浅析图像识别技术在公共安全领域的运用

乔戎序

摘要：公共安全是保证人正常有序的生活、工作、娱乐的前提，它与每个人都悉数相关，也是各项活动正常进行的重要保证，因此如何使公共环境更为安全，一直人们非常关注及重视的问题。对于公共安全管理来说，居安思危，预防为主，依靠科技，是一种较为有效的手段，即通过把高科技产品运用到维护公共安全，及时监测、预警和快速反应，提高安全防范和管理水平。

关键词：图像识别技术;公共安全;领域应用

中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）12-0208-02

1 图像识别技术概述

1.1 简述图像识别技术

图像识别技术属于计算机视觉，也就是人工智能的一部分，其赋予机器能够“看”事物的能力，甚至是人类用肉眼无法观察到的特点，运用计算机对图像进行处理、分析、理解。而要实现这种功能，就要使机器“看”到事物并识别事物的特点，从而识别不同模式的目标，它是立体视觉、运动分析、数据融合等技术的应用基础。研究表明，眼睛对图像进行识别时，视线总是集中在图像的主要特征上的，也就是图像轮廓曲度最大或轮廓方向改变最大的地方，这些地方是获取图像最多信息的地方，然后大脑会迅速搜索是否见过此图片或类似的图片，而且眼睛的观察路线也是从一个特征到另一个特征，获取关键的信息，掌握其主要的特征，然后反馈给大脑，整理成一个完整的映像，而机器的识别技术正是基于这种原理，通过计算机获取来自视觉、热传感器或超声波传感器的数据，然后提取主要特征进行分析再進行整合，以此形成完整的映像。

1.2 图像识别技术的原理与关键技术

21世纪是一个高速发展的社会，虽然人类的识别能力已经很强大，但在很多的地方，人的肉眼识别难以满足人类的需求，于是衍生了图像识别技术，即通过计算机代替或扩展人类处理大量的物理信息的能力，以解决某些人类无法识别或识别率很低的信息。

机器对于图片的识别原理基本与人类基本类似，通过传感器获取图片或事物的显著特征信息，进行去噪、平滑、变换等，使图片的主要特征更为突出，然后将光、声音信息转变为机器可以识别的电信息，根据获取的信息的本身特征进行抽取和选择，然后分类，这就是图片的识别过程：信息的获取、预处理、特征抽取和选择、分类决策、识别，如图1所示。

随着计算机技术及信息技术的快速发展，图片识别技术也在不断地进步，据微软的数据表明，在一项图像识别的测试中，电脑系统的识别能力及准确率已经超过了人类。目前，在图像识别方面的主要方法包括神经网络的图像识别技术、贝斯叶分类法、模板匹配法、核方法、集成学习方法等。

1.3 图像识别技术的应用

近期上映的电影“战狼”，很多镜头都展现了图像识别技术在安全领域的应用，甚至可以通过具有人脸识别功能的无人机远程控制射击对手，可以说，图像识别技术的应用已经越来越被人广泛认可。曾经，图片识别对于我们来说是一个很陌生的名词，但如今发展最迅速，影响力最大的科学技术之一就是图像识别技术，其也越来越贴近我们的生活。例如百度推出的百度云AI图像搜索功能，实现以图在百度的自建库搜到与图片主体相似或相同的图片，并按照图片的类型、颜色、布局、内容等进行相似度打分，实现实时检索;在淘宝购物时，如果想要买某一商品又不知道名字，通过淘宝APP拍一下物品的照片，就可以知道该商品的价格和种类;在企业的管理中采用的面部识别来确认是否有被授予参加某项会议、是否有文件存储或下载访问授权等，还有智能门锁的人脸识别，安检过程中的物品扫描等等。同样，在确保公共安全方面，图像识别技术已成为不可或缺的技术。

2 图像识别技术在公共安全领域的运用

2.1 公共安全概述及其难点

公共安全是人正常生活和工作的一种重要保证，包括信息安全、食品安全、城市生命线安全、人身安全等，而要减少社会不安全因素、事故灾难对于人身安全及财产等的伤害，就必须采取必要的手段去预防并降低影响公共安全的因素或是事后采取及时的措施阻止并降低危险因素带来的伤害。但公共安全危机一般具有突发性、公共性、破坏性、不确定性、紧迫性、信息缺乏性以及资源匮乏性，正因为这些因素，如何采取有效的措施，以保障公共安全，就显得尤为重要，而图像识别技术是其中重要的一个保障措施。

2.2 图像识别技术在公共安全中的应用

近年来，图像识别技术在各个领域已获得广泛的应用，通过图像数据获取信息的比例越来越大，比如在今年的国庆黄金周“十一”时，通过街道上安装摄像头进行人脸抓拍、捕捉或是行为的检测，尤其是在人群密集的景区，通过对每个游客进行人脸捕捉识别，只要出现公安系统记录的在逃人犯，系统现场分析判断，有效的为公安提供了很大的帮助，营造了安全的公共环境。

目前，在公共安全领域，应用较多的图像识别技术主要是指纹识别技术和人脸识别技术、虹膜识别技术等，其在公共安全领域的典型应用主要有如下几种：

（1）楼宇门禁系统。门禁系统中关键的技术就是身份识别，主要方法有无线射频卡识别、密码识别跟生物特征识别，但无线射频卡识别与密码识别虽然操作简便，但安全性与适用性较低，而生物特征识别技术是通过对人的指纹或面部特征数据进行采集，并智能的分析并判断是否与原数据匹配成功，成功则后台授予开门，若匹配不成功，则会智能预警，这样大大提高门禁的安全性。例如指纹识别，通过图像识别技术，将采集到的指纹通过光电转换设备转换为可识别的电信号，并与系统中保存的指纹信息进行对比，从而快速的判断出身份而选择开门与否。每个人的身体特征信息都是唯一的，且具有终生性，这种门禁系统反应迅速，判断准确，适用性也较广，已经成为安防领域的重要趋势。当然，也存在一些缺陷，如指纹容易被人拷贝，人的面部特征也会由于某些病变而导致改变，这些都是人类需要解决的难题。

