动态人像识别系统在智慧园区中的数据采集与预警分析

【摘要】随着当前科技的进步，我国信息技术有了更加深入的发展，促进了基于智能化、信息化的智慧园区的建设与发展。当前我国的智慧园区是由之前的数字园区转型而来的，将数字信息与智能技术、人工智能相结合的具有高度信息化的园区。为推动智慧园区实现更高层次的信息发展，动态人像识别系统就应用于智慧园区的管理之中，不仅有助于智慧园区信息化服务的互联互通，而且还能提高城市化水平。本文综合了现阶段信息技术的发展水平，详细介绍了人像识别系统的发展状况、智慧园区中动态人像识别系统所带来的好处，以及动态人像识别系统在智慧园区中的具体应用，为智慧园区的信息化发展贡献一份力量。【关键词】动态人像识别系统；智慧园区；采集；分析

动态人像采集具有较高的质量，公司推出了人像采集APP。由于此系统的数据采集需要更多地前端采集设备来支持，因此再看全国布设了1万多个前端采集设备。此外随着第一套抓拍闯红灯系统的应用，这套系统已经在全国范围内被普遍使用，不但有效的降低了闯红灯的现象，而且还提高了交通运行的流畅度，为城市的发展提供了便利。但是面对无处不在的前端采集设备，也为该系统带来了一些负面影响，因为前端设备的增多，可能会涉及到个人的隐私问题，这就给人像采集系统造成了一定的麻烦。随着智能化水平的提高，人工智能技术能够较好的在保护个人隐私的前提下进行数据采集，并且会对个人隐私进行保护，当然也可以利用法律手段去解决由个人隐私而带来的问题，维护智慧园区的更好发展[2]。

（2）预警分析

在进行数据采集后，大量的数据被存放于数据库中，在需要使用时会自动进行数据检索、搜寻等，确定目标的最新位置信息。因为在进行前端数据采集时是基于地理信息系统(GIS)，而且前端数据采集后将会立刻传输到后台数据库，能够实时的对目标进行最新的定位，这样就能使公安部门全方位的去监管城市运行状况。现阶段，该系统已经能够把一人一档理念进行顺利实施，通过地理信息系统对每个人的行动轨迹等进行综合分析，实现人物、时间、物件、事情之间的关联，并能够将其投射在同一个地理信息系统的地图上来，并对登记人口、未登记人口、外来人口、本地人口、常住人口、非常住人口分类，分块进行数据分析挖掘。另外，系统还会有系列的警种应用模块对数据进行分析挖掘，能够更加有效的对检索目标进行最新的数据采集、搜寻、布控等。

经过大量的数据采集后，逐渐形成了一种更加人性化的检测工具。例如：在现代的企业、公司、机关部门的运营中，在工作区域经常会设置人脸识别门禁，主要用于对工作人员进入的许可，防止无关人员混入工作区，扰乱正常的工作进程，另外一种功能就是可以对工作人员进行上班签到，系统性的管理工作人员上下班时间，有效的防止个别人员迟到、早退现象的发生。这种门禁系统是基于现在较为先进的人脸识别技术，通过对人脸的识别对比，确定人员身份，对于陌生人员，系统首先会响起警报，及时通知安保人员，同时关闭进入许可通道，控制陌生人员逃离通道。该系统集成了指纹、ID卡、人脸的各项综合信息，实时对各项信息进行传输、控制、管理，具有安全性能高等特点。

在对数据进行检索的过程中，需要使用大量的数据库资源，这就需要智慧园区强大的数据库技术，通过信息互换互通，资源实时共享，将物联网与云计算相结合，综合感知人与物、人与人、物与物之间的关系，进而准确的对大量数据进行有目的的分析、对比，提高动态人像识别系统应用水平，推动智慧园区的信息化发展。

