摘要：公安领域的人脸识别方案主要包括固定摄像懈口移动摄像机人脸识别。固定摄相机技术虽然成熟，但由于其安装位置固定导致其应用存在业务盲点；移动摄像机由于可灵活部署的特点，特别是5G执法记录仪的快速推广，使得其人脸识^技术可以深入一线警员的日常工作。两种不同类型的摄像机相互补充，进一步提升了现代城市安保的实战效果。 关帧固趣5G晒碌仪4K超高清离识别范围颇准确度
引言
随着社会、科技和经济的快速发展，人脸识别技术在安全保障领域得到深入应用。由于该技术的高效和准确性，具备智能翅啲视频监控系统大量应用于火车站、检查站、机场、港口等人流出入口。虽然人脸识别技术已经非常成熟，但是在公共安全领域的应用仍存在许多问题。例如，监控隐蔽性差、识^精度低、设备损害率高和服务器资源不足等，使得人脸识5啲落地效果大打折扣。了解影响人脸识别方案落地效果的外部因素，了解不同产品方案的特点，将对糅的投资癖和实战落地具有重大意义。本文首先介绍固定摄像机和移动摄像机在人脸识别应用的差异，并结合5G执法记录仪在河北公安的实战效果，展示人脸识别技术在公安领域应用的新方向。 一、固定摄像机的
近些年，为满足城市治安防控和城市管理需要，各地市大规模建设天网工程，利用固定初濒监控系统对重点固定区域进行实时监控。固定摄像机通常安装在人流密集的
冷库蒸发器
图1固定摄像头的监控范围示意图
相机焦距*
单位（毫米）”
监控宽度范围
（W）单位（米“
监控距离范围（d）+推板炉
单位咪）"
摄橡机高度（h八
单位（米八
3m
* 4.5” 2.5-3.
50mn
*3m
*18m^ 2.5-3.5mP
场所入口，例如地铁入口，室内走廊，过街天桥、大厅出入口，园区出入口，人行横道等％为了保证
固定摄像机的人脸识别效果，光照要求在70lux~900lux，同时摄像机通常要求距地面3米。根据不同焦距的摄像机类型，其可检测距离4.5米“8米不等。具体监控范围数值如图1所示。
在实际应用中，人脸的大小、角度和光照都会影响摄像机的成像质量。为了达到识别精度要求，抓拍的人脸最小要求为60x60像素，人脸姿态要满足偏差60°以内，仰俯视45°以内。为了降低一线人员处理无效警情的频度，人脸识别的精度要求非常高。按照2049年国家视频工程实验室组织的FAT-AI人脸识别应用测试结果显示，人脸检测（1：N）和人脸布控（1:N+1）场景下的人像系统侧的检测率均达到92%以上回。由表1可知，只要前端摄像头能够采集到足够清晰的人脸图片，后台服务器便可以精准分析出结果，系统侧不是瓶颈O
表［人脸检测和人脸布控系统测试结果
测试项测试集规模
人脸检索（1：N路从）用20万张现场照片和10万张证件照作为
探测集，在1000万张摄像机抓拍的路人
照片中比对，查同一人的图像
平均查准率98.76%
人脸布控（1:N+1开集）用10万张人脸图片作为探测集，在
1000万张户籍照片中对比，相似度超过
阀值则报警
正确报警率92.66%
（融率0.1%）
在现实的城市执法工作中，由于固定摄像头无法全域覆盖、设备损坏率高或者目标对象故意规避的因素，再加上不能安排警察实时进行二次核查，进而错失处理告警的最佳时机。因此，固定摄像机的人脸识别常用于案件的后处理，而事前预防和主动排查的场景需要移动人脸识^方案作为补充。通过部署5G执法记录仪、5G布控球等手段弥补热点区域的监控盲区，在线将视频或图片回传到视频监控平台，并通过初濒图像应用系统实时分析和获取比对结果，这将进一步延伸人脸识5啲应用范畴。
二、移动摄像机的
随着智能手机技术发展，支持高性能视频能力的芯片平台逐渐趋于低功耗、小型化和智能化，越来越多的移动摄像机产品在公共安全领域应用。移动和固定摄相机的核心差别在于，移动摄像机参与实战依赖无线网络的带宽，同时传统龄网关的ai和存储能力下滩g移动终端侧。
首先，AI能力向端侧转移。通常人脸实时布控服务器的并行处理能力是280路。如果端侧设备具备AI预处理能力，将人脸预处理后的图片回传，则可同时支持1500pc/s的图片处理。其次，存储能力下沉端侧。以1080P高清视频为例，摄像机每小时产生1.8GB的视频。如果这些视频全部回传后端存储，将产生大量的无效视频。因此，移动摄像头要进行初级的视频筛选能力。最后，端侧需要安全加固。由于移动业务带来的组网变化，终端可直达公安内部网络，端侧的安全加固非常重要。接入公安部二类区的智能设备建议按照GA/T1466《智能手机型移动警务终端：疑监控组臟I濒范》进行雄加虱这样才能保证公安内部数据的安全％
