人臉識別巡更系統(tǒng)設(shè)計方案

1、1 動態(tài)人臉識別巡更系統(tǒng) :案 北京博睿視科技有限責(zé)任公司 2017 年 8 月 18 日2 目錄 第一章人臉識別巡更系統(tǒng)設(shè)計要求 一、人臉識別巡更系統(tǒng)社會意義 略 第二章系統(tǒng)概述 人臉識別智能巡更系統(tǒng)為基于深度學(xué)習(xí)算法的通過式人臉記錄巡檢系統(tǒng)。 根 據(jù)需要將用于人臉抓拍的監(jiān)控攝像機安裝在需要巡邏的線路或執(zhí)勤崗位上， 人員 對該地進行巡更通過時攝像機自動抓拍巡更人員的人臉照片同時將抓拍時間與 對應(yīng)的巡更人員人臉庫進行比對結(jié)果通過局域網(wǎng)存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。 此記錄將成為 巡更人員何時到達該地巡更的依據(jù)。管理人員通過系統(tǒng)管理系統(tǒng)軟件可清晰地了 查詢巡更人員巡更的實際情況，如漏查、誤點、非本人帶班等信息

2、，方便管理人 員有效管理。 1、人臉識別巡更系統(tǒng)構(gòu)成 該系統(tǒng)由人臉靜態(tài)建庫、人臉動態(tài)入庫、人臉信息修改、實時人臉抓拍、人 臉檢索、人臉圖像聚類、以圖搜圖、聯(lián)動報警八大部分組成。整個軟件的邏輯體 系結(jié)構(gòu)如下圖所示。 軟件結(jié)構(gòu)體系（C/S 結(jié)構(gòu)）3 動態(tài)人臉監(jiān)控 3.3.1、人臉靜態(tài)建庫 3.3.2、人臉動態(tài)入庫 將攝像機抓拍的人臉圖片，建立動態(tài)抓拍人臉庫，不斷累積抓拍數(shù)據(jù)，為后 期進行人臉管理和提升識別率提供必要的支撐。人 臉 信 息 修 改 聚類 搜圖 人臉 聯(lián)動 報警 圖3-3軟件邏輯體系示意圖 臉 實 態(tài) 人 庫 抓 實現(xiàn)布控人員建庫，提供用戶建立臨時人臉庫的功能，使用者可自行注冊，批量導(dǎo)

3、入人 臉照片，靜態(tài)人臉庫包括黑名單、白名單。 4 圖332人臉動態(tài)入庫 3.3.3、人臉信息修改 人臉信息修改模塊主要是針對各個不同的人臉庫， 查詢符合條件下的人員信息，并對其 中的信息進行修改刪除等操作，同時也可針對選擇的人臉庫進行新人員信息的注冊。 圖3.3.3人臉信息修改斥-T-b JQ 埔即埔即 _J .iD0_ E92 163.1： ?fl3. 1 1 192 TcftO 刖戈 圖3.3.4實時人臉監(jiān)控子系統(tǒng)效果圖 6 圖3.3.4視頻設(shè)備列表 監(jiān)控畫面：播放窗口顯示該攝像機的實時監(jiān)控 人臉識別系統(tǒng) 11:45:11 BS ri jg & 報警圖像：根據(jù)抓拍到的人臉圖像，與數(shù)

4、據(jù)庫中的人員進行比對查詢。97 IQ? ifiF a.ics |2O17 96-29 11 41.13 圖3.3.4監(jiān)控畫面 現(xiàn)場抓拍圖像：顯示攝像頭所抓取的人臉圖片 7 圖334匹配報警圖像 3.3.5、人臉圖像檢索 人臉圖像檢索即為對攝像頭抓拍到的人員信息或系統(tǒng)識別比對結(jié)果進行進一步的查詢。 該模塊分為比對結(jié)果查詢，抓拍人像查詢和比對庫人臉查詢?nèi)齻€部分 ? 比對結(jié)果查詢：選擇要查詢的設(shè)備和黑白名單類型以及匹配的開始和結(jié)束時間，然 后點擊查詢按鈕。顯示的匹配結(jié)果以倒序方式進行排列， 離結(jié)束時間最近的排在最8 圖335比對結(jié)果查詢 抓拍人像查詢：選擇抓拍起始時間和抓拍結(jié)束時間，然后點擊查詢按鈕