一、当前动态人像识别系统的发展

我国的第一套较为正式的人脸识别系统是由云天励飞在2014年研发并投入使用的，这个系统的研发耗费了大量的人工和数据资源，目前动态人像识别系统已经在全国多个地区使用，尤其是在平安城市的建设上发挥着巨大的作用。对于人脸识别系统来说，系统识别的准确程度主要取决于前期前端采集的质量，前端采集的数据质量不高，将会对系统识别造成一定的干扰，影响系统识别比对的准确程度。另外，在进行数据采集时，人们通常对个人隐私方面较为关心，在人像识别系统发展的同时，也要通过立法注重保护个人隐私，不能触碰法律底线[1]。

动态人像识别系统的数据采集，简单来说就是通过前端智能相机的抓拍，然后再传输到数据分析库的一个过程。在此过程中需要较为先进的人工智能技术，比如：芯片、数据、算法等。首先在图像识别中，最核心的采用深度学习算法模型的人像识别算法，然后依次采取体型、着装、步态识别等算法，对图像数据进行多重特征提取。其次人工智能芯片，主要用在采集图像后，在前端实现图像特征的结构化提取。面对越来越多采集的图像数据，需要更为更智能的AI芯片进行特征提取，当前所使用的人工智能芯片已经与传统监控摄像机相结合，能够实现采集图像后实时进行前端特征提取。最后的核心技术就是数据库检索技术，据可靠计算，在数据库中实现每秒钟对100亿张图像进行检索，能够高效的进行任务目标的锁定。现阶段动态人像识别系统已经将人工智能芯片、深度学习算法和数据库科学的结合起来提高识别准确性和效率。

动态人像识别系统经过几年的发展，已经在全国设置了大量的前端拍摄装置，目前这套系统主要用于公安部门，帮助其破获了大量的犯罪案件。此系统现在已经为公安部门采集了几十亿张的高质量的人像数据，并且还会继续为其继续采集数据。这个系统的应用有效的减少了恶性案件的数量，提高了公安部门的办案速度。随着系统的不断优化，已将此系统用于交通部门，对一些闯红灯现象进行抓拍，此外在G20峰会的安保上也发挥了重要作用。

二、动态人像识别系统在智慧园区的应用

（1）数据采集

社会快速发展促进了科技的进步，使一些高端的采集装置不断问世，也相应的用于动态人像识别系统的采集工作中。比如：智能手机、机器人、无人机、摄像头、行车记录仪等采集设备，这个人像采集过程如果对于系统来说，属于最基础的产品层，由这些产品设备对动态人像进行拍摄采集。

此系统的人像采集是以地理信息系统（GIS）地图为基础的，使之全方位的对动态人像实时采集，相应的也对采集设备的摄像头有了更高的质量要求，因为设备的摄像头优良直接决定了数据采集质量的优劣程度，故要对采集设备进行定期的维护。另外，为了更好地保证三、动态人像识别系统促进智慧园区的发展

因为智慧园区是在数字园区的基础上发展起来的，故有着较为

（下转第96页）

• 94 •

ELECTRONICS WORLD・探索与观察度心率区间：实时心率处于80-89%最大心率的运动时间；（5）高强度心率区间：实时心率处于90-100%最大心率的运动时间。此外，利用便携式心率监测系统测出的学生在校园足球训练和比赛中的实时心率数据，还可以通过进一步的算法，量化其内部运动负荷，较为典型的代表性算法可参见表1。

中，将传统的教学模式与多媒体技术相结合将是主要的趋势”[9]。参考文献

[1]徐本力.运动训练学[M].济南:山东体育出版社,1990.

[2]刘鸿优,Gimenez JV,Leon AA.主观疲劳量表与体重流失在足球训练负荷控制中的运用[J].体育科学,2015,11:62-65.

[3]朱那,汤强,朱卫红.竞技体育中运动负荷计算方法研究进展[J].体育与科学,2013,3:49-55.

[4]宫乐贞,张廷安.运用TRIMP评估足球训练负荷的研究[J].北京体育大学学报,2015,7:141-144.

