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公检法系统与智能视频分析技术


  什么叫公检法?“公”就是公安,刑事诉讼法规定,对刑事案件的侦查、拘留、执行逮捕、预审,由公安机关负责。“检”是检察院,检察、批准逮捕、检察机关直接受理的案件的侦查、提起公诉,由人民检察院负责。“法”自然就是人民法院了,负责审判,定罪量刑。最后还应该有个“监”字,即监狱、看守所等,是关押犯人、疑犯的场所,属于一级风险单位。如果再把概念说得宽泛一点,恐怕还得包括安全部门,其职责是保护国家的安全。说白了,公检法系统的单位大都是和刑事犯罪事件或重大安全责任联系在一起,是和罪犯(也包括疑犯、潜在危险分子)打交道的地方,公检法体系的建设关乎国家安全、社会长治久安、惩恶扬善、共促和谐公平等重要因素得以实现。而公检法体系单位的工作效率自然也和社会安定紧密结合在一起,紧紧围绕的只有两个字:“安全”,只有建立起高效的公检法体系,才能更有效地打击犯罪,保障社会安定。

  由于公检法系统工作的特殊性,“安全”两个字对公检法系统来说意味着什么,已决非言语所能表达,这不同于我们通常所说的单位的普通防盗,不同于某一个小区进去了一个贼,公检法系统所面临的问题比这些严重得多,也紧迫得多,这一特殊性质也决定了公检法系统对于“安全”方面的一些特殊要求。

  为了保护国家安全,为了保障社会安全,视频监控作为最常见的手段,早已被公检法系统单位有效使用,在很长的一段时间内,监控摄像头作为有关单位的“眼睛”,发挥了巨大的作用。然而,随着改革开放、社会主义市场经济以及科学技术信息化的不断发展,随着城市规模的不断扩大,摄像头的设置不断增加,增加的速度也越来越快,要同时充分利用所有的摄像头来实现社会公共安全监控,几乎已成了“不可能完成的任务”,大多数情况下,相关部门往往都只能将注意力集中在少数监控场景的布控下,对于大多数区域或地点,都只能采取录像的方式来保存实时视频,以备需要时再回溯查看。与此同时,人民公、检、法等执法部门所面对的事件均呈现高科技、侦破难度加大等特点,也造成了工作量的不断增大,而社会政治经济制度的不断完善又决定了公检法机构不能再像几十年前那样,以扩大规模,增加人力的方式来应对工作量的不断增大,此时,摆在公检法相关部门面前的只有一条路,即必须利用先进的科技来协助侦查、检查、审判,降低工作强度,提高工作效率,以较少的人力更好地完成保障社会安定的重要任务,“向科技要警力”,“向科技要管理”已经成为必然的发展趋势。

  说得再具体一些,对公检法相关部门来说,需要对很多的行为或事件进行随时察觉、监控和处理,如果忽视对这些事件的注意,将有可能有安全上的隐患,以至于造成很严重的后果。由于覆盖面很大,职能部门并没有很多精力,也没有这么多的人力来随时监看所有区域的日常情况,因为在绝大多数情况下,这些区域都是正常的,异常事件出现的时间很短,也很随机。

  举个简单的例子,在某一广场,也许98%的时间内都是正常状态的,只有2%的时间才发生了异常事件,但就为了这随时可能出现的2%时间,监控人员需要100%的时间都来留意这个广场,否则的话就只能在事件发生之后再从录像中查询这2%时段了,而这时候也许什么都晚了,什么后果都造成了。如果采用智能视频分析技术,让计算机代替监控人员“盯”着这个广场,出现异常事件时自动报警,再由监控人员人工确认,哪怕因为技术上的原因报警的准确率只有95%,还有3%的时间发生了误报,但最起码的,那95%的时段监控人员已经可以不用管了,这样一个监控人员从原来必须时刻照顾一路监控视频到现在已能同时兼顾至少20路视频了,相当于原来的20个监控人员的工作量,工作效率大为提高,工作强度也不再那么累了。再深一层分析,出现异常事件实时自动报警,使职能部门能及时发现异常事件,及时处理,缩短异常事件反应时间,不但能最大限度地降低损失,更重要的是这种反应时间的缩短能形成一种强大的法律威慑力量,有效地震慑不法分子,最终有效地降低违法行为,提高公共安全。这就是典型的“向科技要警力”。

