目前全国正在蓬勃开展的“平安城市”建设，公安部也组织了“3111”工程，旨在全国范围内全面推动城市报警与监控建设的重大工程项目。

与此同时，将有越来越多的监控系统被应用到机场、车站、码头、会所、社区等场合的安全防范中。这些系统对保障社会的稳定团结、人们的安居乐业起到了非常重要的作用。但受诸多因素的约束，绝大多数安防系统只能用作事后的查阅与取证，凸显出实时监控与事前预防能力严重不足。并且，从事后查阅取证的角度来看，现有的安防系统往往难以提供满足有关部门取证要求的证据或线索。

理想中的安全防范监控系统，应该能够完成三大方面的功能：
•预防，即能够对监控场景进行内容分析，判断场景中的运动目标及其行为是否存在潜在的危险性，一旦目标违反预先定义的规则，系统应能进行适当的响应；
•记录，即能够对监控场景内容进行保存并建立索引，记录的内容不仅仅包括场景本身，还应该包括场景中目标的属性、行为等，方便后续的调查检索；
•取证，即能够支持事后监控录像的简便检索，能够提供合理有效的证据。

此三者构成了“智能监控”的主要内容。不难看出，智能安全监控的实现，关乎技术、设备、应用等多个层面。然而，这并不意味着建造具备一定智能的安全监控系统如空中楼阁。巧妙地运用日益成熟的生物特征识别技术，尤其是人脸识别技术，就能够给现有的安防系统安上一双慧眼，实现“预防-记录-取证”的功能。

生物识别技术
生物识别技术是指通过计算机将人体固有的生理特征或行为特征收集起来并处理，以进行个人身份的鉴定。生物识别技术利用的特征，大体上可以分为两类：一类是生理特征，与生俱来，多为先天性的，如指纹、掌纹、虹膜、面像、DNA等；一类是行为特征，乃习惯使然，后天形成的，如步态、笔迹等。

同传统的身份认证方法如身份标识物品（钥匙、证件、ATM卡）和身份标识知识（用户名和密码）相比，生物识别技术具有认证精度高、不易遗忘、不会丢失、防伪性能好，不易伪造或被盗、随身“携带”和随地可用等优点，因而已在电子商务、消费电子产品、安全防范等多种领域得到了广泛的应用。

应用指标
应用生物识别技术，必须考虑以下几个指标： [nextpage]

可靠性
可靠性是识别技术应用的基础，与识别技术机理有着密不可分的关系。可靠性衡量了识别特征中蕴含的信息，以及这些信息的可分性。一般而言，识别特征蕴含的信息量越丰富，区分能力越强，可靠性就越好。

稳定性
稳定性是指识别特征是否会随着环境和时间的变化而发生变化，是否能够保持同一不变。

采集安全性
采集安全性是目前国际上非常重视的一个问题，它主要考量识别特征的收集是否会对人体造成伤害。一般而言，人脸、声音和虹膜识别这种非接触式的采集方式较之指纹、掌纹、视网膜等直接接触的采集方式要安全得多。

便利性
便利性，一方面是指特征的便于携带、不易丢失、防伪防盗性能好；另一方面也是指识别特征采集过程中对人的要求。一般而言，直接接触采集方式的生物识别技术都需要人主动配合，采集时间也较长。这类生物识别技术的便利性较之非接触式的生物识别技术要差。

响应速度
响应速度一般是指单次生物特征识别所需要的时间。一般而言，系统的响应速度与应用架构有着密切关系。例如，在不同的指纹、人脸库中进行一次查询，系统的响应时间也不相同。为了比较不同的生物识别技术的响应速度，通常我们可以用1：1比对所需要的时间来进行衡量。

识别性能
生物识别技术的性能一般用误识率和拒识率两个参数来衡量。所谓的误识率是指识别错误的样本占识别总数的比率；而拒识率是指没有被正确识别的样本占总的样本的比率。

考虑安防系统本身的特点，识别特征采集的安全性、使用的便利性、系统的响应速度是非常关键的。在这些方面，人脸、指纹是非常有优势的。例如，现有的基于生物识别技术的门禁系统多采用指纹、人脸作为识别特征。另一方面，在安防系统中部署生物识别系统，必须充分利用现有的安防设备，对现有系统的改造尽可能小，成本造价尽可能低。

综合这两方面的因素，将不难看出人脸识别技术是现阶段能与安防系统成功结合的不二之选。

人脸识别技术
人脸识别利用人的面部特征进行身份辨识。人脸识别是目前所有的生物识别技术中对使用者影响最小的技术，也是该领域中取得最新突破的识别技术之一。目前人脸图像的采集主要有标准视频和热成像技术两种。[nextpage]

技术特点
标准视频采集技术，通过标准的摄像头摄取人的面部图像。 区分度高、识别性能好采集方便，与现有安防系统兼容准确、直观、自然受配戴饰物影响较小。

热成像技术通过分析由面部毛细血管的血液产生的热线来产生面部图像。 受光线的影响较小识别性能适中需要专门的采集设备受人配戴的饰物，如眼镜、帽子的影响较大。

在识别技术上，早期的人脸识别技术采用特征脸、神经网络等方法，需要大量的训练样本进行训练。基于几何特征的人脸识别方法利用人的眼、鼻、嘴等部件的形状或类型以及它们之间的几何关系来进行识别。这种方法识别速度快，但识别率较低。并且，往往需要人工干预，确定眼睛、下巴等位置。

