人脸识别用于闯红灯的交（jiāo）通管理中

随着我国综（zōng）合实力和国民收人（rén）水（shuǐ）平的提高，机动车数量（liàng）迅猛增长，道路建（jiàn）设步（bù）伐加快（kuài），城市化水平不（bú）断提高，导（dǎo）致交（jiāo）通（tōng）管理现状（zhuàng）和需求之间的矛盾进（jìn）一（yī）步加剧，道（dào）路交通安（ān）全形（xíng）势（shì）严（yán）峻。在此情况下，如何利用先进的科技手段提高城市交通管理水平（píng）、减少交通事故、打击（jī）犯（fàn）罪分子，提高社会治（zhì）安综合管理（lǐ）水平成为了当前交（jiāo）通管理部（bù）门亟待解（jiě）决的问题之（zhī）一。

为此（cǐ），交通部（bù）门（mén）先后（hòu）出台了（le）一系列车辆安全管理（lǐ）规范性文件，如《营（yíng）运（yùn）客车安全技术条（tiáo）件》、《营运车辆行驶危（wēi）险预警系统技术（shù）要求和试验方法（fǎ）》、《营运货车安全（quán）技术条件（jiàn）》等（děng），各省为贯（guàn）彻落实交通（tōng）部的（de）要求（qiú）也（yě）相应（yīng）的出台（tái）了与之相关的政策文件（jiàn）。

人脸识别技（jì）术是（shì）多学科领域的具有挑战性的难（nán）题，涵（hán）盖（gài）数字图像（xiàng）处理、模式识别、计算机视觉（jiào）、神经网络、心（xīn）理学、生理学、数（shù）学等内（nèi）容（róng），同时（shí）也具有十分广泛的应用（yòng）意（yì）义。过去几年里，人脸识别技术取得了长足的发展，在公共安全领域发挥了重要（yào）的作用（yòng）。而随着公安大数据（jù）应用背（bèi）景的（de）出现，人脸识别技术面临（lín）更高的挑战。

人脸识别技术

人脸识别技术是利用计算机分析（xī）人脸图像，进而从中提取出有（yǒu）效的识别信息，用（yòng）来（lái）“辨认”身份的一门技术（shù），主要包括以（yǐ）下五部分内（nèi）容（róng）：

●人脸图像采集：主要通过前端摄像机采集含有（yǒu）人（rén）脸的视频或（huò）图像。

●人脸（liǎn）图像检测：是人（rén）脸（liǎn）识别过程中（zhōng）的一个重要环节，主要检测（cè）图（tú）像或者视频序列中是否存（cún）在人脸，并（bìng）准确标定出人脸的位（wèi）置和（hé）大小。

●人脸图像预处理：基（jī）于人（rén）脸检测结果，利用灰度校正、噪声过滤等算法对所选（xuǎn）择的人脸图像（xiàng）进行优化，以形成最加的（de）人脸图像并服务于特征提（tí）取（qǔ）的过程。人脸（liǎn）图像（xiàng）预（yù）处（chù）理（lǐ）过程主要包（bāo）括光（guāng）线补（bǔ）偿、灰度（dù）变换、直方图均衡化（huà）、归一化（huà）、几何（hé）校正、滤波等（děng）。

●人脸图（tú）像特征提取：主要是针（zhēn）对人脸的某些特征（zhēng）进（jìn）行的，一般采（cǎi）用（yòng）基于知识（shí）的表征方（fāng）法实现。基于知识的表征方法主要是根据人脸器官的形状描述以及他们之（zhī）间（jiān）的距离特性来获得有助（zhù）于人脸分（fèn）类的特征（zhēng）数据，其特征分量通常包括特征点间的欧氏距离、曲（qǔ）率和角度等（děng）。人脸图像信息数据量（liàng）巨大，为（wéi）了提高匹配识别的（de）效率，选取何种特征尤为重要。

●人脸图（tú）像匹配（pèi）识别（bié）：图（tú）像匹配是指将提取的（de）人脸图像特征数据与（yǔ）数据库中存（cún）储的特征模板（bǎn）通（tōng）过某种算（suàn）法（fǎ）进（jìn）行搜索匹（pǐ）配，设定个阈值，当相似度超过这一阈（yù）值，则把匹配得到的结果输出（chū）；图像识别是将待识别的人脸（liǎn）与数（shù）据库中的已知人脸进行比较，根据相似度对人脸的（de）身份信（xìn）息（xī）进行判（pàn）断（duàn）。

将人脸识别技（jì）术应用于道路交（jiāo）通安全管理，有助于提升整个（gè）公安信（xìn）息化的管（guǎn）理水（shuǐ）平。

人脸识别（bié）技术应（yīng）用（yòng）于行（háng）人闯红灯交通（tōng）管理

行人无视交通（tōng）规（guī）则，肆意（yì）闯红（hóng）灯（dēng）直是城市（shì）“顽疾（jí）”。而且行人（rén）闯红（hóng）灯是行人交通违法（fǎ）中（zhōng）最普遍、最明显、也（yě）是数量（liàng）最多的一种交通违法行（háng）为（wéi）。这种违法（fǎ）行为不仅对交（jiāo）通违（wéi）法者本（běn）人的人身造成极（jí）大的危险，而且有碍道（dào）路（lù）畅通，更是（shì）造成（chéng）交（jiāo）通事故（gù）发生的极（jí）大诱因。