  智能视频分析技术作为一种新的智能监控技术,能令计算机自动地监测实时监控视频,实现监控的“智能化”,对于提高视频监控系统的利用效率,降低人工监控强度、提高监控网络的威慑力、有效阻止违法犯罪行为或异常事件的发生等各方面都具有十分重要的意义。

  所谓智能视频分析技术,从本质上来说是一种新的模式识别技术,是一种对视频信号中的有效信息的自动提取和分析的技术,这一技术能令计算机自动提取视频信号中(视野范围内)所发生的“事件”或“行为”,并与相应的规则进行比较,当发现符合某种异常行为规则的事件时则自动完成相应的后续预设操作,如报警、设施联动等。这一技术有时也被称为智能监控、行为识别、事件检测等等不同的名词,但其本质上却都是一致的。

  智能视频分析技术在国内仍属于一种比较新兴的、先进的智能技术,目前出现在国内市场上的也只有少数几家厂商的产品,功能也不尽一致,在本文中,笔者并不去讨论和比较各家的产品或性能,而只是从公检法系统的一些特殊需求出发,来讨论一下这一新的智能视频分析技术如何在这些特殊需求中得到很好的应用,以实现较好的效果,能有效地提高公检法系统相关单位的工作效率,降低相关人员的工作强度,实现“向科技要警力”“向科技要管理”等最终目标。

  需要特别说明的是,笔者并非公检法系统的工作人员,对于相关单位或部门需求的把握和理解不会十分准确,在本文中所要提到的,许多都只是在以往的工作中,与公检法系统的相关人员沟通交流中所了解到的不同于其他行业一些特殊问题以及如何采用智能视频分析技术来有效地解决这些问题。

  由于公检法系统各单位工作性质的不同,工作场所的不同,需求也是不一样的,为了条理清晰起见,在本文中,以不同的职能部门分别单列出来,以便读者能有个更为直观和清晰的印象。
一:公安部门
A、禁区入侵检测
在公安管理部门的日常工作中,往往存在一些特殊区域在某些时段不允许人员进入或靠近,否则应该提醒监控人员重点加以关注,如:
1. 重要领导人或外事人员的住所。
2. 重点区域,如保密室、武器保管室、重要资料保管室等。
3.重点单位,如银行等。
4.关键区域,如银行、金融单位的金库等。

  所有以上所列的情况,包括并未被举例的大量情况,都要求在某一时段内(或随时不间断)对某一特定区域进行重点关注,此时如果采用人工监测的方式,不但需要专人值守,而且由于人的生理特点,也不可能长时间全精力地监测同一视频画面,很容易漏掉一些可疑的线索。

  采用智能视频行为分析技术则可代替人工对这些区域(也可称为监测区域、检测区域、兴趣区域即ROI等,但实际上都是一个意思:“禁区”)进行长时间不间断地持续监测,一旦发现有运动个体出现时即自动产生报警,提醒监控人员进行人工确认。这种自动报警功能可以使用智能视频分析技术中的“入侵检测”功能来实现,由于各厂家的产品和技术不同,这一功能有时也被称为“越界检测”、“移动物体检测”、“突然出现检测”等名称。

B、人群聚集检测
  根据公安部门的管理经验,当人群聚集较为严重时,往往需要公安管理部门进行关注,因为人群过于聚集往往意味着多种可能性的发生,如:

