但是目前的安防技術(shù)較為落后,主要是依靠傳統(tǒng)的人員巡邏的方法,存在檢查的盲區(qū)和時(shí)間限制,不能夠滿足全天候的安防監(jiān)控工作。在這種情況下,智能安防的概念應(yīng)運(yùn)而生,智慧安防系統(tǒng)提高了安防的工作可靠性,解決了人流量大或者是重要的場(chǎng)所人員配備不足的情況,并且,將視頻實(shí)行儲(chǔ)存和實(shí)施分析,能夠在最短的時(shí)間內(nèi)查出財(cái)產(chǎn)損失的情況或者是發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)及時(shí)預(yù)防。當(dāng)前智能安防技術(shù)的普及和應(yīng)用,極大地增加了人們?cè)谏a(chǎn)生活中的公共安全。

1 智慧安防技術(shù)中智能視頻分析技術(shù)應(yīng)用的主要內(nèi)容

智能視頻分析技術(shù)起初是應(yīng)用與軍事和公安系統(tǒng)中,能夠?qū)Ψ缸镄袨檫M(jìn)行偵查分析,隨著技術(shù)的普及和進(jìn)一步發(fā)展,智能視頻分析技術(shù)應(yīng)用于日常生活中,廣泛應(yīng)用于商超、公路、小區(qū)和公共場(chǎng)所中,并對(duì)安防工作起到了極大的輔助作用,降低了安防工作的成本[1]。

1.1 高清人像識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)人們?cè)诔?、街道等公共?chǎng)所進(jìn)行活動(dòng)時(shí),通過(guò)事先安置的高清攝像機(jī)進(jìn)行人像的拍照,利用智能視頻分析技術(shù)可以辨別出人員的身份特征、在某一區(qū)域的活動(dòng)頻率、是否為新面孔等信息。利用智能分析技術(shù)可以自動(dòng)進(jìn)行信息的處理,分類處理人員、物品等不同品類的信息,廣泛應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)行業(yè)中。人像識(shí)別技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)一些領(lǐng)域起到了改革的作用,特別是在安防領(lǐng)域,利用電子眼可以減少人們的犯罪行為和進(jìn)行后期的偵破。

1.2 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)

運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)是智能視頻分析技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì),因?yàn)樵谶M(jìn)行人像分析處理時(shí),面對(duì)的不僅是靜態(tài)的人像,更多的是監(jiān)控狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)視頻,如果全部利用人員觀看分析等,耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力進(jìn)行處理,增加了人工成本。智慧安防中的動(dòng)態(tài)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)解決了這一困擾,這項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于道路和人流較大的公共場(chǎng)所中,實(shí)現(xiàn)了視頻的智能處理[2]。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展對(duì)安防行業(yè)也是一項(xiàng)改革,在發(fā)現(xiàn)某個(gè)可疑分子之后,利用這項(xiàng)技術(shù)可以輔助追尋其運(yùn)用軌跡,進(jìn)行活動(dòng)的分析和追蹤調(diào)查。

1.3 循環(huán)檢測(cè)與移動(dòng)識(shí)別技術(shù)

對(duì)于一些對(duì)安防工作要求較高的地方需要用到循環(huán)檢測(cè)與移動(dòng)識(shí)別技術(shù),循環(huán)檢測(cè)增加了智能視頻分析技術(shù)的分析效率,減少因?yàn)橄到y(tǒng)原因造成的分析漏洞,提升了視頻分析質(zhì)量。循環(huán)檢測(cè)技術(shù)與智能視頻分析技術(shù)進(jìn)行有效地結(jié)合,可以很好地提高智慧安防的工作安全等級(jí)。智慧安防系統(tǒng)是對(duì)智能安防科技技術(shù)的一種整合,能夠增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,能夠保證重要單位的財(cái)產(chǎn)、資料安全問(wèn)題,降低犯罪率,提升生活質(zhì)量。

