CN110519556A - 一种电围基站与视频检测目标关联的方法 - Google Patents

一种电围基站与视频检测目标关联的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电围基站与视频检测目标关联的方法。本发明方法首先前端智能摄像机采集人像图片，提取人脸特征和人体特征，与布控特征库进行布控比对，采集人像的过程中，触发电子围栏的手机串码及手机号码的主动采集，并将其与视频以屏幕字符叠加形式显示在视频图像中，实现与人像与手机号码的关联。在某设定的场所部署智能摄像机+电子围栏基站，当摄像机发现布控人员，立即联动基站，诱导布控人员的手机注册到本基站；然后将基站获得的手机号码以屏幕字符叠加形式叠加到视频监控的画面上。实现画面中人员与手机号码的对应关系。本发明方法实现视频监控场景下的人像布控，减少专业人脸卡口的高投资，并且不需要严格的人员配合。

Description

一种电围基站与视频检测目标关联的方法
技术领域
本发明属于电子监控技术领域，具体是视频智能识别与无线通讯的交叉技术领域，涉及一种电围基站与视频检测目标关联的方法。
背景技术
随着平安城市视频监控点位的全域覆盖以及视频智能分析技术的不断发展，视频监控中具有智能分析功能的点位已经逐渐增大比例，具有高清+智能的点位已经是公安机关捕获嫌疑人有效信息协助破案和及时发现可疑治安态势的主要手段。但是由于视频的许多固有缺点，导致视频无法完全捕获到有效人脸，比如光照、摄像机拍摄角度、人像非正脸、有遮挡等等。在公安侦查中，经常遭遇仅能获取嫌疑目标的模糊人像，但是无法确认、无法辨识，以至大量有价值的人像图片无法投入应用。
为了增加附近点位摄像机视频中进行人员辨识的可能性，行业内也采用了多种方案，比如采用有人配合的专用安检通道人脸卡口、酒店宾馆的人证核验、以及基于WIFI的MAC探针等配合。但是专用且需要人员配合的通道毕竟是少数，而针对全国将近3000万路视频监控的全国雪亮工程视频监控系统中占比极少，如何通过多种识别技术融合视频人像识别增强目标的置信已经成为难题。
现有的监控手段主要有WiFi Sniffer和电子围栏。
WiFi Sniffer：即WIFI嗅探器/探针，是指基于WiFi探测技术来识别AP(无线访问接入点)附近已开启WiFi的智能手机或者WiFi终端(笔记本，平板电脑等)，无需用户接入WiFi，WiFi探针就能够识别用户的信息。同时利用AP的免密登录，当打开WIFI的移动终端接近时将与AP进行数据交换，通过分析连入WiFi内的手机、平板等移动终端所发出的报文，分析提取出报文内包含的手机号、IMEI、IMSI及各种社交平台账号，即可获取手机等移动终端的虚拟身份，可以采集信息包括：用户手机号码、终端IMEI、手机电话卡IMSI、QQ号码、各大热门APP账号(淘宝、携程、京东等)、被采集终端设备名称、被采集终端设备操作系统。通过WiFi Sniffer技术采集MAC必须具备以下2个条件：
(1).终端必须打开WiFi，嗅探设备才可能采集移动终端的MAC相关信息；
(2).终端打开WiFi，链接无密码的AP，嗅探设备可以采集手机IMSI号和虚拟身份等。
但是实际情况是，在IOS8以后，苹果系统为了提高用户信息安全性，增加了随机MAC机制。设备不连接AP时，并未发送真实MAC，其Probe报文里携带的MAC地址是随机生成的，并不是设备的真实MAC地址。当然安卓系统也同样有进行发送伪MAC的安全措施。当接收伪MAC时，WiFi Sniffer技术针对此问题，采取了伪MAC过滤：伪MAC地址不上报，这个方案保证了获取正确的MAC，但是对于大量的伪MAC的过滤，也将失去这些手机的MAC捕获。
另外，在手机开启WiFi，但是出于黑屏休眠、或者启动瞬间时，手机并不发送Probe帧，此时AP就无法获取手机的MAC。当iphone连接AP，进入热键锁屏待机模式是可以被探测到的，但是，10分钟后iphone进入深度休眠，就无法被探测到。与iphone一样，Android进入热键锁屏模式可以被探测，进入深度锁屏(锁屏10分钟后)也可能没有办法被探测到。
