监狱人脸识别门禁系统，监狱人脸识别点名系统

近年来，随着我国监狱押犯结构、监狱情况和犯罪情况的变化，监狱安全形势越来越严峻，安全防范压力越来越大。监狱安全是实现监狱正常化、安全管理的基本前提，维护监狱安全是一项大型系统工程，必须综合运用人民防空、物质防空、技术防空理论和手段，建立长期有效的监狱安全体系，确保监狱安全管理，确保社会长期稳定。随着科学技术的快速发展，技术预防在监狱管理中发挥着越来越重要的作用，司法部提出科技警察、科技警察等重要指示的发布和实施，突出了中央对安全技术预防的重要性和支持，这将带来监狱安全管理的重大改革。然而，监狱安全技术防范工作内容复杂，责任重大，从犯人暴力袭击、劫持人质、逃跑、谋杀到强制监狱控制、处理和提供视频数据，一切都是人类生活，如何有效开展监狱安全技术防范工作，确保监狱安全，保持监管秩序稳定。

一、人脸识别技术的发展背景

快速有效的自动身份验证是社会发展的迫切要求，近几十年来生物特征识别技术发展迅速。生物特征作为人类的内在属性，具有很强的自身稳定性和个体差异，已成为自动身份验证的理想依据。

人脸识别系统的研究始于20世纪60年代。20世纪80年代以后，随着计算机技术和光学成像技术的发展，90年代末真正进入初级应用阶段，主要是美国、德国和日本的技术实现；人脸识别系统成功的关键在于是否有尖端的核心算法，并使识别结果具有实用的识别率和速度；人脸识别系统集成了人工智能、机器识别、机器学习、模型理论、专家系统、视频图像处理等专业技术，是生物特征识别的最新应用，实现了弱人工智能向强人工智能的转变。当前的生物特征识别技术主要包括有：指纹识别，视网膜识别，虹膜识别，步态识别，静脉识别，人脸识别等。与其他识别方法相比，人脸识别具有直接、友好、方便的特点，其识别样本采集非接触方法不侵犯人，几乎不需要合作，无意识完成，操作隐藏，更符合人类识别习惯，便于人工跟踪验证，通过一系列技术处理也可以进一步分析人脸识别结果，得到相关人的性别、表达、许多额外的丰富信息，如年龄，无疑对监狱管理和安全技术防范起到了很大的帮助。

二、人脸识别技术理论阐述

人脸识别是一种基于人体自身面部特征信息识别技术的技术，一般通过摄像头收集人脸图像，自动检测和跟踪人脸，然后对人脸进行一系列比较，通常称为人脸识别或人像识别。

（一）人脸识别技术的系统设计

人脸识别系统主要包括人脸图像采集和检测、人脸图像预处理、人脸图像特征提取、人脸匹配和识别四个方面。

1.图像采集和检测

每个人的脸都可以通过相机镜头收集，包括静态图像、动态图像、不同位置、不同表达等。当人们在收集设备的拍摄范围内时，收集设备会自动搜索和拍摄用户的人脸图像。

人脸检测应用主要用于人脸识别的预处理，即在图像中准确标记人脸的位置和大小。直方图、颜色、模板、结构、人脸图像等模式特征非常丰富Haar特征等。人脸检测负责选择有用的信息，并利用这些特征进行人脸检测。基于上述特点，采用主流人脸检测方法Adaboost学习算法，该算法是一种用来分类的方法，它把一些比较弱的分类方法合在一起，组合出新的很强的分类方法。在人脸检测过程中使用Adaboost算法选择一些最能代表人脸的矩形特征(弱分类器)，将弱分类器按加权投票的方式构建成强分类器，然后将训练得到的几个强分类器串联成一个级联结构，有效提高分类器的检测速度。

2、预处理

人脸图像预处理是基于人脸检测结果，对图像进行预处理，最终服务于特征提取过程。由于各种外部条件的限制和干扰，系统不能直接使用原始图像。在早期阶段，必须进行灰度校正、噪声过滤等图像预处理。人脸图像的预处理主要包括光线补偿、直方图平衡、灰度变化、几何校正、归一化、滤波和锐化

