2023基于人臉識(shí)別的智慧城鎮(zhèn)安全系統(tǒng)

基于人臉識(shí)別的智慧城鎮(zhèn)安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)引言近年來(lái)隨著人民對(duì)社會(huì)安全與秩序的強(qiáng)烈需求，各地方政府都已大量建置視頻監(jiān)控?cái)z像頭及儲(chǔ)存裝備。不論是交通要道、治安重點(diǎn)場(chǎng)所或是街頭巷弄，隨處可見(jiàn)架設(shè)監(jiān)控?cái)z像頭。布建大量攝像頭的同時(shí)也產(chǎn)生了大量的視頻數(shù)據(jù)，通常需要耗費(fèi)大量的人力監(jiān)控這些大量的視頻數(shù)據(jù)，針對(duì)重大的事件，甚至必須以肉眼逐一搜尋，往往吃力不討好。因此，采用影像視頻分析技術(shù)協(xié)助偵查人員快速分析及過(guò)濾大量視頻資料已經(jīng)成為世界的趨勢(shì)。2013年4月，深圳市公安局龍崗分局羅崗派出所結(jié)合公安實(shí)際工作，從改善城中村治安環(huán)境人手，以建立常態(tài)化的源頭治理模式為目標(biāo)，在全國(guó)首創(chuàng)了社區(qū)科技圍合防護(hù)系統(tǒng)[1]。該系統(tǒng)以物理圍合為依托，綜合“身份驗(yàn)證”、“門禁管理”、“移動(dòng)警務(wù)終端”、“快速布防”、“貓眼工程”、“人臉識(shí)別”等系統(tǒng)或科技手段，達(dá)到人防、物防、技防的統(tǒng)一結(jié)合；同時(shí)整合派出所、出租屋綜管站、物業(yè)管理處等資源，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合辦公、聯(lián)勤聯(lián)動(dòng)、齊抓共管的管控效果，全面提升轄區(qū)的治安管理水平。通過(guò)一年的運(yùn)作，試點(diǎn)的桔子坑小區(qū)治安狀況得到明顯好轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了社區(qū)總警情、入室盜竊警情明顯下降，出租屋和流動(dòng)人口管理不斷規(guī)范和群眾滿意度提升的社會(huì)效益。2015720173)如何構(gòu)建現(xiàn)代智慧城鎮(zhèn)治安管理的邊界？如何依托現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)植入人工智能核心技術(shù)？智慧城鎮(zhèn)安全系統(tǒng)建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要根據(jù)每個(gè)城鎮(zhèn)自身的特點(diǎn)，在做好頂層設(shè)計(jì)后統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施。本文主要針對(duì)上海市呂巷鎮(zhèn)進(jìn)行智慧城鎮(zhèn)安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，第一部分分析了呂巷鎮(zhèn)實(shí)現(xiàn)可預(yù)防的安全城鎮(zhèn)的基礎(chǔ)條件；第二部分介紹了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總體思路；第三部分介紹了系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)；第四部分介紹了系統(tǒng)的適用場(chǎng)景；第五部分對(duì)本文進(jìn)行總結(jié)。呂巷鎮(zhèn)基礎(chǔ)條件分析實(shí)現(xiàn)可預(yù)防的安全城鎮(zhèn)的需要有城市安全管理信息化的基礎(chǔ)，即：“看得見(jiàn)”，“眼睛”已經(jīng)形成規(guī)模：視頻圖像監(jiān)控，已經(jīng)覆蓋到了村鎮(zhèn)、街道的各個(gè)角落?！罢J(rèn)得出”，“識(shí)別”已經(jīng)初具效應(yīng)：生物識(shí)別、智能卡口、機(jī)動(dòng)車違章抓拍(電子警察)等?！澳芙换ァ?，“通信”已經(jīng)蓬勃發(fā)展：3G/4G/5G，wi-fi，智能光網(wǎng)、IPV6等；“助打擊”，“硬件及軟件平臺(tái)”小試牛刀：定位跟蹤、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)(人口、車輛等)。上海市呂巷鎮(zhèn)構(gòu)建智慧城鎮(zhèn)安全系統(tǒng)已具備的基礎(chǔ)條件：具有開(kāi)放式村鎮(zhèn)的條件：城鄉(xiāng)一體、既有封閉式小區(qū)、又有開(kāi)放式村群?！把劬Α币鸦靖采w：用于治安管理、網(wǎng)格化管理的高清監(jiān)控以基本覆蓋村鎮(zhèn)。網(wǎng)絡(luò)已互聯(lián)互通：用于視頻圖像傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建成。