人脸识别技术在智慧城市的深度应用

　　随着科学的发展和人类的进步,人工智能越来越丰富,它推进了社会、城市、人类生活的进步。所谓智慧城市,即以人工智能技术为基础,具有智能化特征的新兴城市发展模式,通过城市智慧式管理和运行,实现城市可持续发展,进而为人们创造更美好的生活和环境。

　　一、智慧城市发展背景

　　智慧城市在中国的发展可以划分成四个阶段.

　　智慧城市1.0(2008年-2012年):2008年,IBM提出智慧地球概念,智慧城市进入萌芽期(或初步探索期),网络化、信息化是个阶段智慧城市建设的首要任务,因此也可称为“数字城市”阶段。

　　智慧城市2.0(2012年-2016年):智慧城市2.0主要以城市信息化基础设施建设、电子政务、信息惠民为主,形式上更多的是以碎片化方式推进,在顶层设计方面考虑得较少,可以看作是我国智慧城市建设发展的起步期(或探索期)。

　　智慧城市3.0(2016年-2018年)“十三五”时期开始探讨的新型智慧城市可以称为智慧城市3.0。

　　新型智慧城市是以为民服务全程全时、城市治理高效有序、数据开放共融共享、经济发展绿色开源、网络空间安全清朗为主要目标,通过体系规划、信息主导、改革创新,推进新一代信息技术与城市现代化深度融合、迭代演进,实现国家与城市协调发展。本阶段从城市系统性角度出发,在总体和各局部环节方面均取得了重大进展,但总的来看新型智慧城市建设整体仍处于起步阶段。

　　智慧城市4.0(2018年-至今):本阶段的智慧城市更加强调产业,特别是战略性新兴产业的重安性,也更加强调数字经济在城市转型升级及可持续发展中的核心作用,新一代信息技术与实体经济的加速融合将在智慧城市4.0中找到坚实落脚点,以尊重社会组成单元(个人企业政府机构等)发展需求为特点的分布式、个性化、高技术含量型创新正成为驱动城市发展的原始驱动力。

　　二、人脸识别技术发展现状

　　人脸识别是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。 用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流,并自动在图像中检测和跟踪人脸,进而对检测到的人脸进行脸部识别的一系列相关技术,通常也叫做人像识别、面部识别。

　　在我国智慧城市的建设中,人脸识别已经在安防、金融、交通、教育、医疗、警务、电子商务等诸多场景实现了广泛应用,且呈现出显著应用价值。为了进一步把握人脸识别技术所带来的重大机遇,我国出台了一系列政策予以支撑.2015年以来,我国相继出台了《关于银行业金融机构远程开立人民币账户的指导意见(征求意见稿)》、《安全防范视频监控人脸识别系统技术要求》、《信息安全技术网络人脸识别认证系统安全技术要求》等法律法规,为人脸识别技术的应用以及在金融、安防、医疗等领域的普及奠定了重要基础。

　　与其他生物识别方式相比,人脸识别优势在于自然性、不被察觉性等特点。 自然性即该识别方式同人类进行个体识别时所利用的生物特征相同。指纹识别、虹膜识别等均不具有自然性。 不被察觉的特点使该识别方法不易使人抵触,而指纹识别或虹膜识别需利用电子压力传感器或红外线采集指纹、虹膜图像,在采集过程中体验感不佳。目前人脸识别需要解决的难题是在不同场景、脸部遮挡等应用时如何保证识别率。此外,隐私性和安全性也是值得考虑的问题。人脸识别优势明显,未来将成为识别主导技术。

　　三、人脸识别在智慧城市的深度应用

　　习近平总书记高度重视创新驱动发展战略,不仅在“一带一路”国际合作高峰论坛上指出要加强在人工智能等前沿领域合作,推动大数据、云计算、智慧城市建设,在十九大报告中也明确指出要加快人工智能和实体经济深度融合。

　　继2012年第一波智慧城市热潮之后,中国国内正在掀起第二轮智慧城市规划与建设热潮。高层重视、新技术发展、标杆示范城市涌现、多元主体参与,都在不断推高第二轮热潮的到来。

　　不难看出,经过几年的发展,智慧城市大数据的原始采集与积累工作已基本完成,新型智慧城市将从前几年的充分依赖大数据驱动逐步转向充分依赖人工智能驱动,人工智能与智慧城市进行结合已是时代潮流。

