一、智慧監(jiān)獄建設背景

　　監(jiān)獄作為國家的刑罰執(zhí)行機關，不僅擔負著正確執(zhí)行刑罰、懲罰和改造罪犯重要任務，更承擔著維護社會安寧和穩(wěn)定、預防和減少犯罪的重要職能，需要現(xiàn)代信息技術手段的支撐來保障其職能的履行。正如以智能物聯(lián)網(wǎng)技術為核心的智慧城市理念為未來城市發(fā)展提供了全新模式，智慧監(jiān)獄也是監(jiān)獄未來建設和發(fā)展的方向。

　　近年來，司法部多次提出“科技強警”“向科技要警力”等重要指示，對于監(jiān)獄管理來說，貫徹這些重要指示精神就是要充分利用現(xiàn)有的高科技手段，在監(jiān)獄監(jiān)管體系中加強安全技術防范系統(tǒng)建設。2018年12月底司法部發(fā)布了“智慧監(jiān)獄技術規(guī)范”行業(yè)標準，標準規(guī)定了智慧監(jiān)獄的總體要求和總體架構以及基礎資源層、應用支撐層、統(tǒng)一管理平臺、數(shù)據(jù)分析研判和安全運維與輔助設施的基本要求和技術要求，為智慧司法的建設提供了明確的政策和技術依據(jù)。

　　二、現(xiàn)有司法行業(yè)安防系統(tǒng)存在的不足

　　監(jiān)獄是最早部署使用安防系統(tǒng)的行業(yè)之一，但是現(xiàn)在主要運行的系統(tǒng)中仍然存在一些不足，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

　　1.安防系統(tǒng)缺乏智能化，導致工作量和風險不降反增

　　監(jiān)獄內各監(jiān)管場所不僅基本已完成安防監(jiān)控無死角全覆蓋的要求，還較以往大幅增加了部署數(shù)量?，F(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)依然主要依靠人工對視頻圖像進行實時的監(jiān)看，然而由于視頻圖像數(shù)量龐大以及值班民警精力有限，極易導致突發(fā)事件得不到及時的處理，釀成嚴重后果。

　　2.事后追查為主，缺乏事前發(fā)現(xiàn)，更無主動干預

　　目前的監(jiān)管工作仍然是以人工巡查和被動接警處置為主。人工智能技術廣泛和深化應用，將從兩個方向徹底改變以往的工作模式，一是由事后取證、追查向事前預測預警、主動干預的方向轉變；二是由以前罪犯的批量管理向精細化的個體管理轉變。

　　3.傳統(tǒng)安防企業(yè)在司法行業(yè)創(chuàng)新性不足

　　隨著監(jiān)獄信息化廣泛和深入的應用，包括視頻監(jiān)控在內的安防系統(tǒng)已經(jīng)越來越難以滿足司法細分場景的個性化需求。而傳統(tǒng)的安防科技企業(yè)仍然停留在固有的思維模式中，缺乏深入研究司法業(yè)務應用的耐心，甚至出現(xiàn)了用通用產品替代行業(yè)專用產品“去行業(yè)化”設計理念。

　　三、AIoT在司法監(jiān)獄中各場景的深度應用

　　針對以上實際應用問題，依托國家級“公共安全風險防控與應急技術裝備”重點研發(fā)計劃，天地偉業(yè)技術有限公司承擔“刑事執(zhí)行監(jiān)督控制技術研究”項目的“獄所督導多級可控互聯(lián)關鍵技術與平臺”課題。通過大量的實地調查研究，與資深一線民警深入訪談，終于發(fā)現(xiàn)警情處置的“四部曲”模型，即“感知、識別、處置、評估”。簡而言之，任何一個警情的處置都是完整的閉環(huán)，第一步是感知，及時發(fā)現(xiàn)警情或存在的問題；第二步是識別，判斷目標對象、警情的級別以及影響的范圍等；第三是處置，根據(jù)處置規(guī)范、規(guī)則和經(jīng)驗，對警情進行相應的處理；最后是評估，對處理的結果進行評估，有助于形成新的規(guī)則和經(jīng)驗。

　　1.感知。利用領先的音視頻S+265處理技術，實現(xiàn)對應用場景和目標對象的感知和鎖定。

　　2.識別。通過邊緣計算（EC）技術，將以往前端采集后端識別處理的方式，轉變?yōu)榍岸瞬杉岸薃I智能深度學習識別，并將音視頻數(shù)據(jù)識別結果結構化。

　　3.處置。對以往傳統(tǒng)安防監(jiān)控進行顛覆性設計和應用，依據(jù)識別的結果，按照目標對象、警情級別和等級進行有針對性的處置，如聲光報警、語音提醒、超高音甚至是激光威嚇，有效干預違規(guī)對象的行為。

　　4.評估。將前端設備感知信息證據(jù)留存、識別結構化結果以及處置措施整體保存到后端指揮中心的平臺，并通過大數(shù)據(jù)的分析研判，做出相應評估，將有價值的信息歸集到知識庫，形成新的規(guī)則規(guī)范和經(jīng)驗。下面介紹AI智能警戒系列產品系統(tǒng)在監(jiān)獄中的幾個應用示例。

　　（1）AI智能超星光警戒系統(tǒng)在監(jiān)獄周界的應用

　　傳統(tǒng)的監(jiān)獄周界監(jiān)控在夜間通常采用紅外或強白光等補光方式，視頻監(jiān)控效果要么出現(xiàn)手電筒效應，看不清死角多；要么消耗大量能源，造成周邊強光污染，而且特定場景下誤報率極高。因此系統(tǒng)采用了超星光技術（SST），在極低照度的環(huán)境下仍可以得到清晰的全彩畫面。

