监狱人脸识别门禁系统,监狱人脸识别点名系统

近年来，随着我国监狱押犯结构、狱情和犯情的变化，监狱安全形势更加严峻，安全防范面临的压力越来越大。监狱安全是实现监狱正常化、安全化管理的基本前提，维护监狱安全是一项规模宏大的系统工程，必须综合运用人防、物防、技防等理论和手段，构筑起监狱长期有效的安全防范体系，保证监狱安全管理，从而确保社会的长治久安。伴随科学技术日新月异的发展，技术防范在监狱管理中发挥着越来越大的作用，而司法部提出的“科技强警”“、“向科技要警力”等重要指示的下达与落实，更凸显了中央对安全技术防范的重视与支持，这必将带来监狱安全管理的重大改革。然而，监狱安全技术防范工作内容繁杂、责任重大，从犯人暴力袭警、劫持人质、越狱脱逃、行凶到强行冲监事件的控制、处理和提供视频资料等，每一件都是人命攸关的大事，如何有效开展监狱安全技术防范工作成为确保监狱安全，保持监管秩序稳定的作重中之重。

  

一、人脸识别技术的发展背景

快速有效的自动身份验证是社会发展的迫切要求，生物特征识别技术在近几十年中得到了飞速的发展。作为人的一种内在属性，生物特征具有很强的自身稳定性及个体差异性，因此成为自动身份验证的最理想依据。

人脸识别系统的研究始于20世纪60年代，80年代后随着计算机技术和光学成像技术的发展得到提高，而真正进入初级的应用阶段则在90年后期，并且以美国、德国和日本的技术实现为主；人脸识别系统成功的关键在于是否拥有尖端的核心算法，并使识别结果具有实用化的识别率和识别速度；“人脸识别系统”集成了人工智能、机器识别、机器学习、模型理论、专家系统、视频图像处理等多种专业技术，同时需结合中间值处理的理论与实现，是生物特征识别的最新应用，其核心技术的实现，展现了弱人工智能向强人工智能的转化。当前的生物特征识别技术主要包括有：指纹识别，视网膜识别，虹膜识别，步态识别，静脉识别，人脸识别等。与其他识别方法相比，人脸识别由于具有直接，友好，方便的特点，其识别样本采集的非接触式方式对人没有侵犯，几乎不需要配合就能进行，在不知不觉中就能完成，操作隐蔽性强，更符合人类的识别习惯，便于事后人工追踪查证，通过一系列的技术处理它还能够对人脸识别的结果作进一步的分析，得到有关人的性别，表情，年龄等诸多额外的丰富信息，这对监狱管理以及安全技术防范无疑起到了重大帮助。

  

二、人脸识别技术的理论阐述

人脸识别是一种基于对人体自身的面部特征信息进行身份识别的技术，一般是通过摄像头采集含有人脸的图像，并自动在采集的图像中检测和跟踪人脸，进而对采集的人脸进行脸部的一系列比对，因此常被称作人脸识别或者人像识别。

（一）人脸识别技术的系统设计

人脸识别系统主要包括四个方面的组成内容及过程：人脸图像采集和检测、人脸图像预处理、人脸图像特征提取及人脸匹配和识别。

1、图像采集和检测

每个人的脸部都能通过摄像镜头进行采集，包括静态图像、动态图像、不同的位置、不同表情等各个方面。当人处在采集设备的拍摄范围内时，采集设备会自动搜索并拍摄用户的人脸图像。

人脸检测应用中主要用于人脸识别预处理，即在图像中准确标定出人脸的位置和大小。人脸图像中包含的模式特征十分丰富，如直方图、颜色、模版、结构及Haar特征等。人脸检测负责挑选有用的信息，并利用这些特征实现人脸检测。主流的人脸检测方法基于以上特征采用Adaboost学习算法，该算法是一种用来分类的方法，它把一些比较弱的分类方法合在一起，组合出新的很强的分类方法。人脸检测过程中使用Adaboost算法挑选出一些最能代表人脸的矩形特征（弱分类器），按照加权投票的方式将弱分类器构造为一个强分类器，再将训练得到的若干强分类器串联组成一个级联结构的层叠分类器，有效的提高分类器的检测速度。

2、预处理

人脸图像预处理是基于人脸检测结果，对图像进行预先处理并最终服务于特征提取对过程。系统获取对原始图像由于受到各种外部条件对限制和干扰，一般不能直接使用，必须再图像处理对早期阶段对它进行灰度校正、噪声过滤等图像预处理。人脸图像的预处理主要包括人脸图像的光线补偿、直方图均衡化、灰度变换、几何校正、归一化、滤波以及锐化等过程