3、特征提取

人脸识别技术的可用性一般分为视觉特征、像素统计特征、人脸图像变换系数特征、人脸图像代数特征等。人脸特征的提取是基于人脸的某些特征。人脸特征的提取方法主要分为两类：一类是基于知识的表征方法，另一类是基于代数特征或统计学习的表征方法。

4.匹配和识别

经过提取的人脸图像特征数据与数据库中存储的特征模版进行匹配，与设定的阀值进行比较，当相似度超过阀值，则将匹配结果进行输出。人脸识别是将待识别的人脸特征与现有的人脸特征模板进行比较，并根据比较结果验证和判断人脸的身份信息。这个过程分为两类:一类是确认，一对一图像比较；第二类是识别，是一对多图像比较的过程。

(二)人脸识别系统的发展现状

在当今社会，人脸识别不再是一项新技术。监控视频的人脸识别产品已在公安、交通、金融等行业实施和使用。虽然人脸识别仍存在一定的发展困难，如捕捉光、角度、人脸模式、塑性变形等，但人脸识别比其他识别技术更突出：

1.安装简单，可直接改造现有等高清系统；

2.非接触性，人与设备无需接触，可在不知情的情况下完成捕捉和比较；

3、认证速度块，一般在1秒内完成认证；

4.具有并发认证能力，能同时识别多个人。

人脸识别技术具有广阔的应用前景，随着技术的快速发展，网络监控和高清监控为人脸识别提供了硬件基础，云计算和云存储的发展为人脸数据提供了技术支持，对人脸识别的需求日益成熟和清晰。人脸识别将广泛应用于监狱管理，引领监狱信息化新革命。

监狱管理中人脸识别的重要性

中共中央关于全面推进法治的决定指出，建设中国特色社会主义法治体系，建设社会主义法治国家，促进国家治理体系和治理能力的现代化。如何利用现代安全技术加强监狱墙已成为解决监狱管理的重要方向。

(一)安全是监狱管理的基本前提

监狱是拘留和改造囚犯的特殊场所，是国家司法机关的重要组成部分，承担着执行法律、纪律和教育改革的重要使命，其安全和稳定受到社会各界的广泛关注。近年来，几起越狱事件引起了国家和社会的极大轰动，对社会的安全和稳定产生了很大的影响。

防逃一直是监狱管理的生命线，是监狱安全的重中之重，是监狱机关的主要职能，是监狱工作无尽的主题，也是保障社会和谐的主要因素。防逃永远是监狱工作的第一要务。安全是做好其他工作的基础和前提。没有监狱的安全和稳定，其他任何工作都谈不上。

(2)人脸识别是监狱安全管理现代化的必然选择

根据司法部监狱安全技术要求，加强监狱管理数字化的基本前提。人脸识别的应用可以有效地管理和控制监狱人员，通过人脸识别技术实时采集、检测、处理、提取、匹配和识别人脸图像，确认每个人的信息，确保安全可靠。对于哈尔滨延寿县拘留中心杀害警察越狱事件，从曝光视频可以看出，嫌疑人跟随警察到值班室，杀害警察，化妆警察到通道门，成功走出拘留中心，整个过程被拍摄，如果拘留中心使用人脸识别技术，在嫌疑人跟随警察到值班室视频前，摄像机捕捉嫌疑人人脸图像，通过人脸识别技术比较个人信息，并根据非法闯入报警，可以避免悲剧的发生。当嫌疑人化妆后进入大门时，通过大门通道内的摄像进行人脸识别，显示出真实身份，因此嫌疑人无法走出看守所大门。

从哈尔滨延寿县拘留中心事件和国内外其他一些越狱事件可以看出，所有越狱分子都是非常有害的犯罪分子。他们不反思自己，犯罪后改变自己，而是越狱。一旦这样的人逃一旦这样的人逃脱，他们将对社会造成极大的伤害。传统的监控系统和安全系统有很大的缺陷需要人防补充，但人毕竟不是机器，遗漏是不可避免的，自动智能识别系统可以很好地防止这些人防漏洞的存在，特别是以人脸识别系统为代表的生物智能识别应尽快应用于这些敏感单位，以防止造成巨大伤害的社会事件，同时确保警察、武警等个人生命财产安全。

