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

與此同時(shí)，將有越來越多的監(jiān)控系統(tǒng)被應(yīng)用到機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭、會(huì)所、社區(qū)等場(chǎng)合的安全防范中。這些系統(tǒng)對(duì)保障社會(huì)的穩(wěn)定團(tuán)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(shí)時(shí)監(jiān)控與事前預(yù)防能力嚴(yán)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(guān)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(yīng)該能夠完成三大方面的功能：
?預(yù)防，即能夠?qū)ΡO(jiān)控場(chǎng)景進(jìn)行內(nèi)容分析，判斷場(chǎng)景中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)及其行為是否存在潛在的危險(xiǎn)性，一旦目標(biāo)違反預(yù)先定義的規(guī)則，系統(tǒng)應(yīng)能進(jìn)行適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)；
?記錄，即能夠?qū)ΡO(jiān)控場(chǎng)景內(nèi)容進(jìn)行保存并建立索引，記錄的內(nèi)容不僅僅包括場(chǎng)景本身，還應(yīng)該包括場(chǎng)景中目標(biāo)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(jiǎn)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(shí)現(xiàn)，關(guān)乎技術(shù)、設(shè)備、應(yīng)用等多個(gè)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(yùn)用日益成熟的生物特征識(shí)別技術(shù)，尤其是人臉識(shí)別技術(shù)，就能夠給現(xiàn)有的安防系統(tǒng)安上一雙慧眼，實(shí)現(xiàn)“預(yù)防-記錄-取證”的功能。

生物識(shí)別技術(shù)
生物識(shí)別技術(shù)是指通過計(jì)算機(jī)將人體固有的生理特征或行為特征收集起來并處理，以進(jìn)行個(gè)人身份的鑒定。生物識(shí)別技術(shù)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(xí)慣使然，后天形成的，如步態(tài)、筆跡等。

同傳統(tǒng)的身份認(rèn)證方法如身份標(biāo)識(shí)物品（鑰匙、證件、ATM卡）和身份標(biāo)識(shí)知識(shí)（用戶名和密碼）相比，生物識(shí)別技術(shù)具有認(rèn)證精度高、不易遺忘、不會(huì)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(diǎn)，因而已在電子商務(wù)、消費(fèi)電子產(chǎn)品、安全防范等多種領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

應(yīng)用指標(biāo)
應(yīng)用生物識(shí)別技術(shù)，必須考慮以下幾個(gè)指標(biāo)： [nextpage]

可靠性
可靠性是識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，與識(shí)別技術(shù)機(jī)理有著密不可分的關(guān)系?？煽啃院饬苛俗R(shí)別特征中蘊(yùn)含的信息，以及這些信息的可分性。一般而言，識(shí)別特征蘊(yùn)含的信息量越豐富，區(qū)分能力越強(qiáng)，可靠性就越好。

穩(wěn)定性
穩(wěn)定性是指識(shí)別特征是否會(huì)隨著環(huán)境和時(shí)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(gè)問題，它主要考量識(shí)別特征的收集是否會(huì)對(duì)人體造成傷害。一般而言，人臉、聲音和虹膜識(shí)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(shí)別特征采集過程中對(duì)人的要求。一般而言，直接接觸采集方式的生物識(shí)別技術(shù)都需要人主動(dòng)配合，采集時(shí)間也較長。這類生物識(shí)別技術(shù)的便利性較之非接觸式的生物識(shí)別技術(shù)要差。

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

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

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

綜合這兩方面的因素，將不難看出人臉識(shí)別技術(shù)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(shí)別技術(shù)
人臉識(shí)別利用人的面部特征進(jìn)行身份辨識(shí)。人臉識(shí)別是目前所有的生物識(shí)別技術(shù)中對(duì)使用者影響最小的技術(shù)，也是該領(lǐng)域中取得最新突破的識(shí)別技術(shù)之一。目前人臉圖像的采集主要有標(biāo)準(zhǔn)視頻和熱成像技術(shù)兩種。[nextpage]

技術(shù)特點(diǎn)
標(biāo)準(zhǔn)視頻采集技術(shù)，通過標(biāo)準(zhǔn)的攝像頭攝取人的面部圖像。 區(qū)分度高、識(shí)別性能好采集方便，與現(xiàn)有安防系統(tǒng)兼容準(zhǔn)確、直觀、自然受配戴飾物影響較小。

熱成像技術(shù)通過分析由面部毛細(xì)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(shí)別性能適中需要專門的采集設(shè)備受人配戴的飾物，如眼鏡、帽子的影響較大。

在識(shí)別技術(shù)上，早期的人臉識(shí)別技術(shù)采用特征臉、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法，需要大量的訓(xùn)練樣本進(jìn)行訓(xùn)練。基于幾何特征的人臉識(shí)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(guān)系來進(jìn)行識(shí)別。這種方法識(shí)別速度快，但識(shí)別率較低。并且，往往需要人工干預(yù)，確定眼睛、下巴等位置。

較之于其它的生物識(shí)別技術(shù)，人臉識(shí)別技術(shù)的優(yōu)勢(shì)如下：
首先，作為識(shí)別特征，人臉具有穩(wěn)定、可靠、安全、便利等特點(diǎn)。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?yàn)槿绱?，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(shí)別得到了比較廣泛的應(yīng)用。

其次，人臉圖像的采集非常方便，尤其是基于標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)攝像頭，完全滿足人臉圖像的采集要求，不需要進(jìn)行任何改造或升級(jí)。人臉圖像的采集是非接觸式的，也不需要人主動(dòng)配合，最大限度地提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