;對(duì)于目前尚缺的轄區(qū)范圍內(nèi)常住人員動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)和轄區(qū)機(jī)動(dòng)車保有動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的獲取方法：建立各村常住人員數(shù)據(jù)庫(kù)；通過(guò)布置在各封閉式小區(qū)主要出入口的高清視頻，進(jìn)行人臉識(shí)別，建立各小區(qū)常住人員數(shù)據(jù)庫(kù)；通過(guò)布置在轄區(qū)重點(diǎn)區(qū)域的高清視頻，進(jìn)行通過(guò)人臉識(shí)別，建立重點(diǎn)區(qū)域常住人員數(shù)據(jù)庫(kù)；通過(guò)布置在酒店、旅館、網(wǎng)吧等的高清視頻，通過(guò)人臉識(shí)別，建立常住人員數(shù)據(jù)庫(kù)；/車庫(kù)的高清視頻，進(jìn)行機(jī)動(dòng)車牌照識(shí)別，建立各小區(qū)機(jī)動(dòng)車數(shù)據(jù)庫(kù)；通過(guò)布置在轄區(qū)主要道路的高清視頻，進(jìn)行機(jī)動(dòng)車牌照識(shí)別，建立日常經(jīng)常過(guò)往車輛數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總體思路該智慧城鎮(zhèn)安全系統(tǒng)核心功能共分為2部分：在線實(shí)時(shí)預(yù)警和目標(biāo)搜索。在線實(shí)時(shí)預(yù)警模塊(見(jiàn)目標(biāo)搜索模塊(見(jiàn))呂巷鎮(zhèn)實(shí)例中對(duì)人的掌控實(shí)例分析如見(jiàn)圖3所示。AABC小區(qū)等小區(qū)，可疑對(duì)此人的軌跡進(jìn)行分析；或?yàn)榭爝f人員、或?yàn)槌枪軋?zhí)法人員、或?yàn)橥其N員，或?yàn)樾袨榭梢扇藛T，可對(duì)人員進(jìn)行提前預(yù)判階段。經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)時(shí)間(2~3個(gè)月)的自動(dòng)信息采集，通過(guò)分析流動(dòng)人員路徑軌跡、出現(xiàn)時(shí)間、滯留時(shí)間、出現(xiàn)頻次，流動(dòng)人員社會(huì)關(guān)系譜，形成流動(dòng)人口數(shù)據(jù)庫(kù)，自動(dòng)掌握流動(dòng)人員的活動(dòng)；從而實(shí)現(xiàn)對(duì)特定人員的實(shí)時(shí)預(yù)警，對(duì)犯罪人員的定點(diǎn)追查，對(duì)犯罪網(wǎng)絡(luò)的殲滅，可以實(shí)現(xiàn)有效打擊。呂巷鎮(zhèn)實(shí)例中對(duì)車的掌控實(shí)例分析如圖4所示。ABC路段經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)時(shí)間(2~3個(gè)月)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)人臉檢測(cè)技術(shù)、人臉識(shí)別技術(shù)、視頻分析技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)。而這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)人臉庫(kù)的設(shè)計(jì)、車輛庫(kù)的設(shè)計(jì)、人臉檢測(cè)識(shí)別模塊設(shè)計(jì)、車輛檢測(cè)識(shí)別模塊設(shè)計(jì)。Figure1.OLRTearlywarningmodule圖1.在線實(shí)時(shí)預(yù)警模塊Figure2.Targetsearchmodule圖2.目標(biāo)搜索模塊Figure3.ExampleoftheanalysisofpeopleinLvxiangtownblock圖3.呂巷鎮(zhèn)街區(qū)對(duì)人分析圖例人臉庫(kù)分為有效人臉庫(kù)和無(wú)效人臉庫(kù)。有效人臉庫(kù)包括常住人員庫(kù)、陌生人庫(kù)和待定人員庫(kù)。從網(wǎng)(Figure4.IllustrationsofcaranalysisinLvxiangtownblock圖4.呂巷鎮(zhèn)街區(qū)對(duì)車分析圖例)該人持續(xù)在本鎮(zhèn)出現(xiàn)過(guò)一定天數(shù)(該數(shù)值可以手動(dòng)設(shè)置一個(gè)月或者兩個(gè)月出現(xiàn)在本鎮(zhèn)的天數(shù)達(dá)到某值(該值可以設(shè)置)人臉檢測(cè)識(shí)別核心演算法，引入了先進(jìn)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算法，可快速提取人臉特征，形成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特征編碼，并結(jié)合深度學(xué)習(xí)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)快速、精準(zhǔn)識(shí)別。