公安人像實戰(zhàn)應(yīng)用規(guī)劃建設(shè)方案(圖銘視界)

1、公安人像實戰(zhàn)應(yīng)用規(guī)劃建設(shè)方案北京圖銘視界科技有限公司2016年12月目錄1概述41.1建設(shè)目標(biāo)41.2建設(shè)任務(wù)51.2.1人員卡口系統(tǒng)51.2.2人像比對服務(wù)平臺52人員卡口系統(tǒng)52.1主要功能62.1.1智能抓拍62.1.2卡口人像庫62.1.2.1人臉比對檢索62.1.2.2戴墨鏡檢索62.1.2.3戴口罩檢索62.1.3布控報警62.1.4歷史報警信息查詢62.1.5布控管理62.1.6通道管理62.2主要業(yè)務(wù)應(yīng)用72.2.1黑名單實時監(jiān)控報警72.2.2目標(biāo)人反查72.2.3陌生訪客報警72.2.4重點人常態(tài)管控72.2.5敏感場所常態(tài)管控72.2.6重大活動安保83人像比對服務(wù)平臺8

2、3.1主要業(yè)務(wù)功能83.1.1人像碰撞比對83.1.2人員身份核查83.1.3圖像處理83.1.4視頻流與照片庫的自動比對83.2建設(shè)內(nèi)容93.2.1人像特征庫93.2.2數(shù)據(jù)存儲93.2.3數(shù)據(jù)導(dǎo)入93.2.4人臉特征建模93.2.5人像比對服務(wù)103.2.6人像比對管理103.2.7人像比對客戶端103.2.8質(zhì)量評估113.2.9安全審計113.2.10用戶管理111 概述近年來，隨著平安城市、天網(wǎng)工程的不斷深入建設(shè)，視頻監(jiān)控已逐步成為指揮處置中實時監(jiān)控和駕馭全局的新支撐、治安防控中震懾犯罪和精確打擊的新手段、偵查破案中發(fā)現(xiàn)線索和固定證據(jù)的新來源、社會管理中便民利民和服務(wù)群眾的新方式。視

3、頻圖像信息已逐步成為動態(tài)化、信息化條件下支撐各項公安工作的重要基礎(chǔ)信息資源。通過視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，及時發(fā)現(xiàn)、預(yù)警涉穩(wěn)、涉恐重點人員，及時發(fā)現(xiàn)、處置“兩搶”、盜竊、打架斗毆等街頭犯罪、群體性事件，視頻偵查中快速尋找、查證涉案嫌疑人等，是公安業(yè)務(wù)的迫切需求。但是，隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大、使用領(lǐng)域不斷拓展，傳統(tǒng)的人工值守應(yīng)用模式越來越難以滿足實戰(zhàn)應(yīng)用需要，有限的警力被迫陷于浩瀚的視頻中大海撈針，有限的資源被迫用于存儲、處理大量垃圾視頻數(shù)據(jù)。目前，人像自動比對技術(shù)發(fā)展迅猛，已經(jīng)能夠滿足公安實戰(zhàn)需要。為切實發(fā)揮實戰(zhàn)應(yīng)用成效、避免盲目重復(fù)建設(shè)和形成信息孤島，必須加強(qiáng)頂層設(shè)計，“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)

4、一管理”。1.1 建設(shè)目標(biāo)應(yīng)用最新動態(tài)人臉識別技術(shù)，結(jié)合公安實戰(zhàn)需求，按照統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施的設(shè)計思路，逐步建設(shè)完善滿足事前預(yù)警防范、事中實時處置和事后線索查證等需要的綜合人像應(yīng)用技術(shù)體系。總體應(yīng)用體系如下圖所示：如上圖所示，總體分為兩大部分：一是部署運行在視頻專網(wǎng)的人員卡口系統(tǒng)，采用省市縣三級部署，逐級上報人臉特征數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化描述信息，卡口圖片分布式本地存儲；各地布控庫可以自行添加本地布控對象，也可以接受上級下發(fā)的全局布控對象。二是部署運行于公安信息網(wǎng)的人像比對服務(wù)平臺，在省市廳局集中建庫，為地市分縣局提供人臉特征數(shù)據(jù)服務(wù)。地市和分縣局可建設(shè)本地應(yīng)用平臺或以客戶端連接上級平臺的方式開展具體應(yīng)