第三，與安防系統(tǒng)結(jié)合，人臉識(shí)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(shì)，真正達(dá)到“預(yù)防-記錄-取證”的目標(biāo)。我們知道，目前安防系統(tǒng)最關(guān)注的還是監(jiān)控場(chǎng)景中的人，尤其是重點(diǎn)關(guān)注的人及其行為。采用人臉檢測(cè)技術(shù)可以快速地分析出場(chǎng)景中人的位置，采集到人的面部圖像；采用人臉識(shí)別技術(shù)，可以迅速地將這些圖像與數(shù)據(jù)庫中的“嫌疑人”、“危險(xiǎn)人物”等進(jìn)行比對(duì)排查。一旦命中，系統(tǒng)將迅速作出響應(yīng)。人臉識(shí)別系統(tǒng)采集的人臉圖像又可以作為非常重要的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)記錄下來，存儲(chǔ)在監(jiān)控?cái)?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(jìn)行取證、認(rèn)定。從這個(gè)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(shí)別系統(tǒng)的應(yīng)用，將給安防系統(tǒng)一雙“慧眼”，檢測(cè)、識(shí)別場(chǎng)景中的人，做到能“防”、能“錄”、能“查”，滿足機(jī)場(chǎng)、海關(guān)、金庫等重要場(chǎng)合的安全保障需要。

案例分析
下面以國內(nèi)某機(jī)場(chǎng)國際航道安防系統(tǒng)為例，分析人像識(shí)別系統(tǒng)在安全監(jiān)控中的成功運(yùn)用。

案例背景
某國際機(jī)場(chǎng)，由于該地區(qū)地理位置、周邊形勢(shì)、歷史遺留等問題，行人中藏匿著各類特殊人群。當(dāng)有需要對(duì)這些人員進(jìn)行辨別、防范時(shí)，如何準(zhǔn)確、迅速地發(fā)現(xiàn)他們就成為機(jī)場(chǎng)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(jī)場(chǎng)候機(jī)樓的登機(jī)流程和機(jī)場(chǎng)口岸出入境管理流程的模式來看，機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓內(nèi)的安全檢查柜臺(tái)和入境檢查柜臺(tái)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(dòng)速度會(huì)放慢，因?yàn)槊總€(gè)旅客都要單獨(dú)在此接受檢查。當(dāng)有特殊人群的查找任務(wù)出現(xiàn)時(shí)，上述地點(diǎn)將會(huì)成為安保部門最為關(guān)注的地點(diǎn)。通常，機(jī)場(chǎng)安保部門會(huì)在安檢柜臺(tái)和入境檢查處安裝錄像監(jiān)控設(shè)備，利用這些地點(diǎn)的特殊性來布置和實(shí)施信息網(wǎng)絡(luò)，搜集旅客的面部信息進(jìn)行辨認(rèn)識(shí)別。但人工查找和比對(duì)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(shí)間接觸的對(duì)象的面部特征；不能同時(shí)辨認(rèn)多個(gè)對(duì)象；不能長時(shí)間保持注意力和辨認(rèn)力等。因此現(xiàn)有的安防系統(tǒng)在這類應(yīng)用中的作用非常有限。所以迫切需要引入生物特征識(shí)別技術(shù)，來提高安全防范的效率和效果。

方案設(shè)計(jì)與特點(diǎn)
結(jié)合前文介紹的各類生物識(shí)別技術(shù)的比較和案例背景需求的分析，本方案選擇人臉作為識(shí)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(shí)別技術(shù)最符合安保人員的工作習(xí)慣；
?便利：由于機(jī)場(chǎng)客流量大，必須保證一定的通關(guān)速度，因此，采用指紋、掌紋、虹膜等需要旅客主動(dòng)配合的識(shí)別技術(shù)響應(yīng)速度慢是不合適的；
?成本：可以利用安檢臺(tái)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(shí)別方式需要安裝新的采集設(shè)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(shí)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(tái)人臉比對(duì)服務(wù)器，工作量小，成本低。

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

系統(tǒng)應(yīng)用軟件上，可根據(jù)應(yīng)用的實(shí)際情況進(jìn)行定制化開發(fā)。例如，利用分布式計(jì)算技術(shù)，將人臉識(shí)別系統(tǒng)的主要模塊——“人臉自動(dòng)檢測(cè)、特征提取與比對(duì)”軟件模塊分?jǐn)偟饺四槞z測(cè)盒與比對(duì)服務(wù)器上，充分發(fā)揮了機(jī)器的協(xié)作處理能力，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。根據(jù)機(jī)場(chǎng)安全保衛(wèi)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的授權(quán)與認(rèn)證管理、日志記錄、報(bào)表生成與打印等。

結(jié)語
“平安城市”系統(tǒng)工程會(huì)涉及到大量的監(jiān)控和報(bào)警點(diǎn)，是一個(gè)整合了眾多產(chǎn)品，涉及到各個(gè)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(shí)用的軟件很好地整合，設(shè)計(jì)出合理的方案，才能真正建立一個(gè)實(shí)用高效的管理平臺(tái)。應(yīng)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(huì)各界日益關(guān)注的話題。生物識(shí)別技術(shù)的出現(xiàn)與成熟為智能安全監(jiān)控提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。在機(jī)場(chǎng)、海關(guān)等重要場(chǎng)合的安全保衛(wèi)工作中，生物識(shí)別技術(shù)將發(fā)揮巨大的作用。本文以人臉識(shí)別技術(shù)為例，采用實(shí)際案例探討了人臉識(shí)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。