監獄人臉識別門禁系統，監獄人臉識別點名系統
作者：admin
更新時間：2022-04-16
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近年來，隨著我國監獄服刑人員結構、監獄條件和服刑人員狀況的變化，監獄安全形勢更加嚴峻，安全防范壓力不斷加大。監獄安全是規范化的基本前提，安全管理，維護監獄安全是一個大型系統工程，必須綜合利用人防、物理防御、維度理論和手段，建立監獄長期有效的安全體系，保障監獄安全管理，以保障社會的穩定。伴隨科學技術日新月異的發展，技術防范在監獄管理中發揮著越來越大的作用，而司法部提出的“科技強警”“、“向科技要警力”等重要指示的下達與落實，更凸顯了中央對安全技術防范的重視與支持，這必將帶來監獄安全管理的重大改革。然而，監獄安全技術防范工作內容繁雜、責任重大，從犯人暴力襲警、劫持人質、越獄脫逃、行兇到強行沖監事件的控制、處理和提供視頻資料等，每一件都是人命攸關的大事，如何有效開展監獄安全技術防范工作成為確保監獄安全，保持監管秩序穩定的作重中之重。
一、首先，介紹了人臉識別技術的發展背景
快速有效的自動身份驗證是社會發展的迫切需要，生物識別技術在近幾十年來得到了迅速發展。作為人的一種內在屬性，并且具有很強的自身穩定性及個體差異性，生物特征成為了自動身份驗證的最理想依據。
人臉識別系統的研究始于20世紀60年代，80年代后隨著計算機技術和光學成像技術的發展得到提高，而真正進入初級的應用階段則在90年后期，并且以美國、德國和日本的技術實現為主；人臉識別系統成功的關鍵在于是否擁有尖端的核心算法，并使識別結果具有實用化的識別率和識別速度；“人臉識別系統”集成了人工智能、機器識別、機器學習、模型理論、專家系統、視頻圖像處理等多種專業技術，同時需結合中間值處理的理論與實現，是生物特征識別的最新應用，其核心技術的實現，展現了弱人工智能向強人工智能的轉化。目前生物特征識別技術主要包括指紋識別、視網膜識別、虹膜識別、步態識別、靜脈識別、人臉識別等。與其他識別方法相比，人臉識別由于具有直接，友好，方便的特點，其識別樣本采集的非接觸式方式對人沒有侵犯，幾乎不需要配合就能進行，在不知不覺中就能完成，操作隱蔽性強，更符合人類的識別習慣，便于事后人工追蹤查證，通過一系列的技術處理它還能夠對人臉識別的結果作進一步的分析，得到有關人的性別，表情，年齡等諸多額外的豐富信息，這對監獄管理以及安全技術防范無疑起到了重大幫助。
二、人臉識別技術理論
人臉識別技術是基于人體自身的人臉特征信息，通過攝像機采集包含人臉的圖像，并自動檢測和跟蹤采集到的圖像中的人臉，這通常被稱為人臉識別或人臉識別，對采集到的人臉進行一系列的比較。
（一）人臉識別技術的系統設計
人臉識別系統主要包括四個組成部分，分別為：人臉圖像采集及檢測、人臉圖像預處理、人臉圖像特征提取以及匹配與識別。
1、圖像采集和檢測
每個人的面部都可以被攝像頭鏡頭采集到，包括靜態圖像，動態圖像，不同的位置，不同的表情等等。當采集對象在設備的拍攝范圍內時，采集設備會自動搜索并拍攝人臉圖像。
人臉檢測在實際中主要用于人臉識別的預處理即在圖像中準確標定出人臉的位置和大小。人臉圖像中包含的模式特征十分豐富，如直方圖特征、顏色特征、模板特征、結構特征及Haar特征等。人臉檢測就是把這其中有用的信息挑出來，并利用這些特征實現人臉檢測。 主流的人臉檢測方法基于以上特征采用Adaboost學習算法，Adaboost算法是一種用來分類的方法，它把一些比較弱的分類方法合在一起，組合出新的很強的分類方法。人臉檢測過程中使用Adaboost算法挑選出一些最能代表人臉的矩形特征（弱分類器），按照加權投票的方式將弱分類器構造為一個強分類器，再將訓練得到的若干強分類器串聯組成一個級聯結構的層疊分類器，有效的提高分類器的檢測速度。