5、用。1.2 建設(shè)任務(wù)1.2.1 人員卡口系統(tǒng)通過在機(jī)場、車站、碼頭、公交車及公交站、地鐵及地鐵站、公安檢查站、治安卡口等重點、敏感場所架設(shè)智能人員卡口監(jiān)控攝像機(jī)，在實現(xiàn)一般高清監(jiān)控系統(tǒng)功能的同時，自動抓拍經(jīng)過人員的清晰圖片，經(jīng)智能分析自動識別提取其特征并建庫，自動生成卡口人像庫。通過可疑目標(biāo)人臉照片可在卡口人像庫中快速比對檢索，刻畫目標(biāo)的行蹤軌跡；通過是否戴墨鏡、戴口罩等特征可在卡口人像庫進(jìn)行模糊特征搜索；還可通過性別、年齡、衣著、攜帶物等特征進(jìn)行模糊檢索。通過預(yù)設(shè)的布控對象人臉特征與抓拍人臉特征實時比對，可實現(xiàn)重點對象布控預(yù)警。1.2.2 人像比對服務(wù)平臺按照“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一平臺、

6、統(tǒng)一管理”的建設(shè)思路,在省市廳局集中搭建軟硬件運行平臺，整合利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源，采用業(yè)界先進(jìn)成熟的人像比對識別技術(shù)，建立人像特征庫，通過1:1、1：N、N:N比對等技術(shù)應(yīng)用，為專業(yè)警種提供身份查核、證件查重、碰撞比對、大數(shù)據(jù)分析等專業(yè)應(yīng)用，同時，在市縣局建設(shè)人像識別應(yīng)用子平臺（或客戶端），以分級授權(quán)、提供接口的方式，提供全警的人員身份查核等應(yīng)用。2 人員卡口系統(tǒng)人員卡口系統(tǒng)由前端人員卡口攝像機(jī)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、存儲、卡口人像庫、布控庫、比對報警服務(wù)器和應(yīng)用客戶端等部分組成。前端人員卡口攝像機(jī)應(yīng)選擇通道型出入口布設(shè)，以盡可能抓拍到目標(biāo)正面圖像，并形成斷面封閉。由于普通高清攝像機(jī)傳輸、存儲視頻流，且經(jīng)過壓

7、縮損失有效信息，既增加了后端分析處理壓力（每臺服務(wù)器只能處理4路左右的高清視頻），又影響比對準(zhǔn)確性，推薦選用高清人員抓拍攝像機(jī)。卡口人像庫存儲人像圖片和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，按照所需保存的期限和預(yù)估抓拍人像數(shù)量，計算所需存儲容量。2.1 主要功能2.1.1 智能抓拍支持自定義抓拍數(shù)量，系統(tǒng)自動抓拍一張或多種最佳人像圖片，并自動提取人臉特征建模。2.1.2 卡口人像庫可根據(jù)時間、地域、性別、年齡、種族、照片等進(jìn)行查詢檢索，根據(jù)是否戴墨鏡、戴口罩等明顯特征進(jìn)行檢索，可以根據(jù)頭飾、衣著顏色、攜帶物等進(jìn)行特征模糊檢索。對接地理信息系統(tǒng)，可以刻畫目標(biāo)的時空軌跡，開展時空分析研判。2.1.2.1 人臉比對檢索運用動

8、態(tài)人臉比對識別技術(shù)，在卡口人像庫中自動比對相似人臉圖片，結(jié)果按相似度排序，輸出數(shù)量可設(shè)定。2.1.2.2 戴墨鏡檢索系統(tǒng)自動檢索卡口人像庫中指定時間、地域范圍內(nèi)戴墨鏡的人像圖片。2.1.2.3 戴口罩檢索系統(tǒng)自動檢索卡口人像庫中指定時間、地域范圍內(nèi)戴口罩的人像圖片。2.1.3 布控報警將重點人、嫌疑人照片輸入系統(tǒng)布控庫，一旦其經(jīng)過卡口，系統(tǒng)即實時自動報警。輸入圖片類型支持證件照片、卡口圖片等多種來源。報警信息除聲光顯示外，可實時發(fā)布到微信、短信、警務(wù)通等移動終端。2.1.4 歷史報警信息查詢報警記錄可按選定的時間段進(jìn)行查詢。2.1.5 布控管理可添加或刪除布控對象的人臉照片。支持批量布控，支持