5、。顯示的內(nèi) 容以“抓拍時間”中的內(nèi)容倒序方式進行排列，即離結(jié)束時間最近的排在最前面。 圖3.3.5抓拍人像查詢 比對庫人臉查詢：選擇入庫的開始時間和入庫結(jié)束時間，然后點擊查詢按鈕。顯示 的結(jié)果以“入庫時間”中的內(nèi)容倒序方式進行排列，即離結(jié)束時間最近的排在最前 面。9 圖335 比對庫人臉查詢 3.3.6、人臉圖像聚類 根據(jù)歷史抓拍的人臉圖像和檢索條件在抓拍人臉庫中查詢符合條件的人臉， 輸入需要的 檢索條件，如類別總數(shù)、單個類別總數(shù)、檢索閾值，抓拍時間范圍?？蛇M行條件范圍內(nèi)的查 詢，將符合條件的抓拍人臉聚類顯示。 圖3.3.6人臉圖像聚類10 337、人臉以圖搜圖 人臉以圖搜圖模塊主要是針對抓拍

6、庫和比對庫的靜態(tài)人臉識別，上傳一張本地人臉圖 片，選擇抓拍庫或者比對庫，然后輸入比對閾值， 點擊搜索按鈕。顯示的結(jié)果以匹配值高低 倒序排列，即匹配值最高的顯示在前面。 圖3.3.7人臉以圖搜圖 3.3.8、人臉聯(lián)動報警 人臉識別匹配后，可以聯(lián)動串口繼電器報警輸出。 3.4 系統(tǒng)總體設(shè)計 3.4.1、系統(tǒng)架構(gòu) 人臉系統(tǒng)總體架構(gòu)包括前端設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心三個部分，如下圖:UM r 31749 3U-M 31J44 3U4M HU44 31T-IM Al*M 剜 事 ai? 釦Kf 314M ni*49 au-oe au 17 LfittP i*：tn5 I鼻 甘鼻 甘和和 L4Ju?：3+

7、T JT J- - 3 3 IkIk 益 un_a f ID *H HI. 3UJ.J&3.3 4tgn Uliri.a in_s f ID Hznamra.: f a HgMj9UM_i 楨楨B 疵疵| ME m 39 : :*祖祖 4a M H.I-1 .VJJ .事也事也 魂期魂期 口口 3H : Ml T m i-1 l_5 J*j *M 91 I3 i 卡卡電電1 坯坯1 Kit 吐吐 I - aa耳坤耳坤 阿阿H J 唯卿唯卿 AMm 1555 啓啓“臨住臨住 可可 3 眈占眈占 1蜒屯蜒屯1迄井迄井三三 11 監(jiān)控網(wǎng)絡(luò) 已眈 口 * 9 圖 3.4.1 人臉系統(tǒng)架構(gòu)圖 前

8、端設(shè)備：主要是采集視頻傳回到中心。 傳輸網(wǎng)絡(luò)：傳輸監(jiān)控場景的視頻。 監(jiān)控中心：主要是部署各個服務(wù)，將傳回來的視頻數(shù)據(jù)進行分析，抓拍人臉顯示結(jié)果， 并進行實時分析比對。 4、系統(tǒng)主要功能 4.1 人臉建庫 實現(xiàn)布控人員建庫， 提供用戶建立臨時人臉庫的功能， 使用者可自行注冊， 批量導(dǎo)入人 臉照片。能控中心 二 + 12 4.2 人臉檢測 自動檢測視頻中的人臉并進行跟蹤與質(zhì)量判斷， 提升系統(tǒng)的識別性能。 人臉檢測比對只 需要使用普通的網(wǎng)絡(luò)攝像頭即可。支持攝像頭實時抓取通過的人臉照片，在事后進行檢索。 4.3 人臉識別 根據(jù)比對策略將采集到的視頻中的人臉與布控名單進行比對，如果匹配上則進行預(yù)警， 提

9、示操作人員進行處置。 4.4 實時人臉監(jiān)控 實時提供監(jiān)控畫面，并顯示所有的人臉匹配結(jié)果。保存所有經(jīng)過攝像頭的人臉照片， 每 張照片只有幾K到十幾K大小。 4.5 人臉圖像檢索 人臉圖像檢索即為對攝像頭抓拍到的人員信息或系統(tǒng)識別比對結(jié)果進行進一步的查詢。 該模塊分為比對結(jié)果查詢，抓拍人像查詢和比對庫人臉查詢?nèi)齻€部分。 4.6 人像信息修改 人臉信息修改模塊主要是針對各個不同的人臉庫， 查詢符合條件下的人員信息，并對其 中的信息進行修改刪除等操作，同時也可針對選擇的人臉庫進行新人員信息的注冊。 4.7 以圖搜圖 人臉以圖搜圖模塊主要是針對抓拍庫和比對庫的靜態(tài)人臉識別，上傳一張本地人臉圖 13 片，

