平安城市人脸识别布控系统的功能特点及应用分析
随着安防行业大举进入到人工智能的时代，技术的春风让平安城市建设焕然一新，如何利用“AI+安防”打造智能化城市安全屏障，成为时下安防企业抢占人工智能时代主动权的重要表现，同时安防企业也不断被冠以“人工智能企业”的名号，开始了新的征程，相比一些只停留于口号及概念的炒作，睿智者已经开始将理念变成现实，获得了市场的肯定。下文以智能大军中代表性企业英飞拓（Infinova）的平安城市解决方案为例，解析当前平安城市解决方案的特色。
一、平安城市概念延伸
传统的平安城市重在建设，而当前在国家“雪亮工程”的号召下，平安城市建设正从“平安智联网”应用向人脸识别智能视频系统建设、落实三级综治工作平台、“智慧治理”迈进。但当前的行业现状一直困扰平安城市的演进：
实时监控能力差（人工监控，需要安全值守，浪费人力）；
容易错过最佳抓捕机会，耗费大量警力（遇到警情，事后翻看录像审核，延误出警）；
人脸识别、抓拍准确率偏低，对后期录像审核造成困扰。
如何在性能和准确率、效率、成本、人脸识别角度等方面去完善平安城市解决方案，已经成为用户及厂商要面对的关键问题。依托先进的技术和项目市场经验优势，深圳英飞拓科技股份有限公司为上海市宝山区“雪亮工程”打造了3000路人脸识别联网系统解决方案，成为目前全球最大的人脸识别系统解决方案，也是迄今为止规模最大的单一人脸识别系统。英飞拓基于深度学习框架，采用卷积神经网络的算法，可实现多角度精准识别的人脸识别系统。该人脸布控方案基于对脸部区域的特征分析，有效分析检测正脸、侧脸、墨镜、口罩、偏暗光线下的人脸，进行人脸比对布控、检索。同时还支持性别、年龄、眼镜、帽子、胡子等属性识别，为基于属性语义进行抓拍库检索提供技术支持，这无疑让平安城市建设的痛点起到“药到病除”的效果。
二、智能人脸布控方案解析
工欲善其事必先利其器，为了应对新平安城市系统应用需求，英飞拓提供了包括前端人脸高清摄像机、“慧眼”系统后台管理平台软件、后端人脸识别软件、人脸数据存储NVR、IPSAN以及传输光端机等前端到后端的产品和系统方案。
整套方案主要呈现三大特点，一是规模大、全区域覆盖。英飞拓共架设3000路具有人脸检测及人脸抓拍等先进功能的智能人脸抓拍摄像机，系统后台部署人脸识别对比检测分析系统，通过网格化管理，在各个小区门口覆盖抓拍摄像机，做到“人过留像、留特征、留轨迹”；二是采取了深度学习关键技术，能实现机器在不断学习与训练的环境下，算法越来越聪明，识别率越来越高；三是自动检测，精准抓拍。结合人工智能技术，实现自动检测、精准抓拍人脸图片，通过智能化管理平台实现人脸特征信息比对和开展人脸识别应用。
人脸识别方案
作为全国首例大项目人脸识别项目，英飞拓在充分了解了项目的特点之后，结合现场地域跨度大、城乡结合点密、大型住宅集聚群多、人口流动性高等实际情况，前瞻性的将人脸识别算法前置到摄像机里。一方面保证数据的实时性，另一方面减轻了带宽的压力。在数据存储环节，英飞拓特别采用视频、图片分布式存储的方式，视频存储于各社区远程管理机房的NVR，图片集中存储于综治管理中心机房的图片存储服务器，为系统的高效、安全、高并发运行提供了保障。
三、人脸识别精度的决定因素
分析算法
英飞拓人脸布控系统基于神经网络”深度学习”的模型选择算法，提供人脸布控、人脸比对、以图搜图、轨迹跟踪、白 / 黑名单管理等核心业务功能，克服了传统技术的缺点，可实现重点监控区域人员的快速查找。具体而言，依靠最新的分析算法可实现多角度精准识别的人脸系统，有效分析检测正脸、侧脸、墨镜、口罩、偏暗光线下的人脸，进行比对、检索，同时还支持性别、年龄、眼镜、帽子、胡子等属性识别，为基于属性语义进行抓拍库检索提供技术支持等。
安装要求
首先要保证人脸清晰，尽量做到人脸足够大的像素，达到识别的标准，瞳孔之间像素大于40个像素点。
安装在大门或者通道时，要求画面刚好完全覆盖到大门或者通道（即画面的左边覆盖大门左边的边缘，画面右边覆盖到大门右边的边缘），建议宽度小于3米；
安装相关数据参考
摄像机设在通道正前方，正面抓拍人脸，左右偏转《30°，上下偏转《15°。照度建议在200lux以上，人脸左右或上下照度差异不要超过50lux。建议架设高度h大约2.0-3.5米左右。推荐摄像机的俯视角度α《15度。焦点在通道出入口处。
四、业务应用
这几年，人脸识别作为图侦技术的重要组成部分得到了快速发展，在警务实战方面逐渐有了规模化应用的趋势和潜力。公安刑侦部门需要比对大量的视频、图像，从海量视频监控数据中精准、快速地找到犯罪嫌疑人，效率和效能是他们的痛点需求。人工监控和查找存在容易疲劳、不精确、信息搜索效率低下等多方面问题，而通过智能人脸检索系统，对图帧实战作业的效率效能都有极大的提升。
在该项目中，英飞拓人脸布控系统可通过将普通案件嫌疑犯的人脸照片和在逃库中的在逃人员进行碰撞比对，帮助民警快速确认该嫌疑犯涉及其他案件的可能性，或针对全国在逃人员库进行人员信息的N:N方式比对检索，为公安机关在逃清网等行动提供关联线索。还可通过平台人员轨迹分析、区域碰撞等功能，分析出活动异常的人员，快速确认锁定，为连环案、类案等串并案分析提供关键线索，为警务实战信息化建设题提供技术保障！
五、总结
上海市宝山区“雪亮工程”项目成功建设了区、街镇、村居社区三级视频监控联网应用及村居社区视频监控联网应用平台，架设了具有人脸检测及视频抓拍等先进功能的智能网络摄像机共3000余路，在系统后台部署人脸识别对比检测分析系统，实现实时报警监控、以图搜图、录像联动、轨迹分析等功能，将视频监控智能化，足以证明视频监控厂商拥有技术底蕴及实战能力去满足未来平安城市建设的需求，以英飞拓为代表的拥有优秀安防产品及系统解决方案基础与AI技术储备及硬件基础的厂商，将为客户提供基于大数据和智能人脸识别的新一代安防整体解决方案，推动人工智能在安防领域的加速落地 。
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