9、預(yù)覽。2.1.6 通道管理可添加和刪除卡口攝像機(jī)，設(shè)置、修改相關(guān)參數(shù)。2.2 主要業(yè)務(wù)應(yīng)用2.2.1 黑名單實時監(jiān)控報警將已掌握的目標(biāo)人照片輸入系統(tǒng)進(jìn)行黑名單布防，系統(tǒng)根據(jù)面部特征與架設(shè)的人員卡口監(jiān)控攝像機(jī)所傳回的實時圖像進(jìn)行分析比對，自動識別并實時報警，提醒監(jiān)控員進(jìn)一步甄別目標(biāo)身份。一旦識別出是用戶所布控的目標(biāo)人，立即通過警務(wù)通或微信、QQ、短信等方式報警，將抓拍的嫌疑目標(biāo)資料及圖像實時發(fā)送給附近民警，實現(xiàn)快速反應(yīng)處置的效果。2.2.2 目標(biāo)人反查將已擁有的目標(biāo)人照片輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)面部特征與用戶選擇的人口庫進(jìn)行分析比對，將面部特征相似的目標(biāo)按相似度推送給用戶，用戶可以查詢到相應(yīng)目標(biāo)的身份

10、信息等。也可以將已擁有的目標(biāo)人照片與架設(shè)的人員卡口監(jiān)控攝像機(jī)所傳回的歷史圖像進(jìn)行分析比對，系統(tǒng)自動識別相似目標(biāo)，并按相似度順序展示出來，據(jù)此可以根據(jù)比對的目標(biāo)圖像進(jìn)行時空分析，并在地圖上標(biāo)注出目標(biāo)的行動軌跡。2.2.3 陌生訪客報警針對重點敏感小區(qū)、單位，架設(shè)人員卡口監(jiān)控攝像機(jī)，抓拍出入人員清晰照片，系統(tǒng)自動識別陌生訪客，并實時報警，提醒監(jiān)控員進(jìn)一步甄別訪客身份。系統(tǒng)支持大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，自動分析預(yù)警敏感人員串聯(lián)、聚集等非正常行為，實現(xiàn)預(yù)測預(yù)警。2.2.4 重點人常態(tài)管控在重點人經(jīng)常居住地適當(dāng)位置架設(shè)人員卡口監(jiān)控攝像機(jī)，抓拍出入人員清晰照片，通過網(wǎng)絡(luò)傳回后臺服務(wù)器，與重點人庫進(jìn)行自動比對，管控民

11、警定期查看比對結(jié)果掌握重點人日?；顒印⒐绰?lián)等情況，通過與情報系統(tǒng)自動關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)情報線索查證、情報綜合分析研判等應(yīng)用，支持大數(shù)據(jù)分析，針對重點人頻繁溝聯(lián)等非正常行為進(jìn)行分析預(yù)測預(yù)警。在敏感日期間，可啟動報警功能，一旦重點人外出活動或前來勾聯(lián)立即通過警務(wù)通或微信、QQ、短信等方式報警，將抓拍的嫌疑目標(biāo)圖片資料實時發(fā)送到管控民警，實現(xiàn)敏感期強(qiáng)化管控措施和分析預(yù)警。2.2.5 敏感場所常態(tài)管控在敏感場所周邊主要出入口架設(shè)人員卡口監(jiān)控攝像機(jī)，抓拍出入人員清晰照片，通過網(wǎng)絡(luò)傳回后臺服務(wù)器，與重點人庫進(jìn)行自動比對，責(zé)任民警定期查看比對結(jié)果，掌握出入敏感場所的重點人情況，通過與情報系統(tǒng)自動關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)情報線索查