电子围栏：利用电子侦码并通过通讯协议获取手机的IMSI和IMEI。然后通过分析IMSI推测手机号段：国际移动用户识别码(IMSI：International Mobile SubscriberIdentification Number)是区别移动用户的标志，储存在SIM卡中，可用于区别移动用户的有效信息。其总长度不超过15位，同样使用0～9的数字。其中MCC是移动用户所属国家代号，占3位数字，中国的MCC规定为460；MNC是移动网号码，由两位或者三位数字组成，中国移动的移动网络编码(MNC)为00；用于识别移动用户所归属的移动通信网；MSIN是移动用户识别码，用以识别某一移动通信网中的移动用户。
利用电子侦码并通过通讯协议获取手机的IMSI和IMEI，但是无法获取手机号码，如果要获取手机号必须得与运营商共享数据库进行匹配，或者启动手机伪基站链接(经常链接将影响手机的正常使用)，这是不可能的。从IMSI中也仅能推测出号码的号段，无法全部推测出手机号码。
发明内容
本发明的目的就是提供一种电围基站与视频检测目标关联的方法，该方法在视频捕捉识别人像的同时利用其它手段获取人像的对应手机号码，并进行实时画面叠加，方便实时视频监控追踪中使用，达到所见即所得，虚实结合。
本发明方法采用摄像机视频图像智能分析，在采集人像的过程中，触发电子围栏的手机串码及手机号码的主动采集，并将其与视频中以OSD(on-screen display，屏幕字符叠加显示)形式显示在视频图像中，就是把文字叠加在视频图像上，实现与人像与手机号码的关联。在某设定的场所部署智能摄像机+电子围栏基站，当摄像机发现布控人员，立即联动基站，诱导布控人员的手机注册到本基站；然后将基站获得的手机号码以OSD的形式叠加到视频监控的画面上。实现所见即所得的画面中人员与手机号码的对应关系。
本发明方法实时进行识别监控，如在某个时点，视频图像中出现一个或多个人像，启动人像识别与布控比对，如果出现与布控库中人像相似度偏低时，触发电子围栏进行该人像可能携带的手机号码采集。
视频中如果可以捕获到清晰的人脸图片，则可以采用人脸图片进行布控比对。但是实际情况中，由于行人是在非配合状态下的抓拍，往往抓拍的角度无法获取有效人脸图片，甚至由于遮挡、侧位、低头等特殊情况根本无法抓到人脸图片，则此时必须采用人体图片作为比对辅助依据。在布控库中建立的是人脸+人体融合聚类的布控数据库。
人像一般指人员的整体图像包含人脸、人体；人脸是指人的脸部图片；人体是指除人脸以外的身体部分。由于部分场景无法清晰识别人脸，此时必须采用人体识别作为辅助，以人脸+人体的融合分析。
考虑到在非配合式下抓拍的人员图像中可能无法清晰识别人脸，具有视频智能分析功能的前端智能摄像机采集人像图片，并进行人脸特征和人体特征提取，与前端智能摄像机内预置的布控特征库进行人脸+人体的布控比对，通过特征值的比对函数，计算视频图像中的人像与布控特征库比中的相似度值排名前n个的比对相似度值SIM(视频智能分析算法厂家按各自算法提取)，n＝3～10，并与设定的相似度阈值τ1和τ2进行比较，τ1为设定的相似度阈值的上限，85％≤τ1≤95％，τ2为设定的相似度阈值的下限，65％≤τ2≤75％；比较后处理如下：
(1).SIM≥τ1：说明目标人员与布控库的某个人员具有极高的相似度，判定为同一人的可能性极大，直接以在视频图像上红色拉框的形式将被比中人员突出显示在视频图像上，并同步传输至后台存储服务器存储视频，通过国标GB2818接口直接将告警信息输出至管理服务器平台；后台管理服务器收到告警信息后按业务流程启动告警预案；
(2).τ1＞SIM≥τ2：前端智能摄像机将阈值告警触发信号通过系统级间接口发送电子围栏系统，触发电子围栏，电子围栏获取包括手机号码、IMEI、IMSI串号信息后，通过系统间接口将串号信息发送至前端智能摄像机，前端智能摄像机收到手机号码及串号信息后以OSD的形式叠加在视频图像上，然后以OSD叠加后的视频编码输出至后台存储服务器存储视频。
同时，前端智能摄像机将手机号码及IMEI、IMSI串号信息单独封装为多个报文，这些报文与视频流采用同一个五元组，一起发送到后台存储服务器和分析服务器；多个报文与视频流共享序列号，即报文占用对应RTP视频流的序列号，保障时间的同步性。
后台分析服务器通过手机号码比对手机号码布控库，若匹配，则触发告警消息发送给管理服务器。
(3).SIM＜τ2：说明不可能是布控人员，则不触发电围，也不触发告警，前端智能摄像机不做任何处理。