　　因此,大数据思维和人工智能手段的运用,应该成为智慧城市现代化智能化建设的最重要、最有力推手。在大数据思维引领下,利用物联网、云计算、人工智能、大数据、深度学习、知识管理等技术,通过数据化记录、网络化连接、融合化分析、实时化反馈、精准化关联以及智能化预判,可以建立起一整套基于人工智能大数据的科学决策、精细管理、精准服务基础支撑,形成具有透彻感知、协同工作(运作)、快速反应(智能响应)、主动服务、科学决策等特征的,具有高效、敏捷、便民、满意度高的新型智能化服务体系,从而全面推进法治、创新、廉洁、智慧和服务型政府建设,逐步实现治理能力现代化。

　　那么随着人工智能的发展,现在人工智能在智慧城市建设中如何得到应用,又发挥什么样的作用呢?以人脸识别为例,以智慧城市的几个垂直应用领域为落地场景,可以窥见人工智能未来和城市的发展是如何协同共进、相辅相成的。

　　1.智能安防

　　在公共安全领域,通过人脸识别等人工智能技术的深度应用,以及大数据技术的深度挖掘,可以及时发现人为或自然灾害、恐怖事件,提高应急处理能力和安全防范能力。

　　针对公共安全领域治安防控、反恐维稳、情报研判、案情侦破等实战需求,通过智慧城市的顶层设计构建基于人工智能大数据的公共安全管理和应用体系。汇聚融合涉及公共安全的人口、警情、网吧、宾馆、火车、民航等海量业务及人脸视图数据,建设公共安全领域的大数据资源库,全面提升公共安全突发事件监测预警、快速响应和高效打击犯罪等能力。

　　通过智慧城市的建设进一步推动建立以人为中心的综合情报实战应用体系,能大幅度提升公安部门对视图资源的使用效能,完成识别和预警高危人员、评估重点场所风险、预警异常人员活动的实战效果,实现反恐防控“无死角、多维度、立体化”的实战目标。

　　同时,通过加强跨警种、跨部门的人员信息资源的整合和综合利用,能有效的提升公共安全领域中特殊人群监控、恐怖分子布防、涉案人员追逃等人员的追踪能力,对社会治安管理、刑侦分析、反恐维稳起到积极的作用。

　　通过智慧城市的大数据智能支撑,形成以人员管控为核心的城市立体防控体系的建设和应用,公安的工作模式将由被动应对向主动预测、预判、预防转变,将事后研判变为事前预警、事中快速反应,实现人口的动态管控,有效保障社会公共安全秩序,提升公共安全服务能力。

　　云从人脸大数据解决方案

　　基于AI+大数据技术的云从科技人脸大数据实战应用系统,具备实时监控、轨迹检索、人像检索、布控告警、人脸大数据分析核心功能,能全面提高公安机关事件精准处置、犯罪精准打击的能力,该平台已在全国31个省级行政区上线实战,累计采集百亿级人脸抓拍数据,已协助全国公安机关取得超3万起战果。

　　云从科技AI+人像大数据解决方案基于深度学习的人脸识别技术、物联网技术和大数据技术,在城市的各个场景中部署各类前端智能设备,并将各类数据汇聚至云中心进行图像深度解析、数据关联挖掘,向多应用系统提供开放的接口服务,构建信息泛在感知、资源和能カ协同共享、人工智能与大数据深度融合,业务应用多场景多联动的人像大数据应用体系,深度挖掘人像大数据在安防行业中的应用价值,向用户提供智能化、场景化的实战应用服务。
       解决方案的用户价值:

　　(1)全面感知:整合接入人脸抓拍机、人证设备、人脸门禁机等各类前端感知设备数据,覆盖城市公共区域、背街小巷、社区、园区、网吧、宾馆、车站等各类场景,实现前端数据的广泛感知。

　　(2)服务应用:以服务用户业务为目标,融合视频人工智能、物联网、大数据技术,以智慧物联网和数据资源为支撑,实现先进技术服务于业务实战,提升业务应用的智能化、精准化,提升技术服务于实战的效能。

