人脸识别技术在博物馆安防管理中的具体运用
摘要：因旅游业的发展以及公众文化意识的增强，博物馆参观人数逐渐增多，人员结构更加复杂，这为安防管理工作的开展带来了挑战，而传统安防监控系统已无法跟上时代发展步伐，人脸识别技术属于新型智能化技术在博物馆的应用能够满足安防管理需要，利于智慧型博物馆建构。那么人脸识别技术在博物馆安防管理中的具体应用体现在哪些方面呢？本文结合实际展开简要总结。
关键词：人脸识别技术;博物馆安防管理;应用
人脸识别即结合人的面部特征展开身份识别的技术。人脸识别技术的应用优势即不易察觉、不易仿冒、识别速度快，在公安照片对比系统、门禁系统与视频监控系统等均得到了大力应用。
文物属于一个国家、民族历史的见证，博物馆属于珍贵历史文物存放与陈列的主要场所，强化博物馆安防管理在加强文物保护中有积极意义。通常情况下人脸识别技术使用的最佳拍摄间距是1.2—2.5米，不过因博物馆为开放场所，不便要求每一位参观者均主动进行人脸识别与采集，外加人脸大小区别明显，故而动态性的非配合采集会导致人脸表情随意性明显，图像质量偏低，若参观者以墨镜、口罩与头发等方式进行了人脸遮挡，根本就无法准确进行人脸识别。故而本文结合实际给出了一种视频人脸预警与检索系统，该系统在人脸识别、实时监控与准确分析等方面的功能都较强大，可快速发展可疑人物的辨识，为博物馆安防管理提供参考，保障文物安全性。
一、人脸识别技术概述
人脸识别技术主要是针对人的面部特征，根據所输入的人脸图像或视频，明确是否存在人脸，若人脸出现则进一步给出各人脸的位置、大小与不同面部器官的位置信息，再依照这些信息对每个人脸所涉及的身份特征进行提取，将其和已知人脸展开比对进而识别人脸的身份。站在广义视角分析人脸识别即人脸识别系统建构的一系列技术（如人脸定位、身份查找等）;站在狭义视角分析人脸识别即经人脸展开身份确认或身份信息查找的系统或技术。
二、博物馆视频人脸预警与检索系统在博物馆安防管理中的应用
（一）人脸识别技术在博物馆安防管理中的应用
一旦博物馆出现盗窃案，传统安防监控系统取证不得不对当天录像记录进行回放来找寻相关信息，这一事后追踪举措的使用存在被动性，可能无法及时准确掌握当时情况，达到及时阻止的效果。博物馆中展示与陈列的都是极具保存价值的珍贵文物，一旦丢失或遭受损毁带来的损失相当大，故而做好安防管理并通过有效手段来做好事前预警相当关键。而盗贼要一次就将文物成功盗走并非易事，通常需进行多次踩点，而人脸识别技术的使用能够抓拍与采集进入博物馆每一位参观者的面部信息，经人脸识别快速判定出可疑人员并给出预警。那么人脸识别技术使用时化被动为主动的流程是怎样的呢？即：参观者进入博物馆，从安检门经过时则触发人脸识别摄像机取像系统得到人脸信息。典型的如高清数字超宽动态摄像机通常进行3个方位设置，能够采集各方位人脸图像信息或一张半身照，经一系列运算后信息管理平台则将收集到的信息保存至平台数据库，若再次从安检门经过时摄像机又会将上次操作流程进行重复，且经图像查重比对系统将人脸入馆次数进行筛选保存到二次库且根据具体情况为相关人员给出警示，并把该人员的照片等相关信息调出。
（二）基于人脸识别技术的视频人脸预警与检索系统在博物馆安防管理的应用
该系统在具体应用时能够对进入博物馆的人员展开人脸采集操作，提取并对比人脸特征，系统运行时会对30天内第二次参观者的相关人脸特征进行自动识别，在参观人员第三次进馆后系统则会将三次参观者的人脸特征给予显示，并且对预警人员前两次进馆的对应信息展开自动检索与记录，和公安机关与部门黑名单人员作价值特征比较，完成对部分犯罪嫌疑人或踩点者的自动检索与筛选，并经系统平台完成预警提醒相关安全人员对其加强管理。
此处所提及的系统具体组成包括四方面，分别为数据资源层、基础设施层、服务渠道层与应用层，同时具备人脸采集、存储、查重对比、预警、视频检索、信息发布与集成管理等各项子系统，而子系统在应用时所发挥的作用为：
1.视频人脸采集子系统
该子系统应用时依靠多项技术（如人脸检测技术、图像质量评价技术、姿态评估技术）来对人脸数据与信息进行分析，得到最适宜的人脸图像数据。
2.人脸存储子系统