[5]田麦久,刘大庆.运动训练学[M].北京:人民体育出版社,2012.[6]Bourdon PC,Cardinale M,Murray A,Gastin P,Kellmann M,et al. Monitoring Athlete Training Loads: Consensus Statement[J].International Journal of Sports Physiology & Performance,2017,12:S2161.[7]Alexandre D,Da SC,Hill-Haas S, Wong dP,Natali AJ,et al.Heart rate monitoring in soccer: interest and limits during competitive match play and training, practical application[J].Journal of Strength & Conditioning Research,2012, 26: 2890-2906.[8]Cummins C,Orr R,O’Connor H,West C.Global positioning systems (GPS) and microtechnology sensors in team sports:a systematic review[J].Sports Medicine,2013,43:1025-1042.

[9]云鹏宇,商海伟.计算机多媒体辅助教学在传统体育教学中的实践[J].高教探索,2016,8:68-69.

[10]Aughey RJ.Applications of GPS Technologies to Field Sports[J].International Journal of Sports Physiology and Performance,2011,6: 295-310.[11]Varley MC,Di SV,Modonutti M,Gregson W,Villanueva.A The influence of successive matches on match-running performance during an under-23 international soccer tournament: The necessity of individual analysis[J].Journal of Sports Sciences,2018,36: 585-591.

[12]Edwards,Sally.The Heart Rate Monitor Book[J].Medicine & Science in Sports & Exercise,1994,26:647.

[13]Stagno KM,Thatcher R,Van Someren KA.A modified TRIMP to quantify the in-season training load of team sport players[J]..Journal of Sports Sciences,2007,25: 629-634.

作者简介：

汪雄（1982—），男，副教授，在读博士研究生，研究方向为体育社会学。

通讯作者：刘鸿优（1986—），男，副教授，博士，硕导，研究方向足球比赛表现与训练监控。

3.新型可穿戴电子设备在校园足球训练与比赛负荷评估的实践运用价值探讨

首先，新型可穿戴电子设备可以科学、准确地反映学生的训练与比赛情况，给学生带来全新的训练与比赛体验。学生可以认识到自身在训练和比赛中的运动负荷状况，了解自身的优势与劣势，保持与提升自身的训练与比赛表现。例如，学生可以通过自己在训练中的跑动总距离和高强度反复冲刺次数与队友的这两项指标进行对比，对自己的有氧耐力和无氧耐力素质进行科学合理的定位，有针对性地进行训练与练习，提升自己的体能弱项，增强自身的体能优势，从而调动其训练主动性和积极性，最终从学生的角度提高了足球训练效果和效率。其次，新型可穿戴电子设备可以为校园足球教师和教练员提供准确、科学而及时的信息反馈，掌控学生的训练与比赛状态，为科学制定训练与备战计划提供最直接的理论依据。传统的足球训练更多强调的是足球教师和教练员与学生之间的技能交流与互动，并未纳入新型电子科学设备提供的科学反馈，教师和教练员对学生技能和体能负荷的判断基本停留在经验与观察之上，具有较大的主观性。而通过可新型穿戴电子设备在校园足球中的运用，教师和教练员对学生训练和比赛状态的认识(尤其是体能状况的认识)变得更加直接而客观。例如，在一次校园足球训练中，所有学生的平均心率和高强度心率区间时间都低于平时，则证明该次训练的负荷强度不够，不能达到正常的训练效果，足球教师或教练员需要及时对训练内容进行调整。另外，教师或教练员还可以利用可穿戴电子设备开展足球技战术评价、足球比赛与训练体能负荷监控、足球教学教法改革、足球运动员比赛与训练心理等各方面的与教学改革相关的研究，可以从深层次科学地探索足球人才培养的规律与特征。科学研究的结果不仅可以作为研究论文与专著，作为教师的科研业绩，还可以直接反馈到训练与比赛实践，提升足球教育人才的培养质量。

