目前全國正在蓬勃開展的“平安城市”建設，公安部也組織了“3111”工程，旨在全國范圍內(nèi)全面推動城市報警與監(jiān)控建設的重大工程項目。

與此同時，將有越來越多的監(jiān)控系統(tǒng)被應用到機場、車站、碼頭、會所、社區(qū)等場合的安全防范中。這些系統(tǒng)對保障社會的穩(wěn)定團結(jié)、人們的安居樂業(yè)起到了非常重要的作用。但受諸多因素的約束，絕大多數(shù)安防系統(tǒng)只能用作事后的查閱與取證，凸顯出實時監(jiān)控與事前預防能力嚴重不足。并且，從事后查閱取證的角度來看，現(xiàn)有的安防系統(tǒng)往往難以提供滿足有關部門取證要求的證據(jù)或線索。

理想中的安全防范監(jiān)控系統(tǒng)，應該能夠完成三大方面的功能：
?預防，即能夠?qū)ΡO(jiān)控場景進行內(nèi)容分析，判斷場景中的運動目標及其行為是否存在潛在的危險性，一旦目標違反預先定義的規(guī)則，系統(tǒng)應能進行適當?shù)捻憫?
?記錄，即能夠?qū)ΡO(jiān)控場景內(nèi)容進行保存并建立索引，記錄的內(nèi)容不僅僅包括場景本身，還應該包括場景中目標的屬性、行為等，方便后續(xù)的調(diào)查檢索；
?取證，即能夠支持事后監(jiān)控錄像的簡便檢索，能夠提供合理有效的證據(jù)。

此三者構(gòu)成了“智能監(jiān)控”的主要內(nèi)容。不難看出，智能安全監(jiān)控的實現(xiàn)，關乎技術、設備、應用等多個層面。然而，這并不意味著建造具備一定智能的安全監(jiān)控系統(tǒng)如空中樓閣。巧妙地運用日益成熟的生物特征識別技術，尤其是人臉識別技術，就能夠給現(xiàn)有的安防系統(tǒng)安上一雙慧眼，實現(xiàn)“預防-記錄-取證”的功能。

生物識別技術
生物識別技術是指通過計算機將人體固有的生理特征或行為特征收集起來并處理，以進行個人身份的鑒定。生物識別技術利用的特征，大體上可以分為兩類：一類是生理特征，與生俱來，多為先天性的，如指紋、掌紋、虹膜、面像、DNA等；一類是行為特征，乃習慣使然，后天形成的，如步態(tài)、筆跡等。

同傳統(tǒng)的身份認證方法如身份標識物品（鑰匙、證件、ATM卡）和身份標識知識（用戶名和密碼）相比，生物識別技術具有認證精度高、不易遺忘、不會丟失、防偽性能好，不易偽造或被盜、隨身“攜帶”和隨地可用等優(yōu)點，因而已在電子商務、消費電子產(chǎn)品、安全防范等多種領域得到了廣泛的應用。

應用指標
應用生物識別技術，必須考慮以下幾個指標： [nextpage]

可靠性
可靠性是識別技術應用的基礎，與識別技術機理有著密不可分的關系?？煽啃院饬苛俗R別特征中蘊含的信息，以及這些信息的可分性。一般而言，識別特征蘊含的信息量越豐富，區(qū)分能力越強，可靠性就越好。

穩(wěn)定性
穩(wěn)定性是指識別特征是否會隨著環(huán)境和時間的變化而發(fā)生變化，是否能夠保持同一不變。

采集安全性
采集安全性是目前國際上非常重視的一個問題，它主要考量識別特征的收集是否會對人體造成傷害。一般而言，人臉、聲音和虹膜識別這種非接觸式的采集方式較之指紋、掌紋、視網(wǎng)膜等直接接觸的采集方式要安全得多。

便利性
便利性，一方面是指特征的便于攜帶、不易丟失、防偽防盜性能好；另一方面也是指識別特征采集過程中對人的要求。一般而言，直接接觸采集方式的生物識別技術都需要人主動配合，采集時間也較長。這類生物識別技術的便利性較之非接觸式的生物識別技術要差。

響應速度
響應速度一般是指單次生物特征識別所需要的時間。一般而言，系統(tǒng)的響應速度與應用架構(gòu)有著密切關系。例如，在不同的指紋、人臉庫中進行一次查詢，系統(tǒng)的響應時間也不相同。為了比較不同的生物識別技術的響應速度，通常我們可以用1：1比對所需要的時間來進行衡量。