　　(3)协同共享:整合对接已建人像应用系统、视频监控平台和其他业务系统,以标准化的接口实现数据共享、业务联动,实现一点查询全网响应,一点布控全网预警的实战应用效果。

　　解决方案优势

　　(1)技术先进:本方案采用云从公司自研的人脸识别算法、大数据算法,实现前端分布式智能和云端智能融合应用,通过机器学习、图计算等技术,实现视频结构化数据与业务资源数据的融合,构建多种技战法模型,实现技术与应用的深度融合。

　　(2)场景丰富:以用户多场景应用为导向,面问业务应用提供身份识别、布控预警、轨迹刻画、关系图谱等标准化的应用功能和定制化的应用服务。在多应用场景中优化应用功能,以系统服务实现用户业务的实用、实效。

　　(3)兼容性强:一方面,通过GA/T1400.x系列标准接口支持与已建系统实现数据共享和应用联动;另一方面,通过定制化对接各类人像前端感知设备数据、第三方系统接口,实现感知数据的广泛接入与第三方系统的广泛兼容。

　　2.智慧平安社区

　　智慧社区建设的根本出发点和落脚点都是“以人为本”,社区主要面向的客户包括居民、物业、公共安全部门等,该客户群体需求多是安防智能化、生活智能化、管理规范化,并且形成群防群治的良性局面。

　　目前智慧社区已经开始大范围落地,但就各地智慧社区案例来看,大量结合物联网技术的社区应用还处于方案或试运行时期,物联网应用需求的发掘还不充分,智慧社区的发展还处于初级阶段。因此先从智慧平安社区建设的角度作为切入点,以人脸识别等人工智能技术作为突破口,打造切实可行的智慧社区建设样板点和试验点,具有现实的指导意义。

　　智慧平安社区的建设,核心就是创新立体化社会治安防控体系,实现辖区内实有人口、实有房屋、实有单位等基础数据采集和汇聚,并整合社区内监控、门禁、人脸、过车、消防等多类动态感知数据,围绕“人”“车”“房”、“警情事件”等要素,提供实有人口管理、关注人员管控、人车轨迹研判、异常告警处置、潜在风险预控等业务应用,服务于公安、综治、街道等用户。

　　从数据分析层面来看,智慧平安社区建设的第一步,就是要实现对社区视频信息、人员信息、车辆信息、出入口信息、门禁信息、消防智能传感信息等基础数据资源统一汇聚分类管理,形成视频信息库、人员信息库、车辆信息库、房屋信息库、出入信息库、报警信息库、门禁信息库等分类专题数据库。

　　数据的价值关键在于应用。海量数据汇聚后就是要通过人工智能、大数据等技术分析后为上层的智能应用提供数据支撑,给社区居民提供便捷的同时也能为管理部门提供及时、准确的决策分析。人脸识别、大数据聚类分析技术可有力支撑公安行业“一人一档”极速检索、超大库碰撞等复杂系统功能,通过高精度的人脸聚类模型,可以实现亿级超大型路人库的数据碰撞。再将社区数据动静结合(动态数据与静态数据)、视物结合(视频数据与物联网数据)及时空结合(时间数据与空间数据),并在社区感知数据基础上进行多维数据融合、分析和使能,实现事前预警、事中控制、事后追溯,最终实现对实有人口的精准管理、对安全隐患的精准识别、对重点人员的精准管控、对违法犯罪的精准发现、对实时警情的精准处置,提升各类社区警情和突发状况的处置效率,解决与民生息息相关、影响群众安全感满意度的社区治理难题,全面提升群众安全感,为社区民警开展工作提供有力支撑。

　　通过立体智能人口管控平台,借助于公安、综治、街道、居委、物业等其他委办局资源,完善的社区治理服务体系总体部署,深入社区以数据泛在感知为基础,以数据连接融合为根本,以数据处理高效服务为重点,以整合各类服务资源为保障,结合公共安全、公共治理、公共服务多维应用场景,对数据进行优化、深度挖掘分析,实现数据的最大价值化。这种创新模式的应用落地,将逐渐成为今后智慧平安社区的发展趋势。

　　云从智慧社区解决方案

　　云从实有人口管控系统,依托人脸识别技术,实现社区实有人口动态管理的大数据应用。 在智慧社区安防管理建设中,通过调用实时、精准、有效的人像抓拍数据,通行数据,依托智能算法进行新增、离开等行为及人员属性分析,挖掘关联关系,实现异常行为预警、布控、轨迹查询等应用,实现社区人员的精准和精细化管理。具有分析模型丰富、行为分析精准信息展示直观的特点.

