人脸识别用于闯（chuǎng）红灯的交通管理中

随着我国综合实力和国（guó）民收人水（shuǐ）平（píng）的提高，机动车数量迅猛增长，道路建设步伐加快，城市化水平不断提（tí）高（gāo），导致交通管理现状和需求之间的（de）矛盾进（jìn）一步加剧，道路交通安全（quán）形势（shì）严峻。在此情况下（xià），如（rú）何利用（yòng）先（xiān）进的（de）科技手（shǒu）段提高城市交通管（guǎn）理（lǐ）水（shuǐ）平、减（jiǎn）少交通事（shì）故、打击犯（fàn）罪分子，提高社会治安综合管理水平（píng）成（chéng）为了当前交通管理部（bù）门（mén）亟待解决的问题之一（yī）。

为此，交通（tōng）部门先后出台了一系列车辆安全管理（lǐ）规范性文件，如《营（yíng）运客车安全技术条件》、《营运（yùn）车辆行驶危险（xiǎn）预警系统技术（shù）要求和试验方法（fǎ）》、《营运货车安（ān）全技术条（tiáo）件》等，各省为贯彻落实交（jiāo）通部（bù）的（de）要求也相应（yīng）的出台了（le）与之相关的政策文件。

人脸识别技术是多学（xué）科领域的具（jù）有挑战性的（de）难题，涵盖数字图像处理、模式识（shí）别（bié）、计算机视觉（jiào）、神经网络、心理学、生理学、数学等内（nèi）容，同时也具有十分（fèn）广泛的应用意义。过（guò）去几年里，人脸（liǎn）识别技（jì）术取得了长（zhǎng）足的发展，在公（gōng）共安全领域发（fā）挥了重要的作用。而随着公安（ān）大数据应用背景的出现，人脸识（shí）别技术面临更高的挑战。

人脸（liǎn）识别技（jì）术

人脸（liǎn）识别技术是利用计算机（jī）分析人脸（liǎn）图像，进而（ér）从中提取出有效的识别信息，用来“辨认”身份的（de）一门技术，主要包括以（yǐ）下五部分（fèn）内容：

●人（rén）脸图像采集：主要通过前端摄像（xiàng）机采集（jí）含有人脸（liǎn）的视频或图像（xiàng）。

●人脸图像检（jiǎn）测：是人脸识（shí）别过程中的一个重要环节，主要检测图（tú）像（xiàng）或者视（shì）频序（xù）列中是否存在人脸，并准确标定（dìng）出人（rén）脸的位置和大小。

●人（rén）脸图像预处理：基（jī）于人（rén）脸检测结果，利用（yòng）灰度校正、噪声过滤（lǜ）等算（suàn）法对所选择的人脸图像进行（háng）优化，以形成最（zuì）加的人脸图（tú）像（xiàng）并服（fú）务（wù）于特（tè）征提取的过程。人脸图像（xiàng）预处理过程主要包括光线补偿、灰度（dù）变换、直方图均衡化、归一（yī）化、几何校正、滤波等（děng）。

●人脸图像特征提取：主要（yào）是针对人（rén）脸的某些特征进行（háng）的，一般采用（yòng）基于知（zhī）识的表征（zhēng）方（fāng）法实现。基于知（zhī）识（shí）的表征方法主要是根据人（rén）脸器官的形状描述以及他们之间的距离特性来获得有助于（yú）人脸分类的（de）特征数（shù）据，其特征分量通常包括特征点间的欧氏距离、曲率和角度等。人（rén）脸图像信（xìn）息数据量（liàng）巨（jù）大，为了提（tí）高匹配（pèi）识别的（de）效率，选取何种特征（zhēng）尤（yóu）为重要。

●人脸图（tú）像匹配识别（bié）：图像匹配是指（zhǐ）将提取（qǔ）的人脸图（tú）像（xiàng）特征数据与数据库中存储（chǔ）的特征模板通过某种算法进行搜索匹配，设（shè）定个阈值，当（dāng）相似度超过这一阈（yù）值，则把匹配（pèi）得到的结果输出；图像识（shí）别是将待识别的人脸与数据库中的（de）已知人脸进行（háng）比较，根据相似度对人脸的身份信息进行判断。

将人脸识别技（jì）术（shù）应用于道路交（jiāo）通（tōng）安全管理，有助于提升整个公（gōng）安信息化的管理水平。

人脸识别技术应用于行（háng）人闯红灯交通管理

行人（rén）无视交（jiāo）通规则，肆（sì）意闯红灯直（zhí）是城市“顽疾”。而且行人（rén）闯红灯是行（háng）人交通违法中最普（pǔ）遍（biàn）、最明显、也是数（shù）量最多的一（yī）种交通（tōng）违法行（háng）为（wéi）。这种违法行为不仅对交通违法（fǎ）者本（běn）人（rén）的（de）人身造（zào）成（chéng）极大的危险（xiǎn），而（ér）且有碍道路（lù）畅通，更是造成（chéng）交通事故发生的极大诱因。