较之于其它的生物识别技术，人脸识别技术的优势如下：
首先，作为识别特征，人脸具有稳定、可靠、安全、便利等特点。在一般情况下，人的面部特征是非常稳定可靠的，“携带”便利。面像也是用于区分人的首要特征。正因为如此，在公安、安全部门的侦查，以及安全保卫、出入控制中，人脸识别得到了比较广泛的应用。

其次，人脸图像的采集非常方便，尤其是基于标准视频的图像采集方式。目前，绝大多数安防系统采用的都是可见光范围内的标准摄像头，完全满足人脸图像的采集要求，不需要进行任何改造或升级。人脸图像的采集是非接触式的，也不需要人主动配合，最大限度地提高了系统的响应速度。

第三，与安防系统结合，人脸识别系统能够最大效能发挥出现有监控系统的优势，真正达到“预防-记录-取证”的目标。我们知道，目前安防系统最关注的还是监控场景中的人，尤其是重点关注的人及其行为。采用人脸检测技术可以快速地分析出场景中人的位置，采集到人的面部图像；采用人脸识别技术，可以迅速地将这些图像与数据库中的“嫌疑人”、“危险人物”等进行比对排查。一旦命中，系统将迅速作出响应。人脸识别系统采集的人脸图像又可以作为非常重要的监控数据记录下来，存储在监控数据库中，作为事后检索的索引；或者与公安、安全部门的数据库接驳，进行取证、认定。从这个角度来说，如果说目前的安防系统有“录”无“防”的话，那么人脸识别系统的应用，将给安防系统一双“慧眼”，检测、识别场景中的人，做到能“防”、能“录”、能“查”，满足机场、海关、金库等重要场合的安全保障需要。

案例分析
下面以国内某机场国际航道安防系统为例，分析人像识别系统在安全监控中的成功运用。

案例背景
某国际机场，由于该地区地理位置、周边形势、历史遗留等问题，行人中藏匿着各类特殊人群。当有需要对这些人员进行辨别、防范时，如何准确、迅速地发现他们就成为机场安全保卫部门迫切需要解决的问题。[nextpage]

根据目前国内多数机场候机楼的登机流程和机场口岸出入境管理流程的模式来看，机场候机楼内的安全检查柜台和入境检查柜台都是长期有人值守的地方，而且是旅客必经之地。另外在这类地区旅客的流动速度会放慢，因为每个旅客都要单独在此接受检查。当有特殊人群的查找任务出现时，上述地点将会成为安保部门最为关注的地点。通常，机场安保部门会在安检柜台和入境检查处安装录像监控设备，利用这些地点的特殊性来布置和实施信息网络，搜集旅客的面部信息进行辨认识别。但人工查找和比对有很大的局限性，例如：人的记忆力有限，通常不能清楚地记住短时间接触的对象的面部特征；不能同时辨认多个对象；不能长时间保持注意力和辨认力等。因此现有的安防系统在这类应用中的作用非常有限。所以迫切需要引入生物特征识别技术，来提高安全防范的效率和效果。

方案设计与特点
结合前文介绍的各类生物识别技术的比较和案例背景需求的分析，本方案选择人脸作为识别特征。其原因主要在于：
•直观、自然：人工辨别也是采用人脸作为特征的，采用人脸识别技术最符合安保人员的工作习惯；
•便利：由于机场客流量大，必须保证一定的通关速度，因此，采用指纹、掌纹、虹膜等需要旅客主动配合的识别技术响应速度慢是不合适的；
•成本：可以利用安检台和入境检查处等地安装了视频录像系统。如采用指纹、掌纹、虹膜等识别方式需要安装新的采集设备，必须重新布线、安装、联调等，工作量大，成本高。而人脸识别系统前端可以完全利用现有的摄像头，只需要在后端配置一台人脸比对服务器，工作量小，成本低。

系统架构
通过一个视频分配器将摄像头采集到的图像输送到人脸检测盒里；人脸检测盒完成人脸的检测、存储、记录，并将人脸图像通过局域网提交到人脸比对服务器上，与各类特殊人群数据库进行比对；比对的结果将实时显示在人脸比对显示器上；一旦有人员被查中，系统将触发安检台上的语音报警系统，并将比对结果写入系统日志。

系统应用软件上，可根据应用的实际情况进行定制化开发。例如，利用分布式计算技术，将人脸识别系统的主要模块——“人脸自动检测、特征提取与比对”软件模块分摊到人脸检测盒与比对服务器上，充分发挥了机器的协作处理能力，提高了系统的响应速度。根据机场安全保卫系统的业务流程，实现了系统的授权与认证管理、日志记录、报表生成与打印等。

结语
“平安城市”系统工程会涉及到大量的监控和报警点，是一个整合了众多产品，涉及到各个职能部门的一套大型的系统，只有将优质的硬件与实用的软件很好地整合，设计出合理的方案，才能真正建立一个实用高效的管理平台。应该看到，现在中国安防界不缺安防器材，缺的是整体的解决方案。

智能安全监控是社会各界日益关注的话题。生物识别技术的出现与成熟为智能安全监控提供了必要的技术基础。在机场、海关等重要场合的安全保卫工作中，生物识别技术将发挥巨大的作用。本文以人脸识别技术为例，采用实际案例探讨了人脸识别系统与视频监控系统的结合，在降低安全保卫人员工作量，提高工作效率方面发挥了重大作用。