2、預處理
對于人臉的圖像預處理是基于人臉檢測結果，對圖像進行處理并最終服務于特征提取的過程。系統獲取的原始圖像由于受到各種條件的限制和隨機干擾，往往不能直接使用，必須在圖像處理的早期階段對它進行灰度校正、噪聲過濾等圖像預處理。人臉進行圖像的預處理方法主要內容包括通過人臉識別圖像的光線補償、直方圖均衡化、灰度變換、幾何校正、歸一化、濾波技術以及銳化等過程
3、特征提取
人臉識別系統可使用的特征通常分為視覺特征、像素統計特征、人臉圖像變換系數特征、人臉圖像代數特征等。人臉特征提取就是針對人臉的某些特征進行的。人臉特征提取的方法歸納起來分為兩大類：一種是基于知識的表征方法，一種是基于代數特征或統計學習的表征方法。
4、匹配與識別
經過分析提取的人臉圖像信息特征研究數據與數據庫中存儲的特征模版進行有效匹配，與設定的閥值進行一個比較，當相似度超過閥值，則將匹配結果學生進行文化輸出。人臉識別就是將待識別的人臉特征與已得到的人臉特征模板進行比較，根據相似程度對人臉的身份信息進行判斷。這一過程又分為兩類：一類是確認，是一對一進行圖像比較的過程，另一類是辨認，是一對多進行圖像匹配對比的過程。
（二）人臉識別系統的發展現狀
在當今社會，人臉識別不再是一種神秘的新技術，監控視頻的人臉識別產品已在公安、交通、金融等行業得到實施和應用。雖然人臉進行識別還存在著具有一定的發展經濟困難，如抓拍光線、角度，人臉模式、塑性變形等，但人臉識別較其他企業識別信息技術主要特點突出：
1、安裝一個簡單，可以直接在現有等高清網絡系統上改造工作完成；
2、非接觸性，人與設備無需接觸，可在毫不知情的情況下完成抓拍、比對；
3、認證速度塊，一般情況在1秒內完成認證；
4、具有并發認證能力，能同時對多個人進行識別。
人臉識別技術有著廣闊的應用前景，隨著技術發展的日新月異，監控的網絡化、高清化為人臉識別提供了硬件基礎，而云計算、云存儲的發展為人臉數據提供技術支撐，對人臉識別需求也日趨成熟和明確，人臉識別將在監獄管理方面應用更加廣泛，引領監獄信息化新的革命。
三、人臉識別在監獄管理中的重要性
中共中央在關于全面推進依法治國的決定中指出，要建設有中國特色的社會主義法制，建設社會主義法治國家，實現國家治理體系和執政能力的現代化。如何從技術加固監獄高墻，成為解決監獄管理的重要方向。
（一）安全是監獄管理的基本先決條件
監獄是關押跟整修服刑人員的特殊場景，是國家司法機關的重大組成部分，肩負著執行法紀跟教育整修的重大使命，其安全牢固遭到社會各界人士的廣泛正視。近年來，幾起“越獄”事件在國家和社會引起了極大的轟動，對社會的安全與穩定產生了重大影響。
防逃永遠是監獄管理的生命線是監獄安全的首要任務，是監獄機關的首要職能是監獄業務永無止境的議題更是保障中國社會和睦的首要要素防逃對監獄業務來講永遠是第1位的。安全是其他工作的基礎和前提，沒有監獄的安全和穩定，一切其他工作都不能談。
（二）人臉識別是監獄安全風險管理能力現代化的必然可以選擇
