论人像识别在公安系统的应用

蒋鼎僚

摘 要：公安机关在进行人工排查的过程中，在数以百万计的人员照片库中找出犯罪嫌疑人，如大海捞针、成功率低，不仅费时费力，还可能出现遗漏的现象。另外，在公共机关侦查过程中仅依靠通缉、追查等方法，那么对已经发生的案件造成造成的损失将无法弥补。然而，将人像识别技术应用于公安机关的科技反恐、网上追逃、户籍管理以及治安管理中，将大大提高公安机关的办公效率。

关键词：人像识别；公安系统；应用

前言：在生物特性技术这一领域，人像识别是核心和主要方向，具体包括计算机视觉、模式识别以及图像处理等多个领域，应用前景广泛。人像识别相比其它生物特征识别，如掌纹识别、虹膜识别、指纹识别等等，最容易被人接受、最自然、最直接，具有設备成本低、数据资源丰富、应用场合广、样本采集方便、侵犯性小等等优势，在公安系统中的安全验证系统、刑侦破案、犯人辨认查找以及犯人档案管理有重要作用。

一、人像识别技术概述

人像识别是依据人体生物特征的唯一性而研制，其以数字处理技术为基础，是当前最先进的识别技术之一，是人体生物特征识别技术的一种，该技术的核心内容是自动提取图像脸部特征，进行几何模型组成、微单元取样、数字处理编码，以达识别人像的目的。

（一）人像识别的主要内容

1.人脸检测。人像识别的首要步骤就是人脸检测，主要目的是最大限度的降低背景信息对识别性能的影响，以达到可以在大范围的图像中对人脸区域进行准确捕捉。早在20世纪80年代就有对该技术的研究，如果以图像空间为视角，那么当前人脸检测可分为基于压缩域、基于像素域，还有两者相结合等三类。在大多数场合下，场景都是相对复杂的，预先不知道人脸的位置，那么第一步必须要确定，场景中是否有人脸的存在，如果确定有人脸的存在，再对图像中人脸的位置进行确定。光照、面部化妆品、面部毛发等等因素，都会导致人脸检测的复杂化。为了平衡人脸检测的速度和准确率，针对人像识别技术提出JPEG人脸检测方法，此方法能够快速恢复低分辨率图像，在压缩码流中提取少量系数，综合了像素检测区域和压缩区域检测各自的优势，对人脸检测来说非常实用。

2.人脸特征的提取。与虹膜以及指纹提取不同，人脸特征相对而言不是稳定，其中虹膜特征主要是图像的纹理，而指纹主要是细节点。人脸特征受光照、饰物、表情以及姿态等因素的影响，属于非刚性物体。因此，人像识别中提取稳定的人脸特征一直是比较重要的课题。目前为止，人脸特征的提取方法是多样化的，发展可分为两个阶段，第一个阶段，主要是以人脸几何特征为依据，具体指人脸中嘴巴、鼻子、眉毛以及眼镜等部件，利用各部位之间的几何关系为判断依据。第二阶段人脸特征提取的研究更加深入化，主要方向是在非理想状态的特征提取方法，例如：年龄跨度、表情变化、光照变化等等，该阶段的研究实用性更强，主要技术措施是挖掘人脸的低维不便特征，在高维人脸图像数据中，在利用统计学的方法，实现不同人脸之间的类间距最大化。

3.人像比对。所谓人像对比主要是指针对检测到的人脸，在人像库中进行目标搜索或者进行身份确认。当前主要有面纹模板和特征向量法两种描述方法。其中面纹模板法，主要是将人像器官模板、人像模板存贮于人像库中，以便于人像对比。特征向量法，主要是对嘴角、鼻翼、眼虹膜等五观轮廓的距离、位置以及大小利用计算机算出几何特征量。