3、特征提取

人脸识别技术可使用等特征一般分为视觉特征、像素统计特征、人脸图像变换系数特征、人脸图像代数特征等。人脸特征提取针对人脸的某些特征而进行。人脸特征提取的方法主要分为两大类：一是基于知识的表征方法，二是基于代数特征或统计学习的表征方法。

4、匹配与识别

经过提取的人脸图像特征数据与数据库中存储的特征模版进行匹配，与设定的阀值进行比较，当相似度超过阀值，则将匹配结果进行输出。人脸识别就是将待识别的人脸特征与已有人脸特征模板进行比对，根据比对结果对人脸的身份信息进行验证判断。这一过程又分为两类：一类是确认，是一对一进行图像比对的过程；第二类是辨认，是一对多进行图像对比的过程。

（二）人脸识别系统的发展现状

当今社会，人脸识别已不再是讳莫如深的新技术，针对监控视频的人脸识别产品已在公安、交通、金融等行业落地和使用。虽然人脸识别还存在着一定的发展困难，如抓拍光线、角度，人脸模式、塑性变形等，但人脸识别较其他识别技术特点突出：

1、安装简单，可以直接在现有等高清系统上改造完成；

2、非接触性，人与设备无需接触，可在毫不知情的情况下完成抓拍、比对；

3、认证速度块，一般情况在1秒内完成认证；

4、具有并发认证能力，能同时对多个人进行识别。

人脸识别技术有着广阔的应用前景，随着技术发展的日新月异，监控的网络化、高清化为人脸识别提供了硬件基础，而云计算、云存储的发展为人脸数据提供技术支撑，对人脸识别需求也日趋成熟和明确，人脸识别将在监狱管理方面应用更加广泛，引领监狱信息化新的革命。

  

三、人脸识别在监狱管理中的重要性

中共中央关于全面推进依法治国的决定中指出，建设中国特色社会主义法治体系，建设社会主义法治国家，推进国家治理体系和治理能力现代化。如何运用现代化安防技术“加固”监狱高墙，成为解决监狱管理的重要方向。

（一）安全性是监狱管理的基本前提

监狱是关押和改造服刑人员的特殊场所，是国家司法机关的重要组成部分，担负着执行法纪和教育改造的重要使命，其安全稳定受到社会各界的广泛重视。近几年来发生的几次“越狱”事件引起了国家、社会极大的轰动，对社会的安全稳定造成较大的影响。

防逃永远是监狱管理的生命线,是监狱安全的重中之重，是监狱机关的首要职能,是监狱工作永无止境的主题,更是确保社会和谐的首要因素,防逃对监狱工作来讲,永远是第一位的。安全性是做好其他工作的基础与前提,没有了监狱的安全稳定,其他的一切工作都无从谈起。

（二）人脸识别是监狱安全管理现代化的必然选择

根据司法部监狱安防技术的要求，加强对出入监狱人员的管理和控制，是实现监狱管理数字化的基本前提。人脸识别的运用可以有效的管理和控制进出监狱人员，通过人脸识别技术对进出人员进行实时人脸图像采集、检测、处理、提取、匹配与识别，确认每一名进出人员信息，确保进出安全、可靠。针对哈尔滨延寿县看守所发生的杀害民警越狱事件，从曝光的视频中可以看出，疑犯尾随民警到了值班室内，并杀害了民警，化妆成民警到了通道门，并从大门成功走出看守所，整个过程均被拍摄，若此看守所运用了人脸识别技术，在疑犯尾随民警到值班室之前的视频中，摄像机抓拍到疑犯人脸图像，通过人脸识别技术比对出个人信息，并根据非法闯入进行报警，就可以避免惨剧的发生。在疑犯化妆后进入大门时，通过大门通道内摄像机进行人脸识别，显示出真实身份，那么该疑犯是无法走出看守所大门的。

通过哈尔滨延寿县看守所事件以及一些国内外其他越狱事件可以看出，凡是越狱分子都是危害极大的犯罪分子，他们在犯罪后不自我反省以及自我改造，而是穷凶极恶的进行越狱，这样的人一旦逃脱对社会的危害极大。传统的监控系统以及安防系统有极大的缺陷需要人防补充，但人毕竟不是机器，有所疏漏不可避免，而自动化智能的识别系统能很好的防范这些人防漏洞的存在，特别是以人脸识别系统为代表的生物智能识别更应该早日应用在这些敏感单位，以杜绝那些造成极大伤害的社会事件发生，同时也保障民警，武警等个人的生命财产安全。

  

四、人脸识别在监狱管理中的运用

人脸识别作为一种重要的身份识别标识，在监狱管理中起着举足轻重的作用。以苏州监狱为例，目前监狱的基础实施基本完善，围墙、电网、武警岗楼、哨位均有要求，因此罪犯想通过除“二道门”（监狱连接内、外的唯一通道）逃离监狱已基本无可能。但监狱管理的复杂性与特殊性要求监狱系统人员与管理不断与时俱进，适应我国监狱狱情与全球科技化监狱管理的发展。

