第1章概述
近年来，随着高清视频监控系统在地铁里得到了广泛应用，如何充分利用现有的高清视频资源，为地铁公安工作提供更为高效、快捷的破案手段,为地铁运营、重点人员管理提供更直观、有效的数据参考，是现阶段高清视频应用领域需要完成的任务。人脸识别系统作为最直观、准确率最高的人类面部特征识别技术应运而生，是基于人的面部特征信息进行身份识别的生物识别技术。 近几年来，公安部门在地铁内通过人工抽检的方式，抓获大量在逃犯。同时地铁运营方面，逃票、乞讨、发传单等影响地铁正常运营的行为也屡禁不止。地铁作为人们日常大量使用的公共交通工具,地铁内硬件设施完善、环境相对封闭、图像采集环境适宜、客流量巨大，是非常适合作为人脸识别系统进行数据采集的场所。
人脸抓拍1.1现状和需求分析
人脸识别是一种生物识别技术,所谓生物识别技术就是利用人类固有的生物特征来进行身份
验证的技术。人体生物特征可以按照先天固有和后天形成分为生理特征和行为特征两大类。生理特征包括人们常见的指纹、手纹、人脸、掌纹、视网膜、虹膜、DNA等等，这些特征都是人类与生俱来的。而行为特征则是后天形成的，包括签名、步态、语调语速等。相比于其他身份认证方式比如密码认证、证件认证，生物特征由于具有唯一性和不易伪造等优点，所以得到了广泛的应用。
人脸识别就是利用人体的生物特征进行识别一种典型方式,相比于其他的一些生物特征识别方式，人脸识别具备以下一些优势：
（一）用户容易接受，侵犯性低：其它的识别方法比如虹膜识别和指纹识别，都需要用户进行一定程度的配合。虹膜识别需要非常靠近识别机以便提取虹膜信息，指纹识别需要用户把手指放置到指纹识别机上。而人脸识别由于需要获取的是人脸图像，拍照与识别过程并不需要与识别机器做近距离接触，用户接受度高，侵犯性低。
（二）易扩展性：其它识别方法往往需要专业的设备，而基础人脸识别功能只需要使用摄像头，依靠相关识别软件就可以实现，无需增添其它设备，性价比高，易于扩展使用。
（三）直观性：人脸识别是利用人的面部特征来进行识别的，这符合实际情况下人类自身对他人身份识别的认知规律，直观性好。
随着互联网特别是移动互联网的发展,一个以信息爆炸为特征的大数据时代正在到来。现阶段，我国二代证的普及使中国目前逾13亿人的身份信息有了数码照片数据，平安城市联网的数百万台监控摄像机每天也产生着海量的数据信息，种种迹象表明，已经跨入大数据应用时代。公安系统中现有的人脸识别应用面临以下几个挑战：
（一）对人脸识别的比对容量要求更大、精度要求更高
目前公安的户政管理、出入境、刑侦嫌疑犯的身份识别等各类应用，需要基于全国人脸数据进行识别，处理的数据库容量上亿或十亿，处理的比对请求数量大、模式不统一，如何快速准确地从如此规模数据库中快速识别身份，是当前面临的挑战。
（二）系统输入从单纯的静态图像扩展到动态视频
近年来，全国各地公安机关大力开展视频监控系统建设，结合视频监控和人脸识别，实现犯罪嫌疑人的快速识别和实时布控，是提高视频监控效率的一条重要途径。然而，在视频
监控环境下，人脸识别面临光线、角度、姿态、遮挡等一系列因素的影响，如何在复杂监控场景下保证人脸识别的准确性，是当前面临的挑战
（三）重点人员实时预警
传统的人员管控手段需要人为判断重点人员信息，然后根据信息线索做出主观的判断，会存在一定的偏差,而且无法及时根据重点人员信息发出动态预警预警的时效性相对较差。
采用基于人脸识别的布控系统,第一可帮助公安侦查人员快速识别和辨别特定人员真实身份，把过去难以想象的千万级的海量照片库比对需求变成现实，从而有效的为公安视频侦查、治安管理、刑侦立案等工作提供实战上的有效帮助和解决方法。第二可帮助公安侦查人员办案时候追查和通缉，真正从打变为防，能够极大的减少警力资源浪费和事故发生概率。
1.2建设目标
（一）重点人员实时排查布控
公安关注重点人员包括：高危人员、特殊人员等。高危人员包括有全国在逃人员、全国违法犯罪人员等；特殊人员包括水客、涉恐涉案人员、涉毒人员、重大犯罪前科人员、肇事肇祸精神病人等。对所有进出地铁的人员通过人脸识别进行排查，当所布控的重点人员出现时及时识别并报警,提醒公安干警对其抓捕或采取相应措施。
地铁运营关注重点人员包括：逃票人员、发传单人员、乞讨人员、盗用免费卡优惠卡人员等。当关注人员出现时，及时识别报警，提醒工作人员采取相应措施
（二）快速人员检索
人脸识别系统针对所有进出地铁的人员进行人脸记录，可以根据需要按时间、摄像机、人脸属性（年龄段、性别、是否戴眼镜、民族、是否微笑）等条件快速查询过人库中抓拍的人脸数据。支持导入一张人脸图片，检索指定时间、指定摄像机形成的过人库中满足一定相似度条件的过人数据,可以确认该名人员在指定时间段内是否在指定的摄像机前经过。
（三）出行轨迹分析
系统可支持导入一张人脸图片根据时间段以及相似度阈值在全部的过人库中检索该名目标
人员的历史抓拍记录，结合摄像机的位置信息，按照时间顺序在地图上绘制出该目标的出行轨迹，通过轨迹可以准确获取该名人员的活动范围、落脚点等有用线索
第2章人脸识别系统组成
2.1总体介绍
动态人脸分析布控系统是一种针对动态运动的人流进行人脸抓拍、识别、黑名单比对报警的监控管理系统，应用视频监控技术、人脸识别技术，能对多路摄像头中的人脸进行实时检测、跟踪、比对。提供人脸抓拍、识别、黑名单报警等功能。通过网络将信息实时反馈至中心，进行数据处理和保存，指挥中心人员能够进行动态监管，及时掌握监控人员的运动轨迹，大大提升了视频监控的智能化程度。
系统部署上为了保证数据安全，黑名单人员相关的库（如七类重点人员库等）通常需要部署在公信信息网，即在公安信息网中实现黑名单人员的比对业务。而人脸抓拍相机一般需部署在衩濒专网,所以整个系统的部署和应用分别由视频专网和公安信息网相关应用组件组成。
在视频专网中进行人脸图片的存储以及人脸结构化与半结构化信息的提取,并通过接口服务器上传至公安信息网中，与公安信息网中的黑名单库进行比对，一旦发现相似人员，立即报警，并可检索该人员的人脸轨迹。公安信息网与公安视频专网间需部署安全接入边界。
2.2逻辑结构
系统逻辑结构自下而上由采集层、处理&存储层、应用层组成。
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