将（jiāng）人（rén）脸识别技术应用（yòng）于行人闯红灯（dēng）交通管理，研发集视频分析、运动跟踪、人脸识别、大（dà）数据、云分析（xī）技术于一体的行人（rén）闯（chuǎng）红灯交（jiāo）通（tōng）管理报（bào）警系统，提（tí）升（shēng）交通管理部门（mén）的针对行人闯红灯违法管理业务的能力，促（cù）进文明城市建设。行人闯红灯交通（tōng）管理报（bào）警系统，主要由以下七部分（fèn）组成（chéng）：

闯红灯行为（wéi）及人脸采（cǎi）集设备；

违法（fǎ）图片采集：主要包（bāo）括专（zhuān）业的行人闯红（hóng）灯一体（tǐ）式抓拍机进（jìn）行（háng）闯红灯（dēng）运动过程违法（fǎ）检测（cè）抓（zhuā）拍，同（tóng）时（shí）提取闯红（hóng）灯人脸图片信息（xī）；

终端服务器（qì）：前端设备录（lù）像图片缓存与信息转（zhuǎn）发；

人（rén）脸（liǎn）识别（bié）云分析单元：支持人（rén）脸图（tú）片的建（jiàn）模及比对分（fèn）析；

大数（shù）据（jù）单元：支（zhī）持人脸（liǎn）相关数据（jù）的存储、检索（suǒ）、分析（xī）等功能；

云（yún）存储单元：支持（chí）所有人脸图片的存（cún）储；

行（háng）人闯红（hóng）灯平台服务器（qì）：向用户提供应用服务（wù），能实现（xiàn）人脸布控、人脸查询、以（yǐ）脸搜脸等应用；

信息发布服务器：控制大（dà）屏的发布（bù）策（cè）略（luè）；

显示大屏：显示曝光行（háng）人闯红灯人（rén）像及部分身（shēn）份（fèn）信（xìn）息；

提醒音柱：对欲违法闯红灯（dēng）人员进（jìn）行提取语（yǔ）音警示。

高清摄（shè）像机对斑马线进行视频监控（kòng），通过视频检（jiǎn）测（cè）或是硬件检测识别信号灯状态，当信号灯（dēng）处（chù）于红（hóng）灯状态并有行人闯红（hóng）灯（dēng）时，则（zé）启动算法抓拍，根据抓拍后的（de）结（jié）果进行声音提醒（xǐng）。

当行（háng）人在红灯状（zhuàng）态（tài）下穿过警戒线并进入（rù）人行横道（dào）时，系统会自动检（jiǎn）测行人（rén）越线行（háng）为，抓拍行（háng）人闯（chuǎng）红灯全景（jǐng）图像，系统将三张行人闯红灯过程图片和一张行人半（bàn）身特写图（tú）像进（jìn）行自（zì）动合成，形成完整的行人闯红灯画面信息（xī）。

人脸识（shí）别技术应用于改善驾（jià）驶行为

目前（qián）交通管（guǎn）理中经常会遇到这样的情（qíng）况：很多运输企业车（chē）辆驾驶人（rén）为了保（bǎo）证运输（shū）时效往往存在疲劳驾驶，虽然国家明确（què）规定连续驾驶4小时以上需要停车（chē）休息（xī），但实际落实却不到位（wèi）。每天都会有大（dà）量疲劳驾驶（shǐ）导致的（de）事故发生，给驾驶人和单位（wèi）以及社会造成了严重的经济损失。

疲劳驾（jià）驶管控存在一（yī）定的（de）困（kùn）难，以（yǐ）往过多依赖于思想教育、费时费（fèi）力，没有很好（hǎo）地技术手段进行捕获、没有（yǒu）较好（hǎo）的系统（tǒng）进行实时监管，难（nán）有成效（xiào）。现在，利（lì）用（yòng）人脸识别技术可以对驾（jià）驶人的脸部（bù）表情和（hé）行为进行识别分析（xī），来检测其（qí）是否存在疲劳驾驶的情况，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，基于人脸（liǎn）识（shí）别技术（shù）的终端就会实（shí）时（shí）发（fā）出语（yǔ）音警（jǐng）报（bào）提醒驾驶（shǐ）人（rén）规范驾（jià）驶。车元（yuán）素公司的疲劳检测预警系统正（zhèng）是（shì）基于人脸识别（bié）技术的主动安全防（fáng）控系统，安装（zhuāng）至车辆上长期使用（yòng）可以逐步（bù）改（gǎi）善（shàn）司机的不（bú）良驾（jià）驶行为。此外，通（tōng）过管（guǎn）理云平台，还（hái）可以对驾驶（shǐ）行为数据进（jìn）行采集，在平台上（shàng）可查看（kàn）图片和危险驾驶视（shì）频，管理人可有针对性（xìng）的对相应驾（jià）驶人加强监管，从而提（tí）升行车安全性。

结合人脸（liǎn）识别（bié）技术、大数据技术、深（shēn）度（dù）学习技术在城市道（dào）路交通管理中的应用，设计针对行人闯红灯的交通管理（lǐ）报警（jǐng）系统以及针对失驾人员的（de）驾驶（shǐ）行为管控系统（tǒng），有效解决（jué）公安（ān）管理（lǐ）部门遇到的“难题”，对于提高道（dào）路交通安全水平，减少交通事故，保障人民群（qún）众生命财产安（ān）全，创建和谐（xié）交通（tōng）环境具有（yǒu）重（chóng）要的积（jī）极（jí）意义。