最后，在校园足球实践中科学、合理和充分地利用可穿戴电子设备，将成为未来校园足球教学与训练改革的发展趋势。随着科学技术的进一步发展，越来越多的新型可穿戴电子设备将被开发出来，而其价格也将逐渐变得经济实惠，绝大多数中小学足球教学与训练都可以获得该类产品的辅助。正如前人研究预测的一般，“在未来的体育教学改革（上接第94页）

丰富的数据资源存储，但是在信息的采集方面相对薄弱，不能对动态人像进行采集，无法实时更新数据库资源，使园区之间的信息数据传输不够快速有效，减缓了智能园区的进一步发展。现在智慧园区的发展相对较快，在前进过程中可能由于专注于进步而出现整体性和网络互联性较差的现象，其中目前的智慧园区的整体规划相对较差，无法满足当前社会快速发展的需要，在园区的各部门之间没有形成良好的信息共享、资源沟通，对智慧园区的现代化建设设置了障碍。还有就是智慧园区的服务功能也相对较差，由于各部门之间信息的不协调，导致出现部门各自为政，严重影响了智慧园区的服务质量，大大减缓了智慧园区的前进步伐。

随着动态人像识别系统在智能园区的应用，不仅能够实现高效的人像数据采集和数据分析，而且还能进一步促进城市化水平的提高。动态人像识别系统旨在服务大众，利用先进信息化的技术系统，为各部门提供较高的技术支持，逐渐完善智慧园区中的不足之处，为智慧园区的信息化发展提供了可靠技术支撑。

目前来说动态人脸识别系统已经广泛应用于社区、商业、安防等方面，为社会的发展提供了更具信息化、智能化的管理工具。由于科技的发展迅速，基于人脸识别系统的门禁识别系统已经在大大小小的企业、公司、机关等部门中进行运用，并且不断创新出新的功能。例如：在门禁中进行人脸识别完成后，该系统在快速匹配相关人员信息的同时，还会保存当前识别图像，与采集图像一样存储在数据库中，将会在下一次的识别检测中作为采集数据进行匹配。另外对于近期识别中图像差距较大的人员将会进行提醒，及时进行新图像的采集。云天励飞在智慧安防上，主要是建设平安城市为主要方向，促进城市发展有序前进。在智慧社区上，要对整个社区的居民进行端前数据采集，采取按户、单元、楼栋等进行分类，也可以通过设置人脸识别门禁系统，确定当前社区内陌生人员的数量及所在位置，实时进行跟踪监测。在智慧商业方面，商家主要关注的是客户的当前需求和未来客户的需求方向，通过对个体客户和群体客户的图像采集，利用该系统进行准确分析适合客户使用的产品，既能够方便商家出售商品，也能够让顾客收获较满意的商品，促进传统商业模式逐渐走向智慧商业模式。建设一人一档的数据统计，关联多方面的信息，使之在社区、商业、安全等方面相互联系，提高系统的资源利用率，使居民在生活各方面都能够享受到智慧园区所带来的便利，这也是云天励飞的初衷——为人们打造一个相对便利、足够安全、心情愉悦的生活环境。四、总结

根据以上对动态人像识别系统和智慧园区的综合分析与探讨，我们可以得出结论，现阶段动态人像识别系统正处于快速发展时期，而且系统在未来的应用领域十分广阔，对于建设智慧园区有着非常重要的作用。智慧园区中结合动态人像识别系统能够有效降低园区内的工作繁琐量，提高了园区资源共享的程度，特别是在安防、商业、社区方面发挥着相当大的作用，不断推动智慧园区信息化的发展，提高城市化水平，有效加强了公安部门对城市的监管。在未来动态人像识别系统也将会在其他领域应用，不断的服务大众、方便大众，希望智慧园区建设的更加信息化、智能化。参考文献

[1]陈宁.视觉智能助力平安城市.2018中国人工智能安防峰会.[2]李宽,殷建平,李永.基于Gabor系数分块统计和自适应特征选择的人脸描述与识别[J].计算机研究与发展,2012(4):777-784.

• 96 •