智能视频监控与人脸识别技术在监狱安防中的应用研究

赵松

摘 要 视频监控系统是监狱安全防范系统工程的主要组成部分，是提高监狱人防、技防水平的重要工具，它对于监督罪犯的改造、防范监管场所内突发事件的发生都起到了不可替代的作用。文章分析了我国监狱视频监控系统的现状以及存在问题，并细述了视频智能分析技术，提出了一种将动态侦测同视频智能分析技术相结合的监狱视频监控智能化解决方案，该方案具有较高的应用价值和较好的现实意义。

关键词 视频监控系统;人脸识别技术;监狱安防

引言

监狱的安全防范工作关系着社会的稳定、国家的安宁。特别是在“构建和谐社会”的大环境下，构建好监狱的安全防范体系就显得格外重要。视频监控和人脸识别是整个安防系统的基础和重要内容。随着监狱信息化建设的不断深入及应用的不断探索和拓展，视频监控和人脸识别，若还只是单一、独立的功能及应用则远远不能满足新时代监狱安全的需要。在智能监狱建设背景下，研究智能视频监控系统和人脸识别系统的应用显得尤为重要。

1 智能视频监控在监狱安防中的应用

1.1 消失出现识别

在监狱中的一些区域比如操场，指当有人、车辆或者物体出现在画面中的监狱中设定的某个区域中，被认定为出现行为发生。出现识别与进入识别都是针对画面中的虚拟区域产生的分析识别，两者的区别在于进入识别强调的是物体从外部进入到区域;而出现识别强调物体突然出现在特定区域。应用场景如劳动收班后，各监区服刑人员必须在规定的时间内出现在规定的区域内列队集合。消失识别是针对出现识别而言的，当人、车辆或者物体突然从某个特定区域消失，即可产生消失识别。消失识别强调的是物体从特定区域中突然消失了，而离开识别强调的是物体从区域中离开的动作。当出现异常行为，系统就发出报警通知值班民警。应用场景如在生产现场，服刑人员擅自离开规定的劳动区域。

1.2 警戒区闯入检测报警、逃离监控区检测报警

智能监控系统自动检测场景内人、车辆非法进入重要敏感区域。如果有人跨越警戒线或进入了预先设定的禁止区域等异常情况发生，智能分析系统将锁定框标识别目标在画面中的具体位置，开始进行物体运动轨迹追踪，并启动预先设定的报警机制自动调用实际场景中声光报警装置，对可疑人员发出告警，同时提醒值班人员注意，及时制止，这样就能实现无间断的自动值守，避免人工值守的传统方式因疲劳或疏忽而错失及时发现并制止安全事件的时机。

1.3 镜头异常智能报警

系统能通过背景自学习过程适应场景变化，能对视频进行全天候不间断智能分析。同时，由非自然因素造成的视频图像异常，系统同样具备强大的保护功能。遇到因为人或极其恶劣的天气对视频设备或线路造成致命损坏时，如视频图像出现剧烈抖动、无视频信号等异常状况时，系统会启动自保护预报警机制，提示中心管理人员对监控摄像机进行检修处理。

1.4 人数统计

智能视频监控系统可以自动精确统计进入及离开出入通道的具体人数，有效辅助民警的日常管理工作。例如重庆市YD监狱就将这个功能应用于区域管控并取得很好的实际效果。一般对人员的定位及管控采用的是射频系统，这是全国大多数监狱所采用的。射频系统虽然定位人员数量位置精确，但是也有一些缺点，如部署较复杂，存在与安防平台的融合，特别是成本较贵。重庆市YD监狱根据只要求掌握人员大致位置及准确数量的实际监管需求，通过人脸识别技术取得很好的实际效果。重庆市YD监狱把每一个建筑物划为一个区域，建筑物外的公共区域统一划为一个区域，在每个建筑物的出入口安装人脸识别系统，将系统接入后端的视频监控管理平台及服刑人员数据库，进行图像识别、提取、对比、分析及处理。民警在统一的视频监控管理平台上就能动态掌握全狱服刑人员动态分布情况[1]。

2人脸识别技术在监狱安防中的应用

2.1 人脸识别系统

智慧视频系统中，人脸识别系统是关键组成部分之一，设计时，要具备人脸比对、告警输出、告警信息记录管理、目标库管理、布控任务管理、实时监控、历史记录与视频源配置管理功能。在性能方面，要满足如下要求：非监控名单误报率应控制在5%之内;系统注册失败率要控制在1%之内;监控名单对象误识率控制在10%之内;监控名单对象漏报率控制在5%之内;单帧视频图像检测人脸最大数量要超过30，而识别人脸最大数量要超过20;系统检测识别报警响应时间控制在2s内;系统平均响应时间控制在3s内。人脸识别系统识别人脸时，流程为动态人脸比对、图片检索人脸比对、1：1检索。在动态人脸比对阶段，先进行人脸实时抓拍，一方面，能够全面的采集、存储人脸信息，另一方面，使原视频存储需求的存储设备显著减少，并择优存储，促进占用存储空间的降低;之后进行人脸动态比对。在图片检索人脸比对阶段，需检索人脸图片由平台客户端提交后，与服务器中存储的特征数据做出对比，形成比对结果后，展现在平台中。在1：1检索阶段，主要是比对两张模糊图像，判断这两个图像是否属于同一人。人脸识别系统在监狱的AB门系统、门禁系统、人脸轨迹系统、点名系统中应用，本文以AB门系统为例，阐述其具体应用。

2.2 与监控中心大屏幕联动

当报警发生时，智能视频监控系统在声光报警的同时，将报警信息，如，报警发生的地点、时间、类型等相关信息显示在监控中心LED屏幕上，中心管理人员及时了解报警信息，迅速指挥相关执法大队出警，做到忙而不乱、有条不紊。另外，在报警发生时，不需要人工手动查找、调看报警地点的相关视频信息，智能监控系统会主动查找，自动将报警地点的相关视频信息切换到监控中心的大屏幕上，省去了人工查找的煩琐过程，节约了时间。同时，提高了工作效率及方便中心管理人员立即进行指挥，最大限度提高系统应用效率[2]。

3结束语

如何深入进行视频数据挖掘，对海量的视频数据进行分析和管理，有效提高人们对视频数据的利用，并将视频数据转化为数据资源，与更多的业务系统和部门实现应用协同，实现多种关联数据的分析，挖掘出更有价值的应用，将是以后智能视频监控与人脸识别技术应用的重点。希望本文的思考和建议能对探索智能视频监控与人脸识别技术在安防中的应用有所促进。

参考文献

[1] 武文斌.智能视频分析的现状与未来发展趋势[J].科技情报开发与经济，2011（31）：168-171.

[2] 余训锋，王凤武.监狱信息化及其在监狱安全管理中的作用[J].通信与信息技术，2014（4）：94-97，106.