该子系统在具体应用时通过数据库形式来保存所收集的人脸图像与对应模板，故而该系统的基本构成为：30天人脸库（即30天里人脸聚类库信息汇集）、当日聚类库、黑名单库与二次人脸库（30天内系统所查询到的二次出现的人脸图像与对应特征模板）等;而当日聚类库实质即对博物馆当天不同摄像机所采集的人脸信息进行存储，并人脸聚类后形成当天进入博物馆的人员人脸图像与对应特征模板;黑名单库即银行、公安机关等公开的黑名单人员人脸特征信息。
3.人脸查重比对子系统
人脸查重比对子系统即在具体应用里借助人脸识别技术来完成当天的人脸聚与人脸信息的二次查重，30天人脸信息库为人脸二次查重的比对源，系统自动将当日人脸信息数据库和30天人脸信息库的各类特征模块展开比对，在条件相符的情况下则被自动认定成人脸的二次出现。
4.人脸预警子系统
人脸预警子系统即在具体应用过程里借助人脸识别技术展开身份验证，以黑名单库与二次人脸库作为比对源，若与系统预警阂值相比，相似度更高，子系统则会有对应的预警提示并将预警人员图像与相关信息给予显示。
（三）博物馆视频人脸预警与检索系统研发特点
第一，人脸识别主要是经给定的人脸图像与计算机内部保存的M个人脸图像展开一一比对，结合所给定的对应图像相似度展开排序，并将相关输入人脸身份信息等进行显示，即1：M布控模式（M为固定值）。30天人脸识别系统能够对视频信息进行动态采集，采取的是N：M动态检测识别模式，该模式的使用让系统识别性能大大提升。
第二，本系统主要采取的是远距离人脸信息数据采集方式，能够将7米范围内的数据信息进行采集，同时动态技术与场景内光照环境改造相互联合的模式使得因光照而导致采集质量偏低的问题得到解决，如此即可在自然状态下经可见光完成对应人脸图像信息的获得。
第三，若要要求进入博物馆参观的每一位人员均配合信息采集是不可能做到的，那么就需注重非配合被动采集方式的使用，使人脸水平旋转问题得到解决，也就是在具体应用中从多角度完成信息采集，依靠多摄像机同步采集形式来采集人的正脸信息，确保所采集的图像信息更有效。
第四，为解决进入博物馆的参观者以墨镜、口罩与头发等方式将人脸遮挡，系统主要用到了多机位采集模式让人脸俯仰而导致信息采集不到位的情况得到弥补，即在博物馆内通过将摄像机高挂与低置联合的形式进行机位设置，并通过安装于X光安检机的隐性摄像机进行人脸正面采集，即便是人脸低头或戴帽也可达到人脸信息采集的目的。
（四）系统测试
此次测试所选50名人员身高在1.6—1.9米间，测试期间50名对象穿插于进入博物馆参观的人群里，对其行进速度、姿态与安检行为进行测试（排除跑跳、下蹲等异常行为），测试前进行50条样本数据布控（黑名单与二次库分别为25条），测试时间是9：00—16：00，得出表1中的数据信息，根据结果能够发现相较于单摄像头，多角度人脸采集使得人脸以及有效建模率大大提升，这样就使采集图像质量更有保证，实现博物馆文物安全性的维护。
通过下面表2里的数据结果能够看出视频人脸预警与检索系统在博物馆的使用误报率非常低，识别准确率较高，这也充分说明人脸識别技术在博物馆安防管理中非常适用，可保障文物安全性。
现今人脸识别技术应用于我国博物馆安防管理工作中的时间较短，各方面研究仍处于探索阶段。在2016年前针对这方面的研究主要偏向于人脸识别技术原理以及应用前景等相关内容的分析，不过在2018年后针对这方面的研究主要是致力于人脸识别技术的应用和普及，而本文中人脸识别技术应用的研究成果希望能为相关研究人员提供参考。
（作者简介：苏源，单位：甘肃省平凉市博物馆）
参考文献
1.赖祥《智能视频监控中人脸识别技术的应用与发展》[J]，《通讯世界》，2019（06）：P46-47。
2.刘依林、周淦钏、周恒锐《人脸识别技术在治安管理中的应用现状与趋势分析》[J]，《无线互联科技》，2019（11）：P133-134。
3.郑华昌《人脸识别技术在智慧城市公共服务中的应用研究》[J]，《现代信息科技》，2019（05）：P172-173，P176。
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