來源于司法部監獄安防技術的規范，強化對通行監獄人數的管理跟控制，是實現監獄管理現代化的基本前提。人臉識別的應用可以有效地對監獄內外人員進行管理和控制，通過人臉識別技術進行人臉圖像的實時采集、檢測、處理、提取、匹配和識別，確認各人員進出人員的信息，確保安全可靠的進出。針對哈爾濱延壽縣看守所產生的殺害民警越獄事，從曝光的視頻之中能夠做到看出，疑犯尾隨民警到了值班室之中，并殺害了民警，化妝成民警到了通道門，并從大門順利走出看守所，一整個順序均被照相，若此看守所使用了人臉識別技術，在疑犯尾隨民警到值班室以前的視頻之中，攝像機抓拍到疑犯人臉圖像，經過人臉識別技術比對出個人信息，并基于不法闖入實行警報，就能夠做到規避慘劇的出現。在疑犯化妝后進去大門時，經過大門通道中攝像機開展人臉識別，現示出真實身份，那么該疑犯是沒辦法走出看守所大門的。
經過哈爾濱延壽縣看守所事情及其一些國內外其他越獄事兒能夠做到看出，凡是越獄分子皆是損害非常大的犯罪嫌疑人，他們在違法后不自身反省及其自我改造，而是窮兇極惡的實行越獄，如斯的人一旦逃脫對中國社會的傷害很大。傳統的的看管系統及其安防系統有非常大的不足需求人防補充，但人畢竟并不是機器，有所疏漏不可避免，而智能化智能的識別系統能很好的防衛這個人防漏洞的存有，十分是以人臉識別系統從而代表的生物智能甄別更應該早日使用在這個敏感企業，以根絕那些帶來了非常大損害的如今社會事情產生，同時間也是確保民警，武警等個人的生命財產安全。
四、人臉識別在監獄管理中的應用
人臉識別做為1種重大的身份分辨標識，在監獄管理中起著舉足輕重的作用。以蘇州監獄為例，當前監獄的基礎條件實施幾乎進一步完善，圍墻、電網、武警崗樓、哨位均有規定要求，故此犯罪分子想經過除二道門（監獄連接中、外的唯一通道）逃離監獄已然根本無可能。但監獄管理的復雜性和獨特性規范要求監獄系統人數和管理不停與時俱進，適應在我國監獄獄情與世界智能化監獄管理的發展。
人臉識別在監獄管理中的應用
為了防止犯罪分子逃跑、外人非法入境、持有和帶出違禁物品，一方面加強外部管理。透過面部識別技術，讓家人、律師及其他相關公職人員探訪、探訪社會團體、相關服務人員進行身份認證、面部登記，以確保人們進出時遵守探訪規定。
另一方面，對內加強約束。監獄干警常年和犯人生活在一起，很容易產生麻痹思想，特別是對于那些偽裝積極的罪犯，更容易放松警惕性，當犯人出現在敏感區域，智能識別技術自動發生警報，能有效當避免惡性案件（如延壽縣看守所事件）的發生，確保監獄以及民警自身安全。
(二)人臉識別在蘇州監獄的具體應用
目前，蘇州監獄正研發適合自身使用的人臉識別系統，蘇州監獄的人臉識別系統以“一個平臺，三大功能，四項服務”為總目標，以精益求精、因地制宜、不斷創新、努力奉獻的精神不斷推進人臉識別系統的發展，打造現代化安防管理新平臺。
“一個平臺”是通過“人臉識別智能分析管理平臺”進行總控制，實現管理的一致性、統一性；“三大功能”是專門針對進出人員管理、監內人員管控和罪犯防逃設計的“三大功能”，以實現“二道門”人員進出管理、總倉裝卸罪犯管理、車間罪犯控制與罪犯防逃預警的“四項服務”。總體目標的三個方面相輔相成，為蘇州監獄人臉識別的發展和應用指明了方向。
結果表明，人臉識別技術在監獄現代化建設中具有重要作用，可以提高監獄安全的主動防御能力。以蘇州監獄為例。首先，人臉識別可以準確有效地控制\\ \"二門\\ \"人員的進出，識別后將進出人員的信息顯示在屏幕上，便于執勤民警更加直觀地查看進出人員。針對我們出門工作人員，人臉圖像識別技術可以將比對中出現的疑似人員一并研究顯示，特別是跟罪犯庫照片比對后，當疑似率達到80%將自動控制報警，引起值班民警的重視學生進行分析進一步核對，將罪犯能夠通過自己化妝蒙混出去的可能性降到最低。