使識(shí)別準(zhǔn)確率進(jìn)一步得到提升技術(shù)來(lái)說(shuō)。視頻分析技術(shù)，提供強(qiáng)大而全面的視頻分析模組，除人臉識(shí)別外，還包括：警戒線偵測(cè)、警戒區(qū)、60余種視頻分析演算法。大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過(guò)前端視頻文件人工智能后獲取的人臉數(shù)據(jù)庫(kù)、機(jī)動(dòng)車數(shù)據(jù)庫(kù)、調(diào)用公安在逃犯數(shù)據(jù)、人口數(shù)據(jù)庫(kù)、機(jī)動(dòng)車數(shù)據(jù)庫(kù)；可以高效地挖掘出城鎮(zhèn)安全風(fēng)險(xiǎn)事件及人物，提前防范、及時(shí)報(bào)警、輔助案件的快速偵破。本系統(tǒng)的適用場(chǎng)景()相對(duì)集中的特點(diǎn)；又具有周邊農(nóng)村及社區(qū)開(kāi)放式特點(diǎn)。建設(shè)智慧呂巷的過(guò)程中，可以充分應(yīng)用現(xiàn)有圖像視頻大數(shù)據(jù)構(gòu)建適合呂巷現(xiàn)代集鎮(zhèn)管理需要的平臺(tái)，讓呂巷稱為首個(gè)可預(yù)防的安全城鎮(zhèn)。對(duì)轄區(qū)內(nèi)重要金融場(chǎng)所(見(jiàn)5)：在金張公路沿線農(nóng)業(yè)銀行、郵政儲(chǔ)蓄銀行等區(qū)域使用本系統(tǒng)，對(duì)周邊人群分布進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集，形成人群結(jié)構(gòu)大數(shù)據(jù)；可通過(guò)設(shè)定特定時(shí)間(如：20:00~6:00)進(jìn)入此區(qū)域，啟動(dòng)人臉識(shí)別；中小學(xué)校周邊(見(jiàn)6)：在呂巷幼兒園、呂巷小學(xué)、呂巷中學(xué)使用本系統(tǒng)對(duì)周邊人群分布進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集，形成人群結(jié)構(gòu)大數(shù)據(jù)；可通過(guò)設(shè)定特定時(shí)間(如：6:30~8:00，15:00~17:00)進(jìn)入此區(qū)域，啟動(dòng)人臉識(shí)別；并比對(duì)特殊人員(精神病、犯罪嫌疑人、勞教人員)，進(jìn)入此區(qū)域立即報(bào)警。杜絕惡性事件的發(fā)生。交通要地(見(jiàn)7)：通過(guò)公共交通進(jìn)出轄區(qū)集中點(diǎn)周邊人群進(jìn)行采集分析，形成流動(dòng)人員進(jìn)出轄區(qū)的時(shí)間分布、空間分布、周邊人群關(guān)系網(wǎng)狀圖譜。流動(dòng)人員集聚區(qū)(見(jiàn)8、9)：Figure5.IllustrationsofimportantfinancialplacesinLvxiangtownblock圖5.呂巷鎮(zhèn)街區(qū)重要金融場(chǎng)所圖例Figure6.ThesurroundingillustrationsofthemiddleandprimaryschoolsofLvxiangtown圖6.呂巷鎮(zhèn)街區(qū)中小學(xué)校周邊圖例Figure7.AtrafficmapofLvxiangtownblock圖7.呂巷鎮(zhèn)街區(qū)交通要地圖例Figure8.IllustrationsoftheworkgatheringareainLvxiangtown圖8.呂巷鎮(zhèn)工作聚集區(qū)圖例Figure9.LegendoflifegatheringareainLvxiangtown圖9.呂巷鎮(zhèn)生活聚集區(qū)圖例Figure10.LegendoftheresidenceareaofLvxiangtown圖10.呂巷鎮(zhèn)人員居住區(qū)域圖例對(duì)流動(dòng)人群比較集中的工作集聚區(qū)()(如鎮(zhèn)村結(jié)合部)周邊人群進(jìn)行采集分析，形成流動(dòng)人員進(jìn)出轄區(qū)的時(shí)間分布、空間分布、周邊人群關(guān)系網(wǎng)狀圖譜。Figure11.TheLegendoftheInternetbarinLvxiangtown圖11.呂巷鎮(zhèn)網(wǎng)吧圖例加油站 (b)酒店娛樂(lè)所Figure12.Legendofgasstation,hotelandentertainmentplaceinLvxiangtown12.呂巷鎮(zhèn)加油站、酒店、娛樂(lè)場(chǎng)所圖例全鎮(zhèn)人員居住區(qū)域(小區(qū)見(jiàn)10)：通過(guò)采集全鎮(zhèn)各小區(qū)、村委實(shí)有人口信息，對(duì)進(jìn)出轄區(qū)、小區(qū)、村的人員進(jìn)出轄區(qū)的時(shí)間分布、空間分布、周邊人群關(guān)系網(wǎng)狀圖譜。其他重要區(qū)域，如：加油站、網(wǎng)吧、酒店、娛樂(lè)場(chǎng)所(見(jiàn)11)：對(duì)其它重要區(qū)域(加油站、網(wǎng)吧、酒店娛樂(lè)