1.出现特殊异常情况造成的围观聚集,这种围观聚集往往代表有事故、意外等的发生,需要公安管理部门进行处理。

2. 有意人为聚集,如人群集会、打群架等,需要公安管理部门密切注意或及时处理。

3.可能导致意外的危险聚集(如特殊活动时期、上下班高峰等) ,这些聚集可能导致拥堵、踩踏、挤压、窒息等意外发生,造成人员死伤)。等等。

  智能视频行为分析技术中有一种人群密度检测的技术,它可以令计算机自动获得特定区域的人群密度,而这一技术又分为两个不同的功能方向。

  第一种功能方向是指对大量人群的聚集程度的估计,这一类型的功能并不计算实际的准确人数,不是得到一个定量值而是得到一个定性级别,因此,通常只是指定了少数几个级别(如0~9或“空荡、很少、较少、普通、较多、很多、拥挤、拥堵”等少数几个级别),同时也允许有一定的估计误差。第二种功能方向则是对于少数人群的聚集,通常是在较为简单的环境中实时跟踪每一个个体的运动轨迹,当超过特定个数(如3个人,4个人)的个体聚集时发生报警,此时,聚集的个体数是具体的,量化的。

  在令计算机自动获得这些“聚集”的相应数据之后,便可以及时发出报警或提示,提醒公安部门及时发现、处理可能的安全隐患。

  人群密度检测技术可以用在许多场合,如第一种方向的功能用在广场、车站、公园等处,可以及时踩踏、聚众闹事等事件;第二种方向的功能则可具体用在重要区域周围、拘留所等环境中,以便及时发现少数几个人不明原因地聚集在一起等行为。

  值得提上一句的是,对于公安系统的大场景监控中(如对某一广场的监控),所谓的人群聚集,通常来说不一定指整个监控画面的整体人群开始拥挤或聚集,而只是一片区域(如广场中的某块区域,也许只占整个广场的十分之一区域)产生了人群聚集,而此时也许视野范围内其他区域的人群是稀疏的,整个视野范围的平均人群密度并不高,在这种情况下也是应该报警的。

C、徘徊检测
  根据公安管理部门的管理经验,在一些特殊区域在某些时段内,人员可以穿过,但是当有人在区域内逗留时间过久时,则要提醒安全人员注意。

  智能视频行为分析技术也可以实现对徘徊行为的检测,能实时检测异常的徘徊行为,以便于实现自动报警或应急处理。

二:检察机关,法院
  对于检察机关和法院单位,限于以往的项目,笔者极少有接触,对于这些单位在视频安全监测方面的需求并不了解,但通常来说也有一些可能用到的需求,如:

A、 禁区入侵检测
  很多时候,检察机关对于某些嫌疑对象需要在其不知情的情况下进行秘密的监控,以获得其经常接触的人的资料,需要对其住所进行不间断地监控,此时采用禁区入侵检测技术即可以降低监控人员的工作强度,提高工作效率。

三:监狱、看守所、拘留所
  对于监狱、看守所、拘留所能拘押单位来说,也存在很多特殊的需求,能够采用智能视频行为分析技术来解决,而采用的功能,同样是一些基本的“禁区入侵检测””等。

A、禁区入侵检测
  在监管部门的日常工作中,往往存在一些特殊区域在某些时段不允许人员进入或靠近,否则应该提醒监控人员重点加以关注,如:

1.看守所、监狱的外围围墙附近,应该为重点警戒区域,当这些围墙的指定距离内有运动个体出现,则须注意是否为管教人员,如为被监管人员则须马上采取措施,避免发生严重后果。

2.重点区域,如保密室、武器保管室等区域,需要随时注意人员的进出,如果出现被监管人员接近这些区域,应该立即予以制止,以防出现可能的暴力事件或其他严重后果。

3.在与监管部门沟通过程中,监狱管理部门提出一种要求,为了防止有自杀倾向的服刑人员利用工具自杀,监管部门需要随时注意服刑人员的动向,很多可能引起自杀行为或被利用来实行自杀行为的器具、设备大多架设在某一特定高度(如2.5米)以上,并要求服刑人员不允许接触该高度以上的任何设备。