第二，人臉進行識別技術可以通過有效的準確、有效的控制罪犯流動。在系統中，罪犯被分為不同的等級，不同的等級決定了不同的外出時間。罪犯外出時，人臉識別自動比對罪犯信息并顯示在系統上，指揮中心實時查看。如果罪犯沒有在規定時間內返回，系統會主動報警，配合全監獄的視頻監控系統，找到罪犯，確定其位置，保證罪犯被實時控制。
第三，人臉識別能夠準確有效地防止犯罪分子逃跑。目前各監所在重要通道、路口、圍墻周界、大門內外均安裝攝像頭，加入人臉識別技術就可以24小時全天候的對這些重點部位進行監控、比對，一旦出現人員及抓拍頭像進行后臺比對識別，確定人員信息，確保罪犯不可進入監獄重點區域。除此之外，人臉識別在監獄的罪犯進行定位、工間點名、心理問題分析方法等方面發展有著更長遠的未來。
人臉識別技術的應用，將提高監獄外來人員、來訪者和家屬身份認證的效率和準確性，以及利用該技術清理監獄歷史數據，糾正人事信息中的錯誤和錯誤，推動服務型政府建設，提高監獄系統為人民服務的能力和水平。
此外，監獄人臉識別門禁系統雖然不產生直接經濟效益，但間接效益也十分重要：監獄人臉識別門禁系統可以實現身份快速識別、驗證、確認，提高警務工作效率；監獄人臉識別門禁系統可以規范監獄進出人員管理的規范化、科學化和標準化；監獄人臉識別門禁系統可以提升流動人員有效管理，為監獄進出人員管理制度的順利實施提供身份認證的技術手段。
今后，監獄人臉識別門禁系統應用的發展，一方面是識別率的提高，主要是算法的改進和模型的優化。通過人臉庫的積累及持續投入研發資源，不斷提高系統性能及業務適應性。一方面是增值業務系統的完善，隨著監獄系統實際需求不斷深入，結合監獄人臉識別門禁系統技術特點提取出可行和通用的業務功能，使該技術更加貼近實戰，應用更加便捷，更加符合監獄的管理應用。
在監獄等重點管控場所出入口，人臉識別技術結合現場高清視頻監控攝像機，形成人臉智能布控卡口，通過實時的人臉檢測，并與后端的黑名單庫進行實時的人臉比對，一旦發現黑名單中的可疑對象即第一時間上報告警，有效提升對重點布防對象追緝的效率，同時也可以最大限度防止各種可能危及國家安全的犯罪行為的發生，保護國家和人民群眾的生命財產安全，保證各行各業和國家重點部門的正常運轉。
在公共安全監控中心，部署了多個匹配的服務器來存儲人臉特征庫，并進行實時的人臉比較和搜索。服務器的數量取決于要支持的面庫的大小。在各重要控制場所的出入口，設置高清網絡攝像頭進行實時人臉圖像采集。
在訪客接待處安裝人臉采集攝像頭，實時完成人臉采集和注冊。在通往會客室的走廊上，在出入口方向安裝了人臉采集攝像頭，對走廊上的人進行實時人臉采集、識別和比較，發現異常時進行實時報警。
功能特點：
1、該系統根本不會干擾人員的正常通道，而沒有停留或故意減速。在人員的正常通過過程中，可以完成實時的人臉檢測、識別和比較。
2、當個人因低頭或有意遮擋臉部而無法進行人臉識別時，系統會自動給出語音提示或預警。
3、系統可自動區分探監人員與監獄工作人員、獄警。
4、具有人數統計功能，而且可按人群（探監人員、監獄工作人員、獄警）、年齡、性別進行分類人數統計。
5、嚴格監控訪客的一致性，即進出牢房的訪客人數不變，訪客人數不變，否則系統首先會發出警報。
在監獄犯人監管應用上，系統可以根據企業不同發展通道不同的授權要求學生嚴格監管研究人員的進出，可大幅提升監獄監管部門工作的有效性和自動化程度。