视频布控告警时，视频画面及电围小区内可能都将同时出现多个目标，视频目标可以通过视频人像比对识别锁定确认，但是电围识别的手机号码却无法锁定视图中的嫌疑目标，此时将出现多个手机号码同时显示在视频画面中。在实际应用中，将嫌疑人的出现记录中同时关联该时段所有号码即可，然后通过人工介入排除，也可以通过多个告警记录中的聚类算法，提取在多个视频告警中均出现过的手机号码，然后再通过人工排查方式最后确认。
针对每次的告警数据进行全量存储，在后续的大数据比对中可以进行建模分析，进一步提升比对质量。比如当视频场景出现多个手机时，而且视图中又有多个人像目标时，一般无法进行一对一匹配，只能形成针对告警人像的手机号码比对池，利用大数据的聚类算法，当该目标人像在多个场景下均出现该手机号码，那么该手机号码就可以归档到该嫌疑人上。
进一步，电子围栏获取包括手机串号信息的方法是：电子围栏系统收到前端智能摄像机的阈值告警触发信号后，如果人员目标携带手机的话，则通过电子围栏识别出该手机的IMEI、IMSI串号信息；获取了IMSI后，通过约定的信令发送给运营商系统，获得该IMSI对应的手机号码；通过系统间协议接口，电子围栏将包括手机号码、IMEI、IMSI串号信息发送至前端智能摄像机。
进一步，电子围栏获取包括手机串号信息的方法是：电子围栏系统以伪基站的同频/异频工作形式诱联手机，只要手机处于开机监听的待机状态，电围系统将自动连接小区内的手机，获取手机号码、IMEI、IMSI串号信息。电围采集完后，即关闭诱联，避免对无线通信的影响。由于启动伪基站工作模式将影响小区内的所有手机短暂的正常通讯，所以仅限有视频识别告警时，才启动即联即放并瞬间结束的诱联。
本发明方法有益效果包括：
(1).设置两套阈值及触发电围的策略，可以尽量减少电围开启对无线通信的影响；
(2).实现视频监控场景下的人像(不一定必须人脸)布控，减少专业人脸卡口的高投资，并且不需要严格的人员配合；
(3).实现类似AR虚拟现实的模式，当出现告警人员时，同时在画面中OSD叠加显示可能的手机号码，如果通过视频实况追踪时，可以拨打画面中的手机号码，来进一步判断，即时确定嫌疑人；
(4).通过电围数据还可以进行手机串号与移动用户识别号的关联，进行人员与手机串号的关联，丰富嫌疑人的信息；
(5).在实际应用中，甚至可以通过平台及后台数据库技术，当出现嫌疑人告警时，可同时检索所有该嫌疑人的移动轨迹及各轨迹点的视图信息(人像+手机号)，甚至可以查看分析随行同伙的手机号码。
具体实施方式
一种电围基站与视频检测目标关联的方法，采用摄像机视频图像智能分析采集人像的过程中，触发电子围栏的手机串码及手机号码的主动采集并将其与视频中以OSD形式显示在视频图像中，就是把文字叠加在视频图像上，实现与人像与手机号码的关联。在某设定的场所部署智能摄像机+电子围栏基站，当摄像机发现布控人员，立即联动基站，诱导布控人员的手机注册到本基站；然后将基站获得的手机号码以OSD的形式叠加到视频监控的画面上。实现所见即所得的画面中人员与手机号码的对应关系。
具有视频智能分析功能的前端智能摄像机采集人像图片，并进行人脸特征和人体特征提取，与前端智能摄像机内预置的布控特征库进行人脸+人体的布控比对，通过特征值的比对函数，计算视频图像中的人像与布控特征库比中的相似度值排名前n个的比对相似度值SIM，n＝3～10，本实施例中n＝5。将得到的SIM与设定的相似度阈值τ1和τ2进行比较。τ1为设定的相似度阈值的上限，85％≤τ1≤95％，本实施例中τ1＝90％；τ2为设定的相似度阈值的下限，65％≤τ2≤75％，本实施例中τ2＝70％。比较后做如下处理：
(1).SIM≥τ1：直接以在视频图像上红色拉框的形式将被比中人员突出显示在视频图像上，并同步传输至后台存储服务器存储视频，通过国标GB2818接口直接将告警信息输出至管理服务器平台；后台管理服务器收到告警信息后按业务流程启动告警预案。
(2).τ1＞SIM≥τ2：前端智能摄像机将阈值告警触发信号通过系统级间接口发送电子围栏系统，触发电子围栏，电子围栏获取包括手机号码、IMEI、IMSI串号信息后，通过系统间接口将串号信息发送至前端智能摄像机，前端智能摄像机收到手机号码及串号信息后以OSD的形式叠加在视频图像上，然后以OSD叠加后的视频编码输出至后台存储服务器存储视频。
