步态识别在疫情防控流调排查中的应用

　　关键词：模式识别与智能系统、疫情防控、流调排查、密接人员分析

　　摘要：2022年我国新冠疫情呈现点多、面广、频发等特点，疫情发生后密接人员流调排查工作量巨大，问询排查很难解决对陌生疑似密接人员的有效发现，本文全面利旧城市监控系统视频资源，采用最新步态识别技术，有效提升流调排查工作效率和质量，达到快速查找疑似密接人员的目的，有效为基层工作人员减负。

　　一、引言

　　3月17日，中共中央政治局常务委员会召开会议，习近平总书记指出要坚持科学精准、动态清零，尽快遏制疫情扩散蔓延势头。会议强调，要扩大重点人群监测覆盖面，完善多渠道监测预警机制，全面提升疫情监测预警和应急反应能力。动态清零的目标是追求以最低的社会成本，在最短的时间内控制住疫情，其核心是快速反应、精准防控。快速反应首先应体现为快速发现、精准防控首先要做好流调排查，立足抓早、抓小、抓基础，提升疫情防控和早发现的能力。

　　二、流调排查主要痛点及需求分析

　　流调排查是有效遏制疫情传播的关键，不仅可追踪传染源活动轨迹、评估疫情波及范围、追踪密切接触者，也是划定风险区域、开展风险评估、制定疫情防控政策的基本依据。目前流调排查主要有以下两方面的痛点及需求。

　　1、流调排查工作量巨大，提升流调效率和质量，为工作人员减负亟需解决

　　在常规流调排查工作中，查找确诊人员一方面动辄需要排查成千上万小时的历史视频，工作量巨大，以西安近期疫情为例，参与视频流调的基层民警24小时不间断查阅视频监控时长达12000小时以上，耗时、耗力、耗人；另一方面由于流调排查的时间与空间跨度较大，人工长时间进行调阅涉疫视频会产生疲劳导致一些重要线索丢失。在常态化的疫情防控工作中，如何提升视频流调的效率和质量，切实为流调工作人员减负是亟需解决的问题。

　　2、问询排查存在遗忘和隐瞒等情况，且无法解决对陌生疑似密接人员的发现

　　借助大数据系统可圈定一定范围的涉疫人员，针对圈定的涉疫人员当前多采用问询的方式，核实其近期活动时间和地点。由于担心、害怕、侥幸等心理，导致涉疫人员遗忘、隐瞒出行细节，致使问询信息不准确，如四川、江苏、江西、北京、沈阳等地均出现类似情形，最终导致疫情扩散；更重要的是陌生疑似密接、次密接人员存在各种原因无法追踪到身份，导致线索中断。如何准确、全面的追踪陌生疑似密接、次密接人员及其具体活动轨迹，快速有效的划分风险区域，也对当前的流调排查的技术手段提出了高的要求。

　　三、步态识别技术在流调排查中的应用方法

　　步态识别技术是目前全球前沿的生物特征识别技术，旨在通过人员的身体体型和行走姿态分析并识别人员身份的技术。与其他的生物识别技术相比，步态识别具有远距离、非受控、全视角、防伪装、对光线不敏感等显著优势。

　　在流调排查中，获取到涉疫人员视频片段后，通过步态识别快速返回相关人员轨迹信息。针对当前疫情流调的特点，可采用“城市动脉”+“毛细血管”的组合方式。

　　对于机场高铁交通枢纽、主干道路、人流密集区等“城市动脉”：通过标准协议接入监控视频资源到步态识别系统。对于提前部署了步态识别系统的区域，系统已完成所有人员的步态分析计算，并形成庞大的人员轨迹数据资源库，可秒级绘制出涉疫人员的轨迹信息。对于未部署步态识别实时视频分析的区域，可以直接对接历史视频进行分析，实现最大100倍的视频搜索。

　　对于小区、商场、公园、游乐场、背街小巷等“毛细血管”：视频资源采用上传离线视频的方式，实现最大100倍视频搜索，很小的投入就能实现扩大涉疫人群监测覆盖面，快速完善城市人员监测预警机制，全面提升疫情监测预警和应急反应能力的成效。

　　步态识别检索出轨迹信息后，有多种方法进行身份确认：（1）通过步态检索到的点位信息包含清晰人脸，通过人脸识别确认身份；（2）当检索的轨迹信息在三条以上时，可以通过电子围栏系统确认身份；（3）还可以将检索到的人体画面下发至周边社区，发动社区人员进行确认。

　　四、系统架构及核心功能设计

　　以银河水滴疫情防控流调排查系统为例，采用软硬一体设计，稳定可靠、开箱即用、界面简洁易操作，单台设备分为300算力、500算力、1000算力等不同规格，且支持横向扩展，满足不同用户的差异化需求。

　　在应用场景方面，可对域内的重点部位、城市商圈、道路街面、小区门口等涉疫人员出现的点位进行快速接入和部署。

　　图1 系统架构示意图

　　贴合疫情防控流调排查实际情况，采用步态识别技术的流调排查系统主要设计有历史视频搜索、离线视频搜索、疑似密接人员分析三大核心模块。

　　1、历史视频检索

　　历史视频检索支持以最高100倍速查看历史视频中抓拍的步态数据，并可对步态结果分组快筛，支持对涉疫人员进行指定范围的1∶N目标检索，快速展示疑似密接人员及数量。

　　图2 历史视频检索

　　同时，系统支持根据目标人物在视频中出现时空信息，在地图上绘制出目标人物的运动轨迹，实现疑似密接人员的快速定位。

　　图3 轨迹分析

　　2、离线视频搜索

　　系统支持最高以100倍速从离线视频中分析涉疫人员信息，支持多层次检索疑似密接人员数量及活动轨迹，并可与防疫人员步态库比对，获取目标人员的身份信息。 

　　图4 离线视频分析

　　3、疑似密接人员分析

　　在目标的检索结果中，可查看人员的疑似密接信息，展示疑似密接的地点、数量等数据；也可通过疑似密接人员继续搜寻疑似次密接人员信息。

　　图5 疑似密接人员分析

　　五、步态识别应用于流调排查的技术优势

　　搜索快速。实时视频流分析系统，秒级给出海量轨迹信息。历史视频流和离线视频可实现100倍加速，比人工排查流调效率提升几十倍。

　　资源利旧。充分利旧各类视频监控资源，如平安城市、天网工程、雪亮工程视频资源，无需新增任何前端设备和网络链路。

　　调配灵活。系统计算资源根据接入的视频资源来源、数量不同，可以在实时、历史、离线视频流加速分析之间灵活调配。

　　部署高效。系统采用软硬一体方式，最快一天即可完成系统部署。

　　一键操作。系统操作简单，一键操作即可快速检索出的轨迹信息。

　　六、典型应用成效及展望

　　成效一：某市经初步流调发现一名确诊人员曾到过某写字楼办事，写字楼每天出入人员众多，给密接排查带来很大困难。通过步态识别技术的运用，系统只用了36分钟便排查完近20小时的视频数据，相较于人工排查效率提升至少10倍。

　　成效二：某市经初步流调，三名确诊病例曾出入在人流量密集的农贸市场，流调区域人流量大且均佩戴口罩，时间跨度长，人员活动回溯难。通过步态识别技术的应用，仅用时1小时20分钟便完成145G的视频分析并确认全部人员的活动轨迹，至少节省40名警员一天的工作量。

　　步态识别因其独特的技术优势可作为当前流调排查强有力的辅助手段，并且与常规流调手段不冲突，有助于快速实现动态清零，遏制疫情扩散蔓延，进一步推进社会治理现代化。

　　责任编辑：广汉