2 智能視頻分析技術(shù)在智慧安防系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)研究

智能視頻分析技術(shù)是對(duì)通過(guò)信息采集器收集到的信息進(jìn)行快速的處理,通過(guò)判斷視頻中的人物特征,與現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,達(dá)到識(shí)別的目的,在智能分析技術(shù)的幫助下,能夠快速達(dá)到預(yù)期的判斷識(shí)別目的。

2.1 人臉檢測(cè)

人臉檢測(cè)的工作過(guò)程較為簡(jiǎn)單,一般是利用機(jī)器設(shè)備進(jìn)行人臉的掃描,通過(guò)對(duì)人臉中五官3D信息儲(chǔ)存,達(dá)到人像信息錄入的目的。檢測(cè)過(guò)程較為簡(jiǎn)單,有一定的靈活性和自然性,工作效率和質(zhì)量也能夠得到保證。人臉檢測(cè)技術(shù)在日常生活中多個(gè)方面都有應(yīng)用,當(dāng)應(yīng)用在智能安防系統(tǒng)中時(shí),可以增加工作效率和安全性,在小區(qū)和寫字樓中增加人臉識(shí)別關(guān)卡,不僅可以增加人臉錄入數(shù)據(jù),還能夠保證小區(qū)和寫字樓中的安全性,提高了安保的質(zhì)量,也是智慧安防系統(tǒng)的具體體現(xiàn)。

2.2 信息定位

如何快速地將采集到的人臉信息進(jìn)行快速識(shí)別,這就用到了信息定位技術(shù),運(yùn)用智能分析將人臉的特征進(jìn)行快速處理,在智能化的生物識(shí)別程序的幫助下,提升信息的識(shí)別和定位的效率。這種信息定位技術(shù)類似于在實(shí)例地圖中的應(yīng)用,有一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù),在這個(gè)圖片庫(kù)中存放了大量的圖片信息,當(dāng)出現(xiàn)需要比對(duì)的圖片信息之后,根據(jù)這個(gè)圖片或者時(shí)視頻的信息快速進(jìn)行比對(duì)定位,在圖片或者是視頻數(shù)據(jù)庫(kù)中找出與之相似的片段,從而實(shí)現(xiàn)信息的快速定位和比對(duì)。

2.3 信息的對(duì)比

在人臉信息處理的最后一步,就是將現(xiàn)場(chǎng)采集到的信息和電腦內(nèi)部?jī)?chǔ)存的信息進(jìn)行對(duì)比,根據(jù)比較的結(jié)果和結(jié)論進(jìn)行接下來(lái)的分析,雖然在人類的直觀判斷中,人臉有著極大的相似性,但是每個(gè)人的生物信息是有差別的,其中蘊(yùn)含著豐富的信息,從而在信息對(duì)比中能夠判斷出公民的具體身份情況,提升識(shí)別的準(zhǔn)確率,并且能夠保證人們的個(gè)人隱私[3]。信息的對(duì)比也是保證安全的一個(gè)有效舉措,首先是在安防系統(tǒng)中,發(fā)現(xiàn)某個(gè)需要對(duì)比的信息之后,需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的比對(duì),但是其準(zhǔn)確性不僅影響著工作的效率,也影響著人們對(duì)于安防系統(tǒng)的信任度,在信息對(duì)比的過(guò)程中,一方面要保護(hù)用戶的個(gè)人信息,另外還要保證其準(zhǔn)確性。

3 智能視頻分析技術(shù)在智慧安防系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

在門禁和密碼柜等保險(xiǎn)類的空間中使用的一般是虹膜、指紋等進(jìn)行識(shí)別處理,而日常生活中人們?cè)诨锇榛蛘呤悄吧酥g進(jìn)行記憶的過(guò)程中,利用的主要是面部的特征,在智能視頻的分析中,利用的也是這一技術(shù),識(shí)別更加簡(jiǎn)單便捷,也符合生物識(shí)別的特性。