12、證、情報綜合分析研判等。在敏感日期間，可啟動報警功能，一旦重點人前來敏感場所立即通過警務(wù)通或微信、QQ、短信等方式報警，將抓拍的嫌疑目標(biāo)圖片資料實時發(fā)送到管控民警，實現(xiàn)敏感期強(qiáng)化管控措施、及時預(yù)警。2.2.6 重大活動安保重大活動安保期間，在活動場所周邊主要路口通過偵察車載人員卡口監(jiān)控攝像機(jī)抓拍經(jīng)過人員的清晰照片，自動與重點人庫進(jìn)行比對報警，現(xiàn)場民警可及時采取措施。3 人像比對服務(wù)平臺3.1 主要業(yè)務(wù)功能3.1.1 人像碰撞比對將在逃人員及重點人員等目標(biāo)人像數(shù)據(jù)與人口、在押等基礎(chǔ)人像信息進(jìn)行人像批量碰撞比對，挖掘“漂白”身份的逃犯等線索信息，提交有關(guān)部門進(jìn)行調(diào)查、抓捕，以震懾犯罪，消除隱患。3

13、.1.2 人員身份核查針對未知身份，通過掌握的目標(biāo)人臉圖片（來自監(jiān)控截圖、手機(jī)、拍照等途徑）在一定范圍內(nèi)（分庫、性別、年齡段）比對檢索最相似的圖像，按照相似度排序推送給用戶進(jìn)行排查甄別。3.1.3 圖像處理對于自動定位錯誤的圖像提供手工定位人眼、嘴巴功能；具備眼鏡種類檢測功能和自動去眼鏡功能；具備人臉姿態(tài)檢測功能和人臉姿態(tài)矯正功能；具備表情檢測與矯正功能；具備超分辨率功能，能夠提高提分辨率照片的細(xì)節(jié)特征；可通過亮度、對比度、直方圖均衡、Gamma等調(diào)整手段對圖像質(zhì)量進(jìn)行增強(qiáng)；可對照片進(jìn)行手動裁剪、圖像尺寸調(diào)整、順時針或者逆時針旋轉(zhuǎn)、垂直或水平翻轉(zhuǎn)等操作。3.1.4 視頻流與照片庫的自動比對將一

14、段視頻流中N個人像截圖與一個特定目標(biāo)自動比對，或者將視頻流中N個人像截圖與照片庫中N個人像自動比對，以確?？焖佾@取線索。系統(tǒng)能夠支持視頻文件在播放過程中，將視頻文件中出現(xiàn)的人像抓取出來，或使用逐幀播放模式，手動選擇需要抓取的人像。從視頻中截取的圖像可導(dǎo)入圖像質(zhì)量增強(qiáng)工具中進(jìn)行后續(xù)質(zhì)量增強(qiáng)處理后提交入庫或者比對。3.2 建設(shè)內(nèi)容3.2.1 人像特征庫根據(jù)業(yè)務(wù)需求，分類建庫，包括：常住人口（第二代身份證）、全國在逃人員、重點關(guān)注人員（7類）、違法犯罪人員、出入境人員等。為保證比對效果，將包括常住人口一人多照片的全部可用照片入庫并建模（僅剔除少量質(zhì)量很差無法建模的照片）。3.2.2 數(shù)據(jù)存儲為整個平

15、臺內(nèi)的公安人像照片提供存儲能力，包括存儲設(shè)備、數(shù)據(jù)庫、存儲服務(wù)器等設(shè)備和軟件平臺等。采用Oracle10g等數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)構(gòu)架，主要保存公安人像照片和對應(yīng)的人員基本信息、模板數(shù)據(jù)，以及異步比對模式下的比對結(jié)果等數(shù)據(jù)。3.2.3 數(shù)據(jù)導(dǎo)入從外部平臺的業(yè)務(wù)庫中批量提取數(shù)據(jù)（包括照片和相關(guān)數(shù)據(jù)），導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中，也可以從指定路徑調(diào)取圖像文件批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫。設(shè)置數(shù)據(jù)同步功能，能夠自動定時增量導(dǎo)入功能，指定時間、庫別、數(shù)據(jù)庫連接，平臺將在用戶指定的時間，連接到指定的數(shù)據(jù)庫并對其進(jìn)行掃描，導(dǎo)入其中新增的圖片數(shù)據(jù)。導(dǎo)入時產(chǎn)生詳細(xì)的日志信息，便于分析、統(tǒng)計及排錯。3.2.4 人臉特征建模1) 對導(dǎo)入人像信息批量