人脸识别在监狱管理中的应用

人脸识别作为一种重要的身份识别标志，在监狱管理中起着重要的作用。以苏州监狱为例，目前监狱的基础实施基本完善，对围墙、电网、武警岗位、哨所都有要求。因此，罪犯基本上不可能通过两门（监狱连接内外的唯一通道）逃离监狱。但监狱管理的复杂性和特殊性要求监狱系统人员和管理与时俱进，适应我国监狱形势和全球科技监狱管理的发展。

(一)人脸识别在监狱管理中的系统应用

为了防止罪犯逃跑、非法进入外人、持有和带出非法物品，一方面加强了对外部的管理。通过人脸识别技术，对家庭成员、律师等相关公务人员进行身份识别和人脸登记，社会团体参观和相关服务人员确保访问要求。

另一方面，加强对内部的约束。监狱警察常年与囚犯生活在一起，很容易瘫痪，尤其是那些伪装积极的罪犯，更容易放松警惕。当囚犯出现在敏感区域时，智能识别技术会自动报警，可以有效避免恶性案件（如延寿县拘留中心事件）的发生，确保监狱和警察自身的安全。

(二)苏州监狱人脸识别的具体应用

目前，苏州监狱正在开发适合自己使用的人脸识别系统。苏州监狱人脸识别系统以一平台、三功能、四服务为总体目标，不断推进人脸识别系统的发展，精益求精、因地制宜、不断创新、努力工作，打造现代安全管理新平台。

一个平台是通过人脸识别智能分析管理平台进行总控制，实现管理的一致性和统一性；三个功能是专门为进出人员管理、监督人员控制和犯罪逃生设计的三个功能，实现两门人员进出管理、仓库装卸犯罪管理、车间犯罪控制和犯罪逃生预警的四项服务。总目标的三个方面相辅相成，为苏州监狱人脸识别的发展和应用指明了方向。

人脸识别可以在监狱现代化中发挥至关重要的作用，提高监狱安全的主动防御能力。以苏州监狱为例，首先，人脸识别可以准确有效地控制两门人员的进出，并在屏幕上显示进出人员的信息，以便值班警察更直观地检查进出人员。对于外出人员，人脸识别可以显示比较中的疑似人员，特别是与罪犯图书馆的照片进行比较后，当疑似率达到80%时，会自动报警，引起值班警察的注意，进一步检查，尽量减少罪犯通过化妆混淆的可能性。

第二，人脸识别可以有效的准确、有效的控制罪犯流动。系统中将罪犯分为不同等级，不同等级决定不同的在外时间，罪犯外出时，人脸识别自动比对出罪犯信息并显示于系统上，指挥中心实时查看，在规定时间内未归系统将主动报警，联动全监视频监控系统查找该犯并确定位置，确保罪犯实时处于管控范围内。

第三，人脸识别能准确有效地防止罪犯逃跑。目前，重要通道、十字路口、墙周围、门内外安装摄像头，加入人脸识别技术可以24小时监控、比较这些关键部位，一旦人员和后台比较识别，确定人员信息，确保罪犯不能进入监狱关键区域。此外，人脸识别在监狱罪犯定位、工作时间点名、心理分析等方面有着更长远的未来。

人脸识别技术的应用将提高监狱对外工人、参观者和会议家属的工作效率和准确性，同时应用技术清理监狱历史数据，纠正人员信息中的错误，促进服务政府建设，提高监狱系统为人民服务的能力和水平。

此外，虽然人脸识别技术不产生直接经济效益，但间接效益也非常重要：实现身份快速识别、验证、确认，提高警察工作效率；规范监狱人员管理的标准化、科学、标准化；提高流动人员的有效管理，为监狱人员管理体系的顺利实施提供身份认证的技术手段。

一方面，人脸识别技术应用的发展是识别率的提高，主要是算法的改进和模型的优化。不断提高系统性能和业务适应性，通过照片投资，系统性能和业务适应性不断提高。一方面是业务系统的完善，随着监狱系统实际需求不断深入，结合技术特点提取出可行和通用的业务功能，使该技术更加贴近实战，应用更加便捷，更加符合监狱的管理应用。