（2）刑事侦缉：图像识别技术在刑事侦缉中使用的也非常广泛，因为传统的图侦法采用的人海战术，需要花费大量的人力物力，且局限性较强，但基于图像识别技术的图侦法可以大大的提高刑侦速度。在刑侦上主要有两种应用场景，一种是在发生刑事案件后，从监控数据中采集到的人脸图像与系统内的人脸图像进行对比，从而缩小目标人群，或是通过现场采集到的指纹信息与系统内的指纹进行对比，找到是否有符合的人群，从而快速确定嫌疑人身份;另外一种是通过视频进行动态的跟踪、监测人脸，并轨迹还原，为刑侦过程提供有效的信息。

（3）證件检验：现在机场或火车站都会对乘客进行身份校验，其主要就是运用将图像识别技术，如身份证、护照等，通过对比图像库的证件持有者的人脸及身份信息，有效地预防证件伪造、犯罪嫌疑人进出站等情况的产生。现在比较流行的一款OCR软件，被广泛应用与项目授权、版本授权、人口普查、证件信息采集、交警执法等方面，其原理正是基于图像识别技术在证件检验的应用，只要用手机拍摄一张照片，就可以自动的采集证件信息。

（4）信息安全：现如今是万物互联的时代，很多交易商务流程、电子政务等都是在网上完成，而大多数的后台登陆、电子商务交易都是靠密码来授权实现，但一旦密码被盗，就难以保证账户安全。而如果将图像识别技术应用于信息安全上，做到当事人的数字身份信息与真实身份的统一，这样就大大减小了信息的不安全性，例如支付宝推出的公积金与社保查询，就通过支付宝绑定的身份证与人脸的统一，才可以进行后续操作;现在银行办卡及其他简单可替代的业务都是通过机器对人的生物特征与身份证的识别判断，同样需要人证统一。

（5）交通安全：城市道路是人、机动车与非机动车混杂的地方，因为其环境的复杂性与危险的高发性，一直是公共安全防治的重点，因此每个路口及道路边都布置了大量的摄像头，对摄像头范围内的人、车、物抓拍并识别。例如对车辆信息的识别，通过采集车辆的颜色、车牌、车型、车标、行驶方向、行驶速度等，在几百万甚至上千万的数据中找到目标车辆类似的车辆;对目标人的抓拍，通过对人的性别、年龄、着装、人的正面、侧面、背面的脸部与全身的特征的信息与目标人进行比对，从而锁定目标人。这相比于以前靠人力去蹲守，节省了大量的人力与物力。

图像识别技术正在慢慢普及，也在很大程度上为我们的生活带来便利，使公共安全更有保障。

2.3 图像识别技术对于公共安全领域应用的优势与意义

图像识别技术在公共领域的应用不仅仅如此，随着技术不断的完善，其优势使其应用广泛度也在不断的加大。以往在公共安全上，都是通过人工筛查，但人工筛查消耗的时间多，且错误率高，这样极不利于公共安全维护。在美剧《疑犯追踪》中有这样一个场景，有一台超级机器可以根据大量的网络数据与监控数据自动筛选出与最近案件相关的人员，从而提前预防案件的发生。目前尽管这个功能还难以实现，但现在的图像识别技术可以很大程度的提高工作人员的效率。且这样一个识别过程并不太需要人工的参与，只需要计算机根据预先设定的程序自动运行，也不需要与被检测人有肢体接触，只需要一定量的线索，无论是一个陌生的面孔、一张车牌、一个物体的显著特征，将其录入后台后，指令自动进行分析判断，并快速反馈出结果。

图像识别技术在公共安全领域的应用极大的便利了人类，且通用性高，未来随着图像识别技术的发展，其会越来越被人类所需求。

3 结语

当今世界是一个信息化的世界，据研究表明，有高达75%的信息是来自于图像等视觉信息，相比于文字信息，图像是人类获取信息的重要载体，而社会安全所面对的一些问题，正需要先进的技术来解决。图像识别技术为公共安全的保障带来新的机遇，而公共安全对于图像识别技术的迫切需求又会促使其不断地进步。当然，目前图像识别技术在公共安全领域的普及还需要全社会的共同努力，进一步促进社会的稳定。

参考文献

[1]沈鑫.人脸识别技术在公共安全领域的应用浅析[J].中国安防，2016（9）：20-21.

[2]吴进文，王露.基于深度学习的人脸识别系统在公共安全领域的应用[J].中国安防，2016（11）：123-124.

Analysis on the Application of Image Recognition

Technology in the Field of Public Safety

QIAO Rong-xu

（Xinjiang Production and Construction Corps Second Middle School，Xinjiang  wulumuqi  830002）

Abstract：Public safety is the premise of ensuring people's normal and orderly life， work and entertainment. It is related to everyone and is an important guarantee for the normal operation of various activities. Therefore， how to make the public environment more secure has always been very concerned. Issues of importance. For public safety management， it is a safe and effective way to rely on science and technology. It is a more effective means to improve safety and management by applying high-tech products to maintain public safety， timely monitoring， early warning and rapid response.

Key words：image recognition technology; public safety