（一）人脸识别在监狱管理中的系统应用

为了严防罪犯逃脱、外人非法进入、违禁物品持有和带入带出等，一方面对外加强管理。通过人脸识别技术，对家属、律师等相关公务人员到访、社会团体参观、相关服务人员等进行身份识别、人脸登记，确保出入人员符合探视要求。

另一方面，对内加强约束。监狱干警常年和犯人生活在一起，很容易产生麻痹思想，特别是对于那些伪装积极的罪犯，更容易放松警惕性，当犯人出现在敏感区域，智能识别技术自动发生警报，能有效当避免恶性案件（如延寿县看守所事件）的发生，确保监狱以及民警自身安全。

（二）人脸识别在苏州监狱的具体应用

目前，苏州监狱正研发适合自身使用的人脸识别系统，苏州监狱的人脸识别系统以“一个平台，三大功能，四项服务”为总目标，以精益求精、因地制宜、不断创新、努力奉献的精神不断推进人脸识别系统的发展，打造现代化安防管理新平台。

“一个平台”是通过“人脸识别智能分析管理平台”进行总控制，实现管理的一致性、统一性；“三大功能”是专门针对进出人员管理、监内人员管控和罪犯防逃设计的“三大功能”，以实现“二道门”人员进出管理、总仓装卸罪犯管理、车间罪犯控制与罪犯防逃预警的“四项服务”。总目标的三个方面相辅相成，环环相扣为为人脸识别在苏州监狱的发展应用指明了方向。

通过前期研发、试用发现，人脸识别可在监狱现代化建设中发挥至关重要作用，提升了监狱安防的主动防御能力。以苏州监狱为例，首先，人脸识别可以准确、有效的控制“二道门”人员进出，将进出人员信息识别后显示在屏幕上，便于值班民警更加直观的检查进出人员。针对出门人员，人脸识别可以将比对中出现的疑似人员一并显示，特别是跟罪犯库照片比对后，当疑似率达到80%将自动报警，引起值班民警的重视进行进一步核对，将罪犯通过化妆蒙混出去的可能性降到最低。

第二，人脸识别可以有效的准确、有效的控制罪犯流动。系统中将罪犯分为不同等级，不同等级决定不同的在外时间，罪犯外出时，人脸识别自动比对出罪犯信息并显示于系统上，指挥中心实时查看，在规定时间内未归系统将主动报警，联动全监视频监控系统查找该犯并确定位置，确保罪犯实时处于管控范围内。

第三，人脸识别可以准确、有效的防止罪犯脱逃。目前各监所在重要通道、路口、围墙周界、大门内外均安装摄像头，加入人脸识别技术就可以24小时全天候的对这些重点部位进行监控、比对，一旦出现人员及抓拍头像进行后台比对识别，确定人员信息，确保罪犯不可进入监狱重点区域。除此之外，人脸识别在监狱的罪犯定位、工间点名、心理分析等方面有着更长远的未来。

人脸识别技术的应用将会提高监狱对外协工人、参观人员及会见家属等身份确认的工作效率和准度，同时应用该技术对监狱历史数据进行清理，纠正人员信息中的错项、误项，推进服务型政府建设，提高监狱系统为人民服务的能力和水平。

此外，人脸识别技术虽然不产生直接经济效益，但间接效益也十分重要：可以实现身份快速识别、验证、确认，提高警务工作效率；可以规范监狱进出人员管理的规范化、科学化和标准化；可以提升流动人员有效管理，为监狱进出人员管理制度的顺利实施提供身份认证的技术手段。

今后，人脸识别技术应用的发展，一方面是识别率的提高，主要是算法的改进和模型的优化。通过照片素材的积累及持续投入研发资源，不断提高系统性能及业务适应性。一方面是业务系统的完善，随着监狱系统实际需求不断深入，结合技术特点提取出可行和通用的业务功能，使该技术更加贴近实战，应用更加便捷，更加符合监狱的管理应用。

在公安监控中心，部署若干台匹配服务器用于存储人脸特征库以及进行人脸的实时比对搜索，服务器数量根据须支持的人脸库规模而定。在各个重要的布控场所出入口，架设高清网络摄像机进行实时的人脸图像采集。 在探监人员接待处安装一台人脸采集摄像机，探监人员登记时系统实时完成人脸采集与注册。在通往探监室的通道上，进出方向各安装一台人脸采集摄像机，对进出通道人员进行实时的人脸捕获、识别与比对，当发现异常时即实时报警。