3.1 公共場(chǎng)合的安防應(yīng)用

公共場(chǎng)所具有人流量大、人員混雜等特點(diǎn),由于安保工作較為困難、安防人員缺失等因素造成極易發(fā)生盜竊的問(wèn)題,一般人們?cè)诎l(fā)現(xiàn)物品丟失的時(shí)候,已經(jīng)錯(cuò)過(guò)了最佳的抓捕時(shí)機(jī),并且沒(méi)有及時(shí)趕到的安保人員進(jìn)行配合工作,在丟失之后,就要用到智能視頻分析技術(shù)進(jìn)行不法分子的追蹤工作。在超市中,智能視頻分析技術(shù)會(huì)不間斷對(duì)貨物進(jìn)行監(jiān)測(cè),當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)區(qū)域的物品發(fā)生非正常缺失的時(shí)候就會(huì)對(duì)管理后端發(fā)出警告,并且能夠?qū)梢煞肿舆M(jìn)行追蹤鎖定;在抓捕過(guò)程中,智能分析系統(tǒng)還能夠?qū)梢煞肿铀诘膮^(qū)域進(jìn)行人流分析,減少在人員密集的位置進(jìn)行抓捕工作,進(jìn)而保證商超的正常運(yùn)行[4]。

3.2 特殊場(chǎng)所的安防應(yīng)用

在博物院、奧運(yùn)會(huì)、國(guó)際論壇等重要的場(chǎng)所中,智能安防系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用,在國(guó)家級(jí)的會(huì)議中,對(duì)安防等級(jí)的要求很高,不僅需要高素質(zhì)的安保人員,也需要智能的科技手段進(jìn)行輔助,在智能視頻技術(shù)的有力保障下,可以更好地提高會(huì)議的安保工作質(zhì)量。在智能視頻分析技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,可以很好地結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)智能傳感技術(shù)。例如博物館的安防工作開展中就需要保障每一件文物的質(zhì)量與安全,而博物館每天參觀的人流都非常的大,為了很好保證文物的完整和安全,需要對(duì)每一件展品進(jìn)行全天候的監(jiān)控,智能安防系統(tǒng)得以施展拳腳。

3.3 智慧安防系統(tǒng)技術(shù)分析

智慧安防系統(tǒng)對(duì)原有的嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),增加了運(yùn)算能力和智能視頻分析算法,并在視頻監(jiān)控器和服務(wù)設(shè)備中增加了嵌入視頻分析模塊等前端處理技術(shù)。在前端做視頻分析的好處是實(shí)時(shí)性高,并且傳輸?shù)胶笈_(tái)的只是有用的報(bào)警信息和畫面,這樣可以大大減少傳輸數(shù)據(jù)量,也減少了后臺(tái)存儲(chǔ)的負(fù)擔(dān)。選擇嵌入式視頻分析架構(gòu)將現(xiàn)有的傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)為智能視頻監(jiān)控系統(tǒng),是一種成本低且易于改造的方案。前端智能與后端智能分析包含著明顯的轉(zhuǎn)化關(guān)系,隨著芯片技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,一些基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能算法也將在前端完成。

4 智能視頻分析技術(shù)與安防系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)展望

隨著智能視頻分析技術(shù)給人們的生活、工作以及安防帶來(lái)了很多的便利,但是在實(shí)際運(yùn)用中,還是存在許多的問(wèn)題,其中由于人臉之間的相似性,會(huì)給視頻分析技術(shù)帶來(lái)一定的影響,這是在未來(lái)的發(fā)展中需要改進(jìn)提升的方面。

4.1 相似性

由于具有血緣關(guān)系或者是不同人員之間都會(huì)存在一定的相似性,具備相像的面部特征,五官結(jié)構(gòu)的分布差異較小,在后期的智能分析過(guò)程中,可能會(huì)存在一定的影響,從而導(dǎo)致人臉識(shí)別出現(xiàn)微小的誤差,這些技術(shù)性的問(wèn)題,可以通過(guò)融合其他安防技術(shù),提高智慧安防系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性[5]。例如,對(duì)人體的整體特征進(jìn)行存檔,在遇到相似的面部特征時(shí),進(jìn)行身體其他部位的特征信息比對(duì),對(duì)不同人群之間的相似度進(jìn)行區(qū)分,可以有效地減少由于面部特征相似帶來(lái)的分析困難。另外,在未來(lái)的安防系統(tǒng)中,由于使用更加先進(jìn)的視頻分析技術(shù)可以有效地識(shí)別出不同人臉之間的細(xì)微差別,減少相似性帶來(lái)的干擾。