将人脸识别技（jì）术应用于行人（rén）闯红（hóng）灯交通管理（lǐ），研（yán）发集视频分析、运动跟踪、人脸识（shí）别、大数据、云分析技术于一（yī）体（tǐ）的（de）行人闯红灯交通管理报警系统，提升交通管理部门的针对行人（rén）闯红灯（dēng）违法管理业（yè）务的能力，促进文（wén）明城市建设。行人闯红（hóng）灯交通管理报警系统，主要由以下七（qī）部分（fèn）组（zǔ）成：

闯（chuǎng）红灯（dēng）行为及人脸采集设备；

违（wéi）法（fǎ）图片采集：主要包（bāo）括专业的行人闯红灯一体式抓拍机进行闯红灯运动过程（chéng）违法检测抓（zhuā）拍，同时提取闯红灯人（rén）脸图片信息；

终端服（fú）务器：前端设（shè）备录像图片缓存与信息转发；

人脸（liǎn）识别（bié）云分析单（dān）元：支持（chí）人脸图片的建模（mó）及比对分析；

大数据（jù）单元：支持（chí）人（rén）脸相关数据的存储（chǔ）、检索、分析等功能；

云存（cún）储单元：支持所有人脸图片的存储；

行人（rén）闯红灯平台服务器：向用户提供应用（yòng）服务，能（néng）实现人（rén）脸布控、人脸查询、以脸搜（sōu）脸等应用；

信息发（fā）布服务（wù）器：控制大屏的发布策略；

显示大屏：显示曝光行人闯红灯（dēng）人像及部（bù）分身份（fèn）信息；

提醒音柱：对欲违法闯红灯人（rén）员进（jìn）行提取语音警示。

高清摄像机对斑马线进行视频监控，通过视频检测或是硬件检（jiǎn）测识别信号（hào）灯状态，当信号（hào）灯处于红灯状（zhuàng）态并有行人闯（chuǎng）红灯时，则启（qǐ）动算法抓拍，根据抓拍后的（de）结果进行声音提醒（xǐng）。

当行人在红灯状态下（xià）穿过警戒线并进（jìn）入人行横道时，系统会自动检测行人越线（xiàn）行为，抓拍行人闯红灯全景图像，系统将三张行人闯红灯过（guò）程图片和一张（zhāng）行人（rén）半身（shēn）特写图像（xiàng）进（jìn）行自动合成，形（xíng）成完整（zhěng）的行人闯红（hóng）灯画面（miàn）信息。

人脸（liǎn）识别技术应用于改善驾（jià）驶行为（wéi）

目前交通管理（lǐ）中经常会遇到（dào）这（zhè）样的情况：很（hěn）多运输企业车辆（liàng）驾驶人（rén）为（wéi）了保证运输时效往往存（cún）在（zài）疲劳（láo）驾驶，虽然国家（jiā）明确规定连（lián）续驾驶4小时以上需要停车（chē）休息，但（dàn）实际落实却不（bú）到位（wèi）。每天都会有大量疲劳驾驶导致（zhì）的事（shì）故发生，给驾（jià）驶人和单位（wèi）以及社会（huì）造成了严重的（de）经济损（sǔn）失。

疲（pí）劳驾驶管控存在一（yī）定的（de）困难，以（yǐ）往过多（duō）依赖于思想教育、费时费力（lì），没有很（hěn）好地技术手段进行捕获（huò）、没有较好的（de）系（xì）统（tǒng）进（jìn）行实时监管，难有成效（xiào）。现（xiàn）在，利用（yòng）人脸（liǎn）识别（bié）技（jì）术可以对驾驶人的脸部（bù）表情和行为进行识别分析（xī），来（lái）检测其是否存在（zài）疲劳驾驶的情况，如果出现打哈（hā）欠（qiàn）、闭眼、左顾右盼、低头、打电话、抽烟等行为，基（jī）于人脸识别技术的终端就会实时发出语音警报提（tí）醒驾驶人规范驾驶。车元素公（gōng）司的（de）疲（pí）劳（láo）检测预警系统正是基于人脸识（shí）别技术的主动安全防控系统，安（ān）装至车辆上长期使用可以逐步改（gǎi）善司机的（de）不良驾驶行（háng）为（wéi）。此外，通过管（guǎn）理云平台，还可（kě）以对驾驶（shǐ）行为数（shù）据进行采集，在平台上可查看图片和危（wēi）险驾驶视频，管理人可（kě）有针（zhēn）对性的对相（xiàng）应驾驶（shǐ）人加强监管，从而提升行车安全性。

结合（hé）人脸识别技术、大数据技术、深度学习技术在城市道路交通（tōng）管理中的应用，设计针对行人闯红（hóng）灯的交通管理报警（jǐng）系（xì）统以及针对失（shī）驾（jià）人员（yuán）的驾驶行为管控（kòng）系统，有效解（jiě）决公（gōng）安管（guǎn）理部门遇到（dào）的“难题”，对（duì）于提高道路交通（tōng）安全水平（píng），减少交（jiāo）通事故，保障人民群众生命财（cái）产安全（quán），创建和谐交通环境具有重要的积（jī）极意义（yì）。