識別性能
生物識別技術的性能一般用誤識率和拒識率兩個參數(shù)來衡量。所謂的誤識率是指識別錯誤的樣本占識別總數(shù)的比率；而拒識率是指沒有被正確識別的樣本占總的樣本的比率。

考慮安防系統(tǒng)本身的特點，識別特征采集的安全性、使用的便利性、系統(tǒng)的響應速度是非常關鍵的。在這些方面，人臉、指紋是非常有優(yōu)勢的。例如，現(xiàn)有的基于生物識別技術的門禁系統(tǒng)多采用指紋、人臉作為識別特征。另一方面，在安防系統(tǒng)中部署生物識別系統(tǒng)，必須充分利用現(xiàn)有的安防設備，對現(xiàn)有系統(tǒng)的改造盡可能小，成本造價盡可能低。

綜合這兩方面的因素，將不難看出人臉識別技術是現(xiàn)階段能與安防系統(tǒng)成功結(jié)合的不二之選。

人臉識別技術
人臉識別利用人的面部特征進行身份辨識。人臉識別是目前所有的生物識別技術中對使用者影響最小的技術，也是該領域中取得最新突破的識別技術之一。目前人臉圖像的采集主要有標準視頻和熱成像技術兩種。[nextpage]

技術特點
標準視頻采集技術，通過標準的攝像頭攝取人的面部圖像。 區(qū)分度高、識別性能好采集方便，與現(xiàn)有安防系統(tǒng)兼容準確、直觀、自然受配戴飾物影響較小。

熱成像技術通過分析由面部毛細血管的血液產(chǎn)生的熱線來產(chǎn)生面部圖像。 受光線的影響較小識別性能適中需要專門的采集設備受人配戴的飾物，如眼鏡、帽子的影響較大。

在識別技術上，早期的人臉識別技術采用特征臉、神經(jīng)網(wǎng)絡等方法，需要大量的訓練樣本進行訓練?；趲缀翁卣鞯娜四樧R別方法利用人的眼、鼻、嘴等部件的形狀或類型以及它們之間的幾何關系來進行識別。這種方法識別速度快，但識別率較低。并且，往往需要人工干預，確定眼睛、下巴等位置。

較之于其它的生物識別技術，人臉識別技術的優(yōu)勢如下：
首先，作為識別特征，人臉具有穩(wěn)定、可靠、安全、便利等特點。在一般情況下，人的面部特征是非常穩(wěn)定可靠的，“攜帶”便利。面像也是用于區(qū)分人的首要特征。正因為如此，在公安、安全部門的偵查，以及安全保衛(wèi)、出入控制中，人臉識別得到了比較廣泛的應用。

其次，人臉圖像的采集非常方便，尤其是基于標準視頻的圖像采集方式。目前，絕大多數(shù)安防系統(tǒng)采用的都是可見光范圍內(nèi)的標準攝像頭，完全滿足人臉圖像的采集要求，不需要進行任何改造或升級。人臉圖像的采集是非接觸式的，也不需要人主動配合，最大限度地提高了系統(tǒng)的響應速度。

第三，與安防系統(tǒng)結(jié)合，人臉識別系統(tǒng)能夠最大效能發(fā)揮出現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢，真正達到“預防-記錄-取證”的目標。我們知道，目前安防系統(tǒng)最關注的還是監(jiān)控場景中的人，尤其是重點關注的人及其行為。采用人臉檢測技術可以快速地分析出場景中人的位置，采集到人的面部圖像；采用人臉識別技術，可以迅速地將這些圖像與數(shù)據(jù)庫中的“嫌疑人”、“危險人物”等進行比對排查。一旦命中，系統(tǒng)將迅速作出響應。人臉識別系統(tǒng)采集的人臉圖像又可以作為非常重要的監(jiān)控數(shù)據(jù)記錄下來，存儲在監(jiān)控數(shù)據(jù)庫中，作為事后檢索的索引；或者與公安、安全部門的數(shù)據(jù)庫接駁，進行取證、認定。從這個角度來說，如果說目前的安防系統(tǒng)有“錄”無“防”的話，那么人臉識別系統(tǒng)的應用，將給安防系統(tǒng)一雙“慧眼”，檢測、識別場景中的人，做到能“防”、能“錄”、能“查”，滿足機場、海關、金庫等重要場合的安全保障需要。