（二）人像识别技术的优势

1.非接触式感知。在一般情况下，运用普通摄像头便可以进行人像的采集，以非接触的方式进行人像识别。

2.直观。人像识别更加直观，复核难度更低，方便人工确认。

3.设备具有通用性。随着科技的不断进步，硬件在不断提升，在原有的普通摄像头上加上PC即可满足识别要求。

4.采样方便。利用标准证件扫描或者现场采样，基础信息便很容易获得。

二、人像识别在公安系统的应用

（一）人像识别在公安系统的应用实现

1.整合信息。（1）构建人像识别系统，该系统具备改、删、增需求的公安业务库，对导入的本地信息进行设置，存储好导入时间，系统会自动对库别进行分别存储，将对应的信息以及人像照片导入。（2）自动建模。构建的人像识别系统一定要具备自动对人脸进行检测的功能，并生产模块数据，在相应的数据库进行存储，并标记处无法进行人脸检测的数据信息。（3）手工定眼位。人像识别系统之所以对一些照片无法形成检测，主要是照片质量过差，需要进行定眼位，提高对此进度，增加人像质量，如，将戴眼镜的眼镜框祛除。

2.层B/S设计。（1）手工输入照片并入库。可以使用ASP.NET进行网页的编写，主要包括主网页、入库结果，其中主网页主要复杂人员基本信息的输入以及照片，然后选择加入库别。（2）后台识别服务。后台识别服务是服务器上的主要程序，是实现人像识别的关键，主要包括：服务子线程、网络听子线程以及主窗口程序等几个部分。主要功能包括：返回识别结果、照片比对、查询数据库、人像数据入库、判断客户端提交类型、接收客户请求。

3.本系统主要功能。（1）客户端功能。针对客户端要设置成以密码的方式登录，否则没有使用权限。用户登录后，针对人员人像进行识别比对，完毕后将识别信息提交给服务器，并在新网页中，将结果信息显示出来。（2）服务器端功能。模板更新，手动建模、自动建模，设置自动更新时间、自动更新类型；识别管理子系统，功能列表：手工录入信息入库、用户管理；识别服务子系统，具体功能，显示简单统计信息、设置通讯参数、启动与停止识别服务。

（二）人像识别在公安系统的具体应用

1.寻亲寻人。对其他业务部门或者老百姓提供的照片，将其直接输入人像识别系统，进行人工确认和识别搜索。

2.扫获违法人员。公安机关在扫获违法人员过程中，可以充分利用人像识别系统，对涉及要按、大案的人员进行排查，避免漏网现象。主要用于判断某人是否是他所宣称的身份人，在这种应用模式下，首先需要对被识别的生物特征进行采集，并储存于数据库或者证件中。在排查过程中，现场对被识别人的生物特征进行采集，并与预先储存的生物特征进行比对，如果相似度大于给定的数据值，则证明其是自身所宣称的身份，反之则不是。

3.无名尸源的查证。对于无名源的查证，也可以充分利用人像识别技术，首先对尸体面部拍摄正面的照片，将输入计算机，如果有变形、破损的情况，可采用人工绘制或者人像合成系统技术，修复成一幅标准照片，最后送入人像识别系统之中。

4.目击者描述排查。在现场通过目击者对嫌疑人描述，在利用人像合成技术或者人工绘制一幅标准照，最后输入人像识别系统之中，进行排查。

5.公共场所集会。在公共场合下，由于鱼龙混杂，可能会有人员滋事，但是公安干警有不便直接待人进行处理，例如：球场、政府等场合。此时可以采用长焦镜头拍摄特写镜头，如果拍摄的结果不好，可以采用合成系统就行修正，最后输入人像识别系统进行排查。

6.对重点人口、暂住人口以及常住人口。人像识别在逃人员的比对查询，在得知目标数据后，采用关联的方式在构建的数据库中比对查询。

7.视频监控人像。一般情况下，通过监控系统得到的嫌疑人人像都是逆侧光、偏转、模糊的，这时需要根据图像用人工绘制或者人像合成系统绘制一幅标准照，然后送入人像识别系统进行比对。

总结：随着社会主义和谐社会的建设，公安系统如何安全防控能力、提高打击犯罪的能力，确实值得思考研究。目前，人像识别技术逐渐成熟，并且在公安领域可以得到有效运用，公安机关应该最大限度的发挥其作用，以达到提高办公效率的目的。（作者单位：湖南省东安县公安局）

参考文献：

[1] 王炜，田野.人像识别系统在视频监控领域的应用[J].警察技术，2014，05：12-15.

[2] 宫一.人像识别技术的发展与应用[J].中国人民公安大学学报（自然科学版），2007，04：46-49.