　　以云从实有人口管控系统为核心,云从进一步拓展出基于物联网、人工智能和大数据技术的智能安防社区系统,在智慧社区、智慧园区建设中,通过接入智能前端设备,汇聚人员、房屋、单位以及门禁数据等前端感知设备数据,实现前端感知设备管理、数据挖掘分析、信息关联展现等应用,具有设备统一管理、数据集中汇聚、应用云端联动等特点。云从智慧社区解决方案立足实有人口管控系统和智能安防社区系统,在社区场景中,通过人脸抓拍机、人证核验访客机、 人脸门控机等智能前端设备实现数据的采集和智能控制,通过大数据技术实现数据的汇聚与信息挖掘,实现外来人员智能发现、居住人员动态掌握、预警事件实时处置等应用,实现社区实有人口实时、精准、有效的管理,为社区居民生活提供安全保障和便利服务。

　　解决方案的用户价值

　　面向公安、街道等主管单位:实现社区实有人口的标签化、精准化管理,实现外来人员有效管控,风险趋势的精准识别与预判预控。

　　面向社区物业与居民:有效杜绝社区外来闲杂人员在社区的流动,提升社区的居住安全,营造社区智慧生活,提升居民的安全感、获得感与幸福感。优势与特点:

　　(1)信息实时、准确、有效:依托前端智能设备砌态感知,实时获取社区通行记录与人脸感知数据,实现信息的实时汇聚、展现。通过公安或街道业务数据与实时数据的碰撞与分析,实现实有人口、实有房屋、实有单位信息的动态更新;以数据由下而上的汇聚模式取代数据由上而下的分发模式,在满足基层社区管理应用的基础上,提高了数据资源的实时性、准确性和有效性。

　　(2)AI的场景化应用:分布株式AI技术、大数据分析挖掘技术在社区实有人口管理工作中的应用,实现社区实有人口管理由静态人工方式向动态智能方式转变,实现各类人员标签化分类管理,动向实时掌控。

　　(3)精准管控:以数据为基础,实现人、车、房等关键对象的标签化管理,系统通过对标签人员的行为研判,自动分析异常情况,辅助社区基层管理单位在工作中明确工作重点。同时,以“外来人员感知”、“疑似搬离”、“关注人员布控”等应用为代表的信息推送,有效提升社区管理的及时性和精准性。

　　云从案例一重庆某智慧平安社区项目

　　重庆市某公安分局实有人口管控项目在社区部署人脸门禁、人脸抓拍机等设备,后端部署实有人口管控系统,实现AI云端融合应用。目前该项目已成功试点运行,实现人员布控、辖区内人员管理、小区新增人员、搬离人员、各类窝点、重点关注人员管控等应用功能,为社区警务智能化、精准化提升提供了有效的技术支撑,为社区安全提供了有效的技术保障。

　　云从实有人口管控系统在某智慧社区的实战应用,运用结构化数据采集分析,批量化生成情报信息,提高了政务警务生产能力,实现了“打防管控服”一体化、分析调度可视化、警务运行扁平化,推进了该区“智慧社区”向“智慧城市”的升级进程,为全区智慧城市发展、全社会共享城市资源奠定了基础。为公安安防提供了新的实战业务思路和工具,深受公安好评。

　　与此同时,人脸识别技术凭借其人脸的精准匹配性以及安全优势,也已经应用于电子商务的刷脸支付购物、银行在线身份识别、教育考试考生身份的辨别等等细分领域。

　　结语

　　当前我国的智慧城市建设正处于全面发展的新阶段,要实现城市的全面智能化,推进智慧城市的发展,就要积极借助人工智能关键技术,深入分析数据信息并做出正确决策,坚持以市场需求为导向,以产业应用为目标,深化改革创新,优化制度环境,激发企业创新活力和内生动力,结合不同行业、不同区域特点,探索创新成果应用转化的路径和方法,构建数据驱动、人机协同、跨界融合、共创分享的智能经济形态。

作者：李夏风

编辑：广汉