  采用智能视频行为分析技术中的“移动物体检测”或“入侵”“越界”等功能,将特殊区域划为禁区(或将其周界划为警戒线),进入该区域即自动报警,即可实现以上的一些功能(如将监狱围墙、武器室、2.5米以上区域划为禁区)。

四、国家安全部门
  国家安全部门的主要任务是为了阻止敌对国家或敌对分子对于国家安全的侵害,这已不仅仅是一个社会公共安全的问题,而是牵涉到国家的安全,民族的安全,具有更为重要的意义。
由于科技的进步,由于少数敌对国家或敌对势力的支持,危害国家安全的行为往往比普通的公共安全隐患更具有隐蔽性,所采用的高新先进技术也更多更强,国家安全职能部门一方面需要面对越来越多,越来越隐蔽,技术越来越先进的危害国家安全的行为,另一方面又需要提高工作效率,更好地保障国家安全,原有的单纯依靠人力来进行监控、防范的方式已远远不能满足工作需要,需要更为先进的技术手段来提高效率,保证国家安全。

A、禁区入侵检测
在国家安全部门工作职责中,对于很多地区需要进行长时间不间断地进行监控,以便确认进入该区域的人员或车辆,如:

1. 需要严密保护一些重要的区域或单位,严格管理进出人员,不能允许无关人员随意进入,当发现有人员进出时需要随时确认其身份或事由。

2. 需要监控某一地点,对所有进出该区域的人员或车辆进行监控或排查。等等。

  此时采用智能视频行为分析技术中的“禁区入侵检测”功能,可以无需监控人员随时留意被监控区域,而只需在智能视频行为分析产品发现有人员或车辆出入该区域并自动报警时再核实其身份,大大降低了相关人员监控的工作量,也大大提高了工作效率。

B、 徘徊检测
1.对于某些重点区域,安全部门需要随时注意在该区域周围一定范围内来往徘徊的人或车辆,如:

2. 对于在涉及国家安全的区域外徘徊的人或车辆,需要安全部门留意是否为具有不轨企图的破坏分子。

3.对于在可疑地点(如敌对分子居留处所)之外徘徊的人或车辆,安全部门应留意是否为打算里外互通消息的同类敌对分子。等等。

  徘徊的行为于人来说非常难以判断。从徘徊的定义来说,是指某一活动个体在一定区域内反复来回移动一段时间但并不超出某一范围。从定义上来说,徘徊的行为需要有一个时间量,只有在这个区域内逗留超过一定时限时才叫徘徊,从该区域经过但不逗留或者逗留时间没有达到某一时限的不能称为徘徊行为。根据以上的定义,如果要判断某一个体是否具有徘徊行为,需要监控人员人工时刻“盯”着该移动个体,看是否会超出该区域范围。由于人的生理缺陷,监控人员很难长时间“盯”着一个运动个体来看,不但工作强度大,也不可能同时监控多个运动个体,很容易漏掉真正的徘徊行为。假设监控人员盯着A目标,结果A目标在还没有达到规定时间时就已离开了预定区域,不能算为徘徊,恰在此时,有可能B目标已超出时限构成了徘徊,但由于监控人员原来一直注意A目标去了,B目标的徘徊行为就很容易被忽略,从而造成隐患。

  采用智能视频行为分析技术中的“徘徊检测”功能,可令计算机同时跟踪所有视野范围内的运动个体,随时记录其轨迹或时间,当任一个体符合徘徊条件时便可自动报警提醒监控人员,无需人工干预,监控人员只需在得到报警后进行进一步确认罢了。

  以上所列的仅仅是笔者在过去的工作中所了解到的公检法相关单位在智能监控方面的部分需求,并将其与智能视频行为分析技术相结合,采用行为分析的技术来解决这些需求,提高工作效率。作为一个外行,挂一漏万是正常的,而且肯定还有更多的特殊需求没有在此列出,有待于进一步了解,有兴趣的读者一样可以结合自己所了解的情况或需求做出设计,采用智能视频行为分析技术来解决这些困难和需求。