16、或增量創(chuàng)建模板。支持批量/增量建模、定時建模、手工建模，建模采用多機(jī)并行方式執(zhí)行。2) 支持多人種、不同年齡段以及不同環(huán)境下的圖像數(shù)據(jù)建模；支持二代證、數(shù)碼照片、視頻圖片、掃描圖片等多種數(shù)據(jù)源；支持BMP、TIF、JPEG等多種圖片格式。3) 支持本地或者遠(yuǎn)程獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，建成的模板存入相應(yīng)的模板庫。4) 支持文件建模方式，從用戶指定文件夾中，讀取圖片文件與ID號，進(jìn)行建模，建成的模板存入模板庫。5) 提供對已建模板進(jìn)行修改、刪除處理接口。6) 提供自動定時建模功能，可指定區(qū)間建模，可自動增量建模。7) 支持多機(jī)、多進(jìn)程、多線程并行建模。8) 采用先進(jìn)的人臉特征提取技術(shù)，入庫率達(dá)到99.9

17、5%以上。3.2.5 人像比對服務(wù)采用分布式的并行比對機(jī)制，可以通過增加比對服務(wù)器提高比對速度，同時具備備份比對單元的設(shè)計，保障比對事務(wù)的完整性。比對服務(wù)器負(fù)責(zé)按需加載模板和更新模板，完成每個比對請求的處理。支持模板裝載數(shù)量、范圍的動態(tài)調(diào)節(jié)；支持動態(tài)模板增量加載，動態(tài)加載后，可立刻參與比對；支持模板庫動態(tài)增容?？梢栽O(shè)置庫別、性別、年齡段、結(jié)果返回條數(shù)、閾值上下限，增加附加約束條件，可以有效提高比對的速度和準(zhǔn)確率。支持分塊比對、多人臉復(fù)合模板比對、1:N多庫組合比對、1:1、1:X確認(rèn)比對、N:N查重比對。3.2.6 人像比對管理接受前端用戶的比對請求，進(jìn)行預(yù)處理，分發(fā)給比對服務(wù)器，對比對服務(wù)器

18、的處理結(jié)果進(jìn)行匯總處理，將結(jié)果返回給前端用戶，或按用戶指定方式存儲比對結(jié)果。支持前端客戶端提交人臉數(shù)據(jù)的實時建模、比對功能；支持不同的比對模式的組合，如同步模式/異步模式,識別模式/報警模式；支持比對條件的設(shè)置。具備在批量比對中斷后從中斷點恢復(fù)比對功能；具備預(yù)估運行時間并實時顯示進(jìn)度功能。接受前端用戶的單條錄入（可同時比對）或批量錄入請求，分發(fā)給相應(yīng)的比對服務(wù)器進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果返回給用戶（或按照用戶指定方式存儲）。在多終端多任務(wù)并發(fā)的環(huán)境下，提供相關(guān)的管理功能以支持平臺運行管理，如查看任務(wù)列表及運行狀態(tài)、修改任務(wù)優(yōu)先級、取消任務(wù)等。3.2.7 人像比對客戶端人像比對客戶端將比對任務(wù)送到比對中心處理并顯示反饋結(jié)果。支持視頻抓拍、數(shù)碼相機(jī)、外平臺提供的照片的錄入；支持自動質(zhì)量評價、自動人臉定位、手工人臉定位、照片裁剪；支持多種數(shù)據(jù)存儲及交換方式；支持姿態(tài)自動/人工調(diào)整；支持按臉部部位比對功能；支持一人多張照片復(fù)合模板比對。3.2.8 質(zhì)量評估支持按照人像比對標(biāo)準(zhǔn)，對各種照片和人像進(jìn)行質(zhì)量評價，給出照片質(zhì)量評價等級。在建模過程中提供自動照片質(zhì)量