至音源执法记录仪是公安民警随身携带可进行实时视频摄录的执法取证设备，分为离线单兵类和无线回传类两种。随着5G技术的成熟，具备5G接入能力的执法记录仪逐渐进入公安采购项目中。5G执法记录仪一般采用7nm的5G SoC芯片，该芯片具备高性能8核CPU和专属NPU，搭载4K或1080P广角摄像头，内置防抖和防畸变算法。软件层面除了具备离线单兵记录仪的视频取证功能外，还具备语音对讲、视频回传、GIS回传和前端人脸抠图功能。
影响移动场景下人脸识别的因素依然很多，主要是有效识^距离和网络带宽。
有效识别距离主要依赖摄像机镜头能力。以执法记录仪产品为例，分辨率1080P情况下的最大有效识别距离为3.2米，4K分辨率的最大有效识别距离是6.4米。人体移动将严重影响人脸识别效果。假设人
距记录仪6m远，人步行运动速度则单次抓拍曝光（1/100秒）时人移动距离Dis=1200/100=12mm，如下图2所示。人移动12mm位移在相机成像面的径向偏移满足公式：
（1.75-1.5）x1000-RadialDis1_6x1000-12、
=
RadialDisI=0.5mm=500um；UmRadialOffsetl=Ra豐Dis1
Ratio
=鶴=0.29um<1Pixel。一般的图像识别算法的偏移容忍门限为4pb<el，因此低速运动下可以有效识别人脸。
图2摄像机固定人移动场景
通过实验室测试结果也得到同样验证。如表2所示，室外环境测试结果优于室内环境，但室外晴天（10,000lux）环境下容易出现逆光拍摄或面部阴影，人脸识别算法需针对室外人脸库进行特殊训练增加识别准确度。记录仪在4K分辨率下的有效识别距离是1080P的2倍。低速移动场景下的有效识别距将减少1~2米。
移动警务
表25G执法记录仪移动场景人脸识别有效识别距离
于克儒环境光照记录仪和
人均静止
歸購止
（12米/秒）
（12米/秒）
人静止
相商若走
（〔■2米於）
室内场景（光照300〜600lux）
4K5米 3.5米25米 2.5米1080P25米2米 1.5米1米
室外晴天场景（光照要求10,000lux）
4K6米6米 3.5米 3.5米1080P3米3米 1.5米 1.5米
室夕卜阴天和多云场景（光照要求500 -10,000lux）
4K6米 3.5米 2.5米25米1080P3米2米 1.5米 1.5米
网络带宽将直接影响初濒回传的效果。5G时代网络带宽大大增加，超高清的视频回传成为可能。如图3所示，的上行带宽在300Mbps，但带宽随小区半径衰减明显。60%的区域仅能接入2~3路的邂回传。因此，为了保证邂回传的业务连贯性，需要进行无线视频传输方案的优化化•码率自适应，即根据网络条件动态调整视频帧率，进而保证视频业务的流畅度。
•前端AI预处理，即前端人脸抠图，只传送图片在后翩别，进而节省上行带宽。
速率/Mbps
室外宏站接入路数仅6-8路60%区域只能接入2-3路
210
50m100m150m
图35G无线网络下视频回传能力分析
三、移动人脸识^在河北公安的应用示范
（-）多终端融合系统建设思路
目前，河北省公安厅已建有350M窄带数字集系统、移动警务终端系统、视频监控系统等多种音初濒通信系统，分别部署在PDT网、移动警务信息网、视频专网中。全省共有约7万部350M窄带数字集终端、6万部移动警务终端和数以万计的固定监控摄像头。但目前面临各类系统之间互不联通，阻碍整体指挥效率的进一步提升。河北省公安厅科信处经过长期的深入调研，结合广大公安指战员的实战
需求，牵头研发了一套集移动警务终端、执法记录仪、可穿戴设备、350M电台、固定视频监控等为一体，多终端融合的音视频通信系统。该系统可实现多类不同终端之间的语音融合服务、视频融合服务、定位融合服务和视频巡控^务。如图4所示。总体组网架构说明如下：
•省市组网纵向采用两级架构，省厅为上级，石家庄及各个地市为下级；横向按照移动信息网、公安信息网进行系统部署。
.省厅部署融合通信平台，接入5G执法记录仪，并与PDT系统、移动警务终端对接，实现多端融合通信，同时部署人像解析和人像匕闵服务器，与公安厅重点人库对接，比对结果戦告警推幽前端移动警缺端。
•地市根据业务开展需要部署融合通信平台，可本地接入5G执法记录仪，并与本地PDT系统对接，同时纵向通过公安移动信息网与全省移动警务终端对接，实现多端融合通信，同时与省厅融合通信平台互通，实现省市间或跨地市的多端融合通信。
妙动U务终谢Itt令P伯平白