同时，前端智能摄像机将手机号码及IMEI、IMSI串号信息单独封装为多个报文，这些报文与视频流采用同一个五元组，例如RTP流，一起发送到后台存储服务器和分析服务器；多个报文与视频流共享序列号，即报文占用对应RTP视频流的序列号，保障时间的同步性。
后台分析服务器通过手机号码比对手机号码布控库，若匹配，则触发告警消息发送给管理服务器。
(3).SIM＜τ2：说明不可能是布控人员，则不触发电围，也不触发告警，前端智能摄像机不做任何处理。
电子围栏获取包括手机串号信息可以采用以下两种方式：
电子围栏系统收到前端智能摄像机的阈值告警触发信号后，如果人员目标携带手机的话，则通过电子围栏识别出该手机的IMEI、IMSI串号信息；获取了IMSI后，通过约定的信令发送给运营商系统，获得该IMSI对应的手机号码；通过系统间协议接口，电子围栏将包括手机号码、IMEI、IMSI串号信息发送至前端智能摄像机。
或者，电子围栏系统以伪基站的同频/异频工作形式诱联手机，只要手机处于开机监听的待机状态，电围系统将自动连接小区内的手机，获取手机号码、IMEI、IMSI串号信息。电围采集完后，即关闭诱联。

Claims (6)

1.一种电围基站与视频检测目标关联的方法，其特征在于：该方法实时进行识别监控，视频图像中如出现一个或多个人像，启动人像识别与布控比对，如果出现与布控库中人像相似度偏低时，触发电子围栏，进行该人像可能携带的手机号码采集；具体是：
前端智能摄像机采集人像图片，并进行人脸特征和人体特征提取，与前端智能摄像机内预置的布控特征库进行人脸+人体的布控比对，通过特征值的比对函数，计算视频图像中的人像与布控特征库比中的相似度值排名前n个的比对相似度值SIM，并与设定的相似度阈值τ1和τ2进行比较，τ1为设定的相似度阈值的上限，τ2为设定的相似度阈值的下限；比较后处理如下：
(1).SIM≥τ1：直接以在视频图像上红色拉框的形式将被比中人员突出显示在视频图像上，并同步传输至后台存储服务器存储视频，通过国标GB2818接口直接将告警信息输出至管理服务器平台；后台管理服务器收到告警信息后按业务流程启动告警预案；
(2).τ1＞SIM≥τ2：前端智能摄像机将阈值告警触发信号通过系统级间接口发送电子围栏系统，触发电子围栏，电子围栏获取包括手机号码、IMEI、IMSI串号信息后，通过系统间接口将串号信息发送至前端智能摄像机，前端智能摄像机收到手机号码及串号信息后以OSD的形式叠加在视频图像上，然后以OSD叠加后的视频编码输出至后台存储服务器存储视频；
后端分析服务器通过手机号码比对手机号码布控库，若匹配，则触发告警消息发送给管理服务器；
(3).SIM＜τ2：前端智能摄像机不做任何处理。
2.如权利要求1所述的一种电围基站与视频检测目标关联的方法，其特征在于：n＝3～10。
3.如权利要求1所述的一种电围基站与视频检测目标关联的方法，其特征在于：85％≤τ1≤95％，65％≤τ2≤75％。
4.如权利要求1所述的一种电围基站与视频检测目标关联的方法，其特征在于，前端智能摄像机将视频编码输出至后台存储服务器具体是：前端智能摄像机将手机号码、IMEI、IMSI串号信息单独封装报文，与视频流一起发送到后台存储服务器；多个报文与视频流共享序列号，即报文占用对应RTP视频流的序列号。
5.如权利要求1所述的一种电围基站与视频检测目标关联的方法，其特征在于，电子围栏获取包括手机串号信息的方法是：电子围栏系统收到前端智能摄像机的阈值告警触发信号后，如果人员目标携带手机的话，则通过电子围栏识别出该手机的IMEI、IMSI串号信息；获取了IMSI后，通过约定的信令发送给运营商系统，获得该IMSI对应的手机号码；通过系统间协议接口，电子围栏将包括手机号码、IMEI、IMSI串号信息发送至前端智能摄像机。
6.如权利要求1所述的一种电围基站与视频检测目标关联的方法，其特征在于，电子围栏获取包括手机串号信息的方法是：电子围栏系统以伪基站的同频/异频工作形式诱联手机，只要手机处于开机监听的待机状态，电围系统将自动连接小区内的手机，获取手机号码、IMEI、IMSI串号信息；电围采集完后，即关闭诱联。
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