视频人像检验技术分析

高一卓 王志群 杨洪臣

（中国刑警学院 辽宁 沈阳 110035）

视频人像检验技术分析

高一卓 王志群 杨洪臣

（中国刑警学院 辽宁 沈阳 110035）

根据视频人像的特殊性，分析传统视频人像检验的内容、方法，归纳、列举并分析了视频人像检验的特点和难点，为视频人像检验提供理论依托。

视频 人像检验 特征

视频人像检验技术是基于人的生物特征的自身稳定性和个体差异性，对视频中的人物进行追踪检索，从而通过辨认人像面貌、分析人物行为体态特征等手段，实现对人像的识别和身份判定。视频人像检验技术的应用前景十分广泛，应用领域涉及军队、海关、机场、码头、车站、政府机关、商业系统、金融系统和社会生活管理等一切出入口控制等多个方面。

1 视频人像检验技术的内容

1.1 人脸的检验

人脸的检验主要是特征识别，包括一般特征和个性特征。所谓一般特征主要是指年龄、性别、脸型、发式；个性特征包括五官的形态、脸部各部分之间的比例关系、脸部的立体状态以及五官构成所流露出的精神状态。由视频图像记录的人脸特征在许多情况下会因成像距离、光线等原因，不足以反映个性特征，此时人像检验的目的只能是对一般特征做出比较准确的判断，为案件的侦查提供线索。当视频图像记录的人脸信息量较大、可视条件较好时，可以进行个性特征的分析，必要时用于人像的同一识别。即：（1）判断不同视频图像中的人像是否为同一人；（2）判断视频图像中的人像与嫌疑人是否为同一人。这种检验是办案工作中最具实际意义的检验，也是风险最大、难度最大的检验。

1.2 体态和行为特征的检验

体态是指人的轮廓，即高、矮、胖、瘦。检验人的体态特征一般把体态分解成具有对比条件的具体参量。一般包括身高测量、比例测量（如手臂长与身高的比例关系，腿长与身高比例关系）。行为特征是人在主客观因素影响下而产生的外部动作，这些都直接或间接的反映了人在长期生活中所形成的行为习惯，可以作为识别犯罪人是否同一的参考依据。

1.3 人像所带的特殊标记的检验

特殊标记既包括个人身体某些区别于他人的生长特征，也包括视频中人物的衣物、物品等外在特征。在有些视频中，由于模糊、伪装、摄像角度等问题，使人像不清晰或被遮掩，但是还可以辨识人身上的斑痣、疤痕、纹身或身体的缺陷，以及身着打扮、装饰装扮的特征，这些都可以在人身识别中起到至关重要的作用。

2 视频人像检验技术的方法及原理

2.1 模糊视频图像的清晰化处理

对于大多数视频，由于摄像头的位置摆放、光线的影响、人物运动等原因导致视频中的人像模糊不清，需要借助相关软件和技术手段达到检验条件，如亮度调整、色彩调整、图像增强、图像复原等，对模糊的图像进行清晰化处理，使包含人像面部信息的图像变得清晰，人物特征更加突出，达到辨认和检验的基础。

2.2 人脸的识别与鉴定

人脸的相貌特征分析要注意观察脸型、发际、颧部、颌部，人脸的五官。由于视频多数不清晰，所以一般要注意观察五官的比例关系。如“三停五眼”中的个性比例差异，上部偏大、中部偏大或者下部偏大；脸的宽窄，标准脸宽约为眼睛的五倍。这些特征具有差异性又具有稳定性，是对人脸进行分析鉴定的科学基础。

2.3 人的行为特征识别

视频人像的行为可以从三部分来看：（1）头部的运动。如头左/右倾，头后仰，习惯性摇头等；（2）手部的运动。人物说话时是否有用手摸下巴，打手势等行为，行走时手是否插入裤袋中等个人特征；（3）腿部的运动。包括腿的生长特点、步幅、步态。腿的生长特点指O形腿姿态还是X形腿姿态。步幅特征指步长、步宽和步角，这三个指标可以在视频中测量计算得到，从而分析计算嫌疑人的身高等。