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公安移动
执法址杲仅
人俚比对公欢郎車点人席
6•蠶眾
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图4河北省公安厅融合通信系统组网架构图
多端融合通信系统将按照省级和地市两级架构设计,
公安
省厅和地市公安局纵向分层，初期可集中在省厅集中应用，后面扌艮据各地市业务需求，进行本地化部署，同时可以通过删系统实觌市间业务5«。
（二）监控融知新
多端融合通信平台可以融合接入系统内的各种视频资源，包括执法记录仪、固定摄像头的视频资源；同时也可以将警务终端接入到多端融合通信平台中，从而实现移动警务终端对视频资源的收集和使用。
指挥中心调度员可以获取各制式终端及系统的视频信息，并将视频分发给下级指挥中心或移动警缺端上。现场指挥员或警员也可将现场视频上传到多端融合通信平台供其他视频系统调取。无线视频终端支持基于网络质量的码率自适应算法，进而确保视频回传的流畅度O
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图5固定视频和移动视频监控业务的融合组网图如图5所示，多端融合通信平台通过支持GB/T28⑻协
r
议的初濒网关实现与初濒监控联网平台的互联互通，实现视
频资源的双向共享。视频监控联网平台可以通过GB/T
28181协议直接获取、调用、查看融合通信平台中的各种无
线视频资源。多端融合通信平台也可以通过GB^28181协
议查询、获取初濒监控联网平台的固定摄像头的资源。
(三)移动视濒巡控业务应用示范
移动视频巡控业务创新是多端融合系统的四大业务创新之一，该方案涉及移动信息网和公安信息网，
两个网络的
基本功能简述如下：
减压蒸馏
•移动信息网中进行视频图像信息的接入和解析，生成并存储结构化数据(过人/过程记录)，以及提供基本功
能(检索怖控等)，并生成最终的巡控分析结果。
•公安信息网中进行存储系统的视频、图片和特征值，以及其它各类结构化数据，提供全量检索及技战法等功
能。
•移动信息网和公安信息网之间有安全边界。通过安全边界将移动信息网的数据摆渡到公安信息网，通过该库进
行特征值的比对分析，从而生成分析和告警结果。
指挥中心系统支持创建人脸布控任务，布控设备包括执法记录仪、布控球、固定摄像机，实时显示布控任务的告
警事件。指挥终端调度员可以将告警事件转换为警情下发给
现场警员，事件得到快速处理，并通过警情跟踪使事件快速
闭环。执法记录仪也可以主动发起布控流程，通过后台大数
据分析，将警情自动分发给对应组的警务通终端上。
冬奥会测试赛期间，张家口古杨树场馆对5G执法记录仪的人像识别及预警功能进行了测试与检验。测试期间河
北省公安厅部署了临时布控人员库，巡逻民警佩戴5G执法
记录仪在奥运场馆外围开展巡逻查控。当被布控人员进入记录仪识别范围时，执法记录仪将抓拍的人脸图片发送给憐区的多端融合通信平台，后经系统解析比对，将布控人员的告警提示发送给警务通及执法记录仪上。这种布控方式将以”提高见警率、增加威慑性”的巡逻防控，提升为“无感盘查、精准识快速预警、高效处置”的智能化巡逻方式。
河北省环抱京津常年担负重大安保任务，在不具备部署固定安检设备的区域，通过5G执法记录仪及布控球，依托公安移动信息网实现人脸识^和车牌识别，实现安保现场的快速部署。如图6展示，5G智能
执法记录仪参与检查站重大安保活动，将以传统”执法取证”为主的记录仪扩展为具备”人像卡口、车辆卡口”的智能移动终端，大大扩展了执法记录仪的实战范围。
图65G执法记輙参与河北检查站蛹活动
四、结语
本文以人脸识别技术为线索，重点讲述了固定摄像机和移动摄像机人脸识场景的区别。固定摄像机通常应用于人员密集环境。移动摄像机可用于不方便布线或临时布控的场景。现阶段以记录仪为代表的移动摄像机大多作为固定监控的补盲使用，但随着5G建设和AI智能技术的成熟，5G执法记录仪人脸识别的应用将越来越多。未来固定摄像机和5G智能终端的融合视频业务创新，一定会把智能AI技术的应用推到新的高度，实战效果值得期待。IS
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豫公网安备41160202000603
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