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一種能夠檢測出犯罪分子獨特「氣場」的系統已經在日本登陸。該系統能夠根據攝影鏡頭拍攝的影像快速鎖定可疑人員,預防恐怖襲擊和違法犯罪。距離東京奧運會還有4年。監控攝影系統正在從軟體和硬體兩個方面快速進化。

隔著攝影鏡頭分析人的精神狀態,自動排查出犯罪可能性高的人。

這種近未來安全系統來到了日本。這款名為「DEFENDER-X」的圖像分析系統,是由以俄羅斯政府的研究機構為母體的愛爾西斯公司(ELSYS)開發的,能夠使監控攝影鏡頭等拍攝的人物的精神狀態「可視化」,自動發現可疑人員。

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該系統於2000年在俄羅斯,2001年在美國獲得技術專利後,對功能進行了改進。現在已經在俄羅斯的機場,以及南韓仁川機場等設施投入使用。在2014年的索契冬奧會上,入場口和各比賽場館共設置了131組(每組包含兩台攝影鏡頭和1套分析軟體)DEFENDER-X。賽會期間總到場人數為270萬人次。每天發現的「可疑人員」為5~15人。通過對可疑人員進行盤問,這些人有9成攜帶了毒品、酒水等違禁物品,或是試圖逃票。

因為即將於2020年舉辦東京奧運會,日本為確保安全,對監控攝影鏡頭系統的關注逐年攀升。不只是DEFENDER-X等圖像分析系統,佳能、松下等大廠商也在不斷推出高性能的網路攝影鏡頭。各公司都在加緊開發最尖端的技術。

檢測振動次數和振幅

「以10萬餘人的實驗數據為基礎,該系統可以判斷出有無攻擊性、焦躁等精神狀態」。DEFENDER-X的日本總銷售商、愛爾西斯日本(ELSYS JAPAN,東京都品川區)的山內秀敏代表這樣說道。

DEFENDER-X的構成非常簡單,只需要2台通用監控攝影鏡頭和1台擁有一定處理能力的電腦。系統會利用獨立開發的軟體,對錄製的影像進行分析。通過自動判斷拍攝對象的精神狀態,發現潛在的危險。

那麼,系統是怎樣使人的精神狀態可視化的呢?其關鍵在於檢測表情的「振動」、名為「VibraImage」的圖像處理技術。

視訊通常每秒由大約30圖像訊框組成。DEFENDER-X能夠逐幀檢測拍攝對象面部的皮膚、眼珠、嘴巴、眼皮的運動情況。根據運動的振幅和振動週期,用顏色將表情區分為「攻擊性」、「緊張」等50種類型。通過分析各部位的顏色,綜合判斷其精神狀態。

系統首先根據拍攝的視訊從中抽出五官的振動數據。根據這些數據,系統會給圖像塗上代表「攻擊性」的紅色(眼睛附近),代表平靜的「綠色」(嘴邊)等。然後對顏色的組合所代表的精神狀態進行判定,根據10餘萬人的實驗數據對檢測對象進行分類。

為了方便機場的員工和安保人員作出判斷,拍攝對象的精神狀態會通過面部周圍的彩色線條顯示。DEFENDER-X把這種線條命名為「氣場」。紅色氣場的男性「處於高攻擊性狀態」。

系統通過氣場的大小和顏色等,使出現犯罪行為的危險度數值化。當檢測到危險度超過設定數值的人員後,系統會發出警告。安保人員等通過對其進行盤問和搜身,可以預防犯罪的發生。

判斷拍攝對象的精神狀態只需要分析長約2~6秒左右的視訊。不僅可以在安保現場即時發現可疑人員,還可以對事前錄製的影像和「YouTube」等網路上的視訊數據進行分析。協助安保人員快速逮捕嫌疑人。

DEFENDER-X的價格為250萬日元(約新台幣74萬元)起,包括2台攝影鏡頭和分析軟體。在日本,警察也注意到這項技術,開始試驗性採用。日本國內的大型保安公司也使自己的保安系統與DEFENDER-X聯動,力爭儘快推出新的可疑人員檢測系統。

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進化的不只是軟體。用於分析的圖像越清晰,能夠讀取的資訊就越多。提高監控攝影鏡頭的功能同樣是當務之急。

從中看到了商機的是世界最大的相機企業佳能。該公司在4月上旬推出了網路攝影鏡頭「VBM50B」。其最大特點是可以在夜晚拍攝到清晰的彩色影像。通過融合在數位單眼領域累積的光學技術,即使從遠方進行變焦拍攝,圖像也不會變暗。在只有月光照射的環境下,也能清晰地拍攝100m外物體的彩色圖像。

佳能表示,這種攝影鏡頭還能在漆黑的夜晚,發現肉眼看不到的可疑人員。未來將面向港口設備管理、河流防災等廣泛用途銷售。

矢野經濟研究所表示,監控攝影鏡頭市場在今後將穩步增長。其中,配備通信功能的網路攝影鏡頭同比增長有望達到兩位數。供貨量預計將在2017年超過模擬攝影鏡頭,到2018年達到2600萬台左右。「今後,銷售軟體與監控攝影鏡頭相結合的系統將會成為主流,而不再是單獨銷售攝影鏡頭」。

網路攝影鏡頭市場不斷擴大,但也同時產生了新的懸念——數據量增加。由於通信線路緊張、儲存容量增大,管理成本可能出現上漲。

利用攝影鏡頭的「大腦」檢測人臉

為此,松下開發出了「智慧影像監視系統」。該公司安全系統事業部主管寺內宏之說:「監控攝影鏡頭將逐步配備可以檢測拍攝對象的功能」。

該公司開發的「最佳臉部圖像技術」可以只使用攝影鏡頭核對長相。過去的監控攝影鏡頭是將拍攝到的整幅圖像發送到伺服器並進行分析。因為數據量龐大,圖像大多要壓縮後發送。

而使用最佳臉部圖像技術後,攝影鏡頭可以自動檢測出人臉,只截取圖像分析需要的部分(最佳臉部圖像)發送到伺服器。圖像無需壓縮,可以向伺服器傳輸高畫質、識別度高的圖像。網路的傳輸負載也可以縮小到以往的10分之1。該系統已經申請了專利,2014年已經開始銷售。

該系統設置在公路等場合,還可以自動檢測汽車牌照發送至伺服器。有效核對被盜車輛和逃跑車輛的牌照,而且圖像資料的儲存容量小。

從街頭到商業設施、辦公大樓、工廠,在我們的周圍,監控攝影鏡頭無處不在。雖然有侵犯隱私的隱憂,但從一定程度上來說,優先確保安全是正確的做法。現在距離東京奧運會還有4年的時間。監控攝影鏡頭系統在軟體和硬體兩個方面都加快了前進的步伐。