2.4 特殊特征识别

特殊特征包括人身体的生理特征和外在服饰特征。人的生理特征有痣、胎记、色斑、疤痕等。在视频中由于摄像光线和位置的影响，有些特征在视频中并不能准确反映，在进行比较时候，要综合考虑光线噪声，拍摄角度影响等因素进行综合判断。

3 视频人像检验技术的特点和难点

在司法鉴定实践中，受理案件的视频中图像一般存在以下几个特点和难点。

3.1 图像模糊

（1）光线模糊。摄像头的摆放位置不同，得到的光线也是不同的。有时，视频图像很暗，几乎很难观察到人员的走动，这就是由光线引起的图像模糊。光照的角度不同，使得人的面部的特征信息不明显，正侧面光线过强，曝光过强，会将人脸的局部特征“消除”掉，掩盖掉一部分有价值的信息。

（2）离焦模糊。一般视频摄像头可以摄制的物体在空间上有一定的范围。如果人物的运动范围在拍摄的清晰范围的边缘以及边缘之外，就会产生离焦模糊的效果。离焦模糊使录像中人物整体都变得很模糊，给人像的检验分辨带来了困难。

（3）运动模糊。人物如果在摄像头摄制范围内剧烈运动，在得到的视频中，就会形成一种运动模糊的效果。这种视频中得到的运动人物的图像边缘也会粗糙，对人物轮廓形态的分辨会带来信息偏差。

（4）设备器件。摄像头在常年的使用中，会因为长期工作，元件老化、故障或维修保护不及时等原因而导致记录的视频模糊不清。例如，由于环境污染加之维护不到位而使镜头蒙尘，这会使图像质量整体下降，不利于观察细节；如果CCD损伤，会导致图像出现过多噪点，画面整体亮度不均，有时也会出现拖影，图像偏色等情况。

3.2 人物变形

（1）人面部的表情导致的脸部变形。人物会有动态的表情。由于受到各种外因或者心理情感的影响所表现出来的喜怒哀乐，如高兴、悲伤、思考会使人的脸部器官发生变化，在摄像头的记录下，会产生一定的面部的变形。而人的面部的皱纹、皮肤松弛，皱纹的纹理也会在动态表情的过程中产生变形。

（2）透视规律引起的人像变形。视频中人物影像与景物的各种形态变化均符合透视学的规律，视频中每一帧图像类似于人眼观察空间物体形成的透视图像。透视使得在视频画面中的人物近大远小，透视产生的偏角会使特征发生变形，不利于对人物的身高体态以及脸部特征的分析。

（3）镜头引起的变形。在视频记录中，采用的镜头不同，景物的成像也不尽相同。有些摄像头镜头成像的景象可能会产生放大、缩小、扭曲等“桶形畸变”的现象，例如放置在银行ATM机上的鱼眼镜头会产生扭曲变形，使人物面部某一部位被过分夸大，对人物的面部恢复造成阻碍。

3.3 人物伪装

（1）改变装束。多数犯罪嫌疑人会在犯罪的过程中用遮蔽物将自己的面部掩盖或者修饰来达到实现犯罪而不被人辨识的目的，如墨镜、帽子、围巾等，有些则会采用男扮女装或者女扮男装的方法来迷惑公安人员。

（2）改变行走、行为方式。一些犯罪嫌疑人因为害怕摄像头会记录下自己的行为来进行比对辨认，会在犯罪过程中依靠改变自己的行走姿态、行为举止方式来逃避追踪。

4 结语

视频监控能够记录事件过程、事件中的人的活动过程和状态，包含了大量的证据信息，这使得视频资料在侦查破案中发挥着越来越重要的作用。但当前获得的视频图像质量普遍较差，确定犯罪嫌疑人通常需要技术辨认和技术鉴定。但是，图像的质量和人像特征的可变性决定了许多情况下不能简单地结论为“是”与“不是”，如何解决视频人像检验的准确性问题也是今后很长一段时间内的热点问题之一。

1.蔡立明，金波，吴炬.人像检验相关问题研究[J].警察技术，2010，（9）

2.王彦学，陈建峰.模糊监控图像的模拟画像初论[J].警察技术，2011，（3）