案例分析
下面以國內(nèi)某機場國際航道安防系統(tǒng)為例，分析人像識別系統(tǒng)在安全監(jiān)控中的成功運用。

案例背景
某國際機場，由于該地區(qū)地理位置、周邊形勢、歷史遺留等問題，行人中藏匿著各類特殊人群。當有需要對這些人員進行辨別、防范時，如何準確、迅速地發(fā)現(xiàn)他們就成為機場安全保衛(wèi)部門迫切需要解決的問題。[nextpage]

根據(jù)目前國內(nèi)多數(shù)機場候機樓的登機流程和機場口岸出入境管理流程的模式來看，機場候機樓內(nèi)的安全檢查柜臺和入境檢查柜臺都是長期有人值守的地方，而且是旅客必經(jīng)之地。另外在這類地區(qū)旅客的流動速度會放慢，因為每個旅客都要單獨在此接受檢查。當有特殊人群的查找任務出現(xiàn)時，上述地點將會成為安保部門最為關注的地點。通常，機場安保部門會在安檢柜臺和入境檢查處安裝錄像監(jiān)控設備，利用這些地點的特殊性來布置和實施信息網(wǎng)絡，搜集旅客的面部信息進行辨認識別。但人工查找和比對有很大的局限性，例如：人的記憶力有限，通常不能清楚地記住短時間接觸的對象的面部特征；不能同時辨認多個對象；不能長時間保持注意力和辨認力等。因此現(xiàn)有的安防系統(tǒng)在這類應用中的作用非常有限。所以迫切需要引入生物特征識別技術，來提高安全防范的效率和效果。

方案設計與特點
結(jié)合前文介紹的各類生物識別技術的比較和案例背景需求的分析，本方案選擇人臉作為識別特征。其原因主要在于：
?直觀、自然：人工辨別也是采用人臉作為特征的，采用人臉識別技術最符合安保人員的工作習慣；
?便利：由于機場客流量大，必須保證一定的通關速度，因此，采用指紋、掌紋、虹膜等需要旅客主動配合的識別技術響應速度慢是不合適的；
?成本：可以利用安檢臺和入境檢查處等地安裝了視頻錄像系統(tǒng)。如采用指紋、掌紋、虹膜等識別方式需要安裝新的采集設備，必須重新布線、安裝、聯(lián)調(diào)等，工作量大，成本高。而人臉識別系統(tǒng)前端可以完全利用現(xiàn)有的攝像頭，只需要在后端配置一臺人臉比對服務器，工作量小，成本低。

系統(tǒng)架構(gòu)
通過一個視頻分配器將攝像頭采集到的圖像輸送到人臉檢測盒里；人臉檢測盒完成人臉的檢測、存儲、記錄，并將人臉圖像通過局域網(wǎng)提交到人臉比對服務器上，與各類特殊人群數(shù)據(jù)庫進行比對；比對的結(jié)果將實時顯示在人臉比對顯示器上；一旦有人員被查中，系統(tǒng)將觸發(fā)安檢臺上的語音報警系統(tǒng)，并將比對結(jié)果寫入系統(tǒng)日志。

系統(tǒng)應用軟件上，可根據(jù)應用的實際情況進行定制化開發(fā)。例如，利用分布式計算技術，將人臉識別系統(tǒng)的主要模塊——“人臉自動檢測、特征提取與比對”軟件模塊分攤到人臉檢測盒與比對服務器上，充分發(fā)揮了機器的協(xié)作處理能力，提高了系統(tǒng)的響應速度。根據(jù)機場安全保衛(wèi)系統(tǒng)的業(yè)務流程，實現(xiàn)了系統(tǒng)的授權與認證管理、日志記錄、報表生成與打印等。

結(jié)語
“平安城市”系統(tǒng)工程會涉及到大量的監(jiān)控和報警點，是一個整合了眾多產(chǎn)品，涉及到各個職能部門的一套大型的系統(tǒng)，只有將優(yōu)質(zhì)的硬件與實用的軟件很好地整合，設計出合理的方案，才能真正建立一個實用高效的管理平臺。應該看到，現(xiàn)在中國安防界不缺安防器材，缺的是整體的解決方案。

智能安全監(jiān)控是社會各界日益關注的話題。生物識別技術的出現(xiàn)與成熟為智能安全監(jiān)控提供了必要的技術基礎。在機場、海關等重要場合的安全保衛(wèi)工作中，生物識別技術將發(fā)揮巨大的作用。本文以人臉識別技術為例，采用實際案例探討了人臉識別系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合，在降低安全保衛(wèi)人員工作量，提高工作效率方面發(fā)揮了重大作用。