　　在現(xiàn)場部署使用后監(jiān)控效果大幅提升，而且增加區(qū)域入侵、越界、徘徊、滯留等行為的AI智能算法后，對于進入警戒區(qū)域的目標，實現(xiàn)第一時間感知跟蹤鎖定和識別違規(guī)類型，第一時間通過語音警告、強光和激光驅離，第一時間向平臺告警等一系列功能，極大減輕了武警和監(jiān)獄干警的工作負擔，獲得用戶的高度認可。

　圖1  AI智能超星光警戒系統(tǒng)（圖片已用戶授權并做脫敏處理）

　　在廣泛的實際使用中，由于受到外部環(huán)境因素影響的誤報率問題凸顯出來，如煙霧、貓鼠、塑料袋和綠植等周界常見的干擾，成為誤報的主要因素。針對這個突出問題，利用深度學習技術增加人形輔助檢測功能，過濾掉人型以外的越界報警，誤識率下降90%以上，人形越過虛擬警戒線報警率達到100%，成為監(jiān)獄周界系統(tǒng)中真正實用、好用、管用的科技裝備。

　?。?）AI智能全景人臉攝像機在區(qū)域管控中的應用

　　在最新的“智慧監(jiān)獄建設標準審核驗收細則”中，明確指出在周界、大門、禁閉室等重點部位和監(jiān)舍、勞動場所等重點區(qū)域配備智能視頻分析攝像機或智能視頻分析設備，實現(xiàn)入侵檢測、人臉識別、越界檢測等報警聯(lián)動功能。

　　通過實踐中發(fā)現(xiàn)，在周界、大門、通道、勞動場所等重點部位的部署，通過現(xiàn)有的人臉識別攝像機，要想達到比較理想的識別效果和有效管控，不僅需要部署高密度攝像頭，而且很難實現(xiàn)人臉識別結果在全景攝像機上的可視化融合。

　　根據(jù)行業(yè)應用痛點，率先開發(fā)出超高分辨率的4K人臉識別攝像機，單個攝像機超遠距離人臉識別，從原先的5米以內提升到16米以上，可以替代多組人臉攝像機。大場景監(jiān)控覆蓋整個監(jiān)控區(qū)域，并且可以在視頻畫面上實現(xiàn)罪犯頭頂著個人信息氣泡的效果。通過AI智能全景人臉攝像機部署在大門、通道以及監(jiān)管場所出入口，實現(xiàn)人員的人臉識別和人數(shù)統(tǒng)計，進而可以實現(xiàn)對于監(jiān)獄內的人員分布，一旦出現(xiàn)監(jiān)管場所內的警犯比例過低，則可以實時發(fā)出預警等創(chuàng)新應用。

　　（3）AI智能管教機器人在監(jiān)管場所的應用

　　監(jiān)獄內部的監(jiān)管場所人員管控方面，不少監(jiān)獄做了創(chuàng)新應用，從目前應用落地的案例來看，主要采用RFID或者UWB技術基站，配合罪犯佩戴有源的防拆卸腕帶或者胸卡，實現(xiàn)罪犯在不同區(qū)域的管控和人數(shù)統(tǒng)計等功能。但是，這些案例中暴露出現(xiàn)場施工難度大、可穿戴設備能耗大、日常維護成本高、容易人卡分離等諸多技術和管理問題。

　　根據(jù)監(jiān)獄的監(jiān)舍、勞動和教育等主要場所的實際應用，創(chuàng)新性地研發(fā)出了最新一代的“AI智能管教機器人”。結構方面，將原有定點監(jiān)控攝像機和動點特寫攝像機進行一體化設計；處置方面，由原先前端感知后端識別再由前端處置的方式，直接優(yōu)化為全部由前端感知、識別和處置，整體效率大幅提升；智能方面，賦予更多AI智能識別算法和智能警戒等功能，成為名副其實的管教“機器人”。

　?、?自動巡視點名

　　AI智能管教機器人依托人臉識別可實現(xiàn)監(jiān)管場所內自動巡視，并進行無感式人臉識別，統(tǒng)計區(qū)域內的人員數(shù)量。當罪犯低頭或不配合時，自動播放語音指令，要求罪犯按照規(guī)范動作配合點名。這樣不僅大大提升點名的準確率，而且減輕民警的工作負擔。

　?、?重點罪犯跟蹤

　　針對關注的重點罪犯，不僅可以通過提升點名頻次實施重點管理，而且通過動點特寫攝像機實現(xiàn)重點罪犯的自動跟蹤功能。當出現(xiàn)點名異?；蛘吒櫮繕藖G失時，發(fā)出報警并通知管教民警。

　?、?智能行為分析

　　通過深度學習技術可以根據(jù)不同場所和不同時段，設置不同的行為分析識別算法以及警戒告警方式。比如：在值班室，啟動離崗和睡崗檢測；在勞動場所，除了人臉點名外，啟用劇烈運動、人員聚集等檢測；在監(jiān)舍，如廁超時、攀高和高分貝等檢測。

　　四、總結

　　人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)等新一代信息技術發(fā)展迅猛，正在全球范圍引發(fā)新一輪的產業(yè)變革，推動經(jīng)濟社會前所未有的快速發(fā)展，進一步深入到各行各業(yè)并深刻地改變以往的工作模式。為迎接“智慧時代”對監(jiān)獄執(zhí)法管理工作提出的新挑戰(zhàn)，需將監(jiān)管行業(yè)作為戰(zhàn)略支撐點，以用戶價值為核心價值，堅持以問題為導向，通過科技手段強化日常督察和專項檢查，及時排查整治各類安全隱患，努力協(xié)助監(jiān)獄實現(xiàn)無人員逃脫、無重大獄內案件、無重大疫情、無重大安全事故的目標。