4.2 易變性

在對(duì)人臉進(jìn)行識(shí)別的時(shí)候,由于人臉的特征容易發(fā)生變化,當(dāng)人們做出不同的面部表情時(shí),面部特征就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化。在人臉信息采集的時(shí)候,不同的光照、遮蓋物、年齡等外部因素都會(huì)影響到信息采集的準(zhǔn)確性和真實(shí)性,當(dāng)智能視頻分析技術(shù)對(duì)其人物進(jìn)行采集對(duì)比的時(shí)候,就會(huì)影響到識(shí)別的質(zhì)量與準(zhǔn)確性。雖然在每個(gè)人的不同年齡階段會(huì)出現(xiàn)面部特征的改變,但是每個(gè)人都會(huì)有一些易于辨認(rèn)的特征,并且伴隨很長(zhǎng)一段時(shí)間,對(duì)于個(gè)人的視頻甄別來(lái)說(shuō),還是要從不同的方面進(jìn)行把握,例如,首先對(duì)每個(gè)人的突出特征進(jìn)行保存,在下次遇到的時(shí)候可以快速地比對(duì)出某個(gè)人,其次是將多個(gè)部位的特征進(jìn)行存檔,當(dāng)一個(gè)部位存在模糊分析的時(shí)候,進(jìn)行另外一個(gè)部位的比對(duì),既增加了效率,也增加的準(zhǔn)確度,可以有效地減少由于年齡增長(zhǎng),個(gè)人面部特征改變所帶來(lái)的困擾和分析問(wèn)題。

4.3 數(shù)據(jù)流增加

因?yàn)榇罅康姆治鰯?shù)據(jù)通過(guò)云傳輸儲(chǔ)存在后臺(tái)中,以便以后的分析使用,但是當(dāng)系統(tǒng)采集的人臉信息數(shù)以萬(wàn)計(jì)的增加時(shí),達(dá)到一定的限度之后,就會(huì)降低系統(tǒng)的分析能力,造成分析結(jié)果的可靠性下降。而人們年齡的增長(zhǎng)、面部特征的改變、外界因素的影響等多種因素的干擾都會(huì)間接的影響到安防系統(tǒng)的質(zhì)量。而未來(lái)的安防系統(tǒng)主要是建立在對(duì)人體面部特征的詳細(xì)識(shí)別當(dāng)中,并且加入大數(shù)據(jù)分析技術(shù),有利于圖片、視頻之間的人臉的具體辨別,在未來(lái)的安防系統(tǒng)中利用先進(jìn)的信息處理技術(shù)可以有效保證安防系統(tǒng)的質(zhì)量和效率。

5 結(jié)語(yǔ)

智能安防系統(tǒng)是傳統(tǒng)安保工作的一個(gè)輔助工具,智能視頻分析技術(shù)能夠快速地對(duì)需要查詢的或者是追蹤的人進(jìn)行定位,提高社會(huì)的安全穩(wěn)定,在公共場(chǎng)所的應(yīng)用中,可以保證安防工作的質(zhì)量,降低了安防難度,并且對(duì)人們的生活與工作產(chǎn)生了非常重要的影響,促進(jìn)了人民生活品質(zhì)的提高。在未來(lái)智能視頻技術(shù)與安防系統(tǒng)發(fā)展的時(shí)候,需要改進(jìn)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的方式。在過(guò)去的安防系統(tǒng)構(gòu)建時(shí),是采取二進(jìn)制的計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)方式,在今后安防系統(tǒng)發(fā)展的過(guò)程中不僅需要進(jìn)行深度學(xué)習(xí),并且還需要充分地發(fā)揮出人工智能的技術(shù)優(yōu)勢(shì),讓安防系統(tǒng)可以模擬人腦進(jìn)行智能化的學(xué)習(xí)。