10、選擇抓拍庫或者比對庫，然后輸入比對閾值， 點擊搜索按鈕。顯示的結(jié)果以匹配值高低 倒序排列，即匹配值最高的顯示在前面。 4.8 同人搜索 根據(jù)歷史抓拍的人臉圖像和檢索條件在抓拍人臉庫中查詢符合條件的人臉， 輸入需要的 檢索條件，如類別總數(shù)、單個類別總數(shù)、檢索閾值，抓拍時間范圍?？蛇M行條件范圍內(nèi)的查 詢，將符合條件的抓拍人臉聚類顯示。 5、影響因素及設(shè)備安裝 5.1、環(huán)境影響 光線變化是影響人臉識別性能的主要因素之一。當(dāng)照射人臉的光線是均勻照射的、 沒有陰影和閃光的散射光時，具有最好的比對性能。因此系統(tǒng)的部署需要特別注意光線 處理，避免出現(xiàn)逆光、陰陽臉、光線過暗或過強等現(xiàn)象，為了提高系統(tǒng)識別性能，

11、我們 建議在系統(tǒng)部署的場所采用額外的光源進行補光 圖5.1光源及攝像機部署示意圖 14 5.2、設(shè)備架設(shè) 人臉識別需要采集人員的正面照片，在不影響人員通行，且滿足人員姿態(tài)要求范圍 內(nèi)的前提下，圖像采集設(shè)備的架設(shè)地點在人員行進路線的前上方為最佳。所以就需要對 人員的行進路線進行規(guī)范，使人員流動方向單一。所以我們建議在通道處部署具有更好 的比對效果 序號 參數(shù)項 參數(shù)要求 1. 架設(shè)地點 室內(nèi)通道類環(huán)境最佳，若人流量大則要求每個通道每次僅 通過1人。但是我們也可以設(shè)定攝像頭中的檢測人臉個數(shù)， 最咼可以冋時在冋一個畫面中支持 20個人臉檢測。 2. 架設(shè)高度 距地面2.0-2.5m，俯視人臉15度以

12、內(nèi)。 3. 水平距離 攝像頭到人臉的距離建議 3-6米。 4. 對焦寬度 地面2m以內(nèi)寬度，使得監(jiān)控人臉寬度至少占畫面寬度的 1/8 （人兩眼之間距離 50像素以上）。 5. 背景要求 背景顏色及圖案盡量不要太復(fù)雜，單色、淺色為宜，盡量 不要有玻璃等強反光物體。 15 監(jiān)控距離U （米）鏡頭焦距f（mm）*監(jiān)控寬度 W （米）/senser粑面尺寸a （mm ） Senser粑面 監(jiān)控寬度 監(jiān)控距離 鏡頭焦距 相機架設(shè) 俯視角 尺寸a (mm W（米） U(米) f(mm) 高度H （米） （度） 1/3 22.5 2 8 2.0 13 3 1/3 22.5 2.5 8 2.0 13 3 1/

13、3 22.5 3 12 2.1 13 3 1/3 22.5 3.5 12 2.1 13 3 1/3 22.5 4 16 2.3 13 3 1/3 22.5 5 16 2.5 13 3 1/3 22.5 6 25 3.0 13 3 1/3 22.5 7 25 3.0 13 3 1/3 22.5 8 35 3.5 13 3 1/3 12.0 9 50 3.5 13 3 1/4 12.0 1.5 8 2.0 13 3 1/4 12.0 2 8 2.0 13 3 1/4 12.0 2 12 2.0 13 3 1/4 12.0 2.8 16 2.1 13 3 1/4 12.0 3 12 2.1 13 3

14、 1/4 12.0 4 16 2.3 13 3 i 1/4 12.0 6 25 3.0 13 3 1/4 12.0 8.5 50 3.5 13 3 1/4 12.0 9 35 3.5 13 3 1/4 12.0 13 50 4.5 13 3 1/2 0.8 1.5 8 2.0 13 3 1/2 0.8 2 12 2.0 13 3 1/2 0.8 2.8 16 2.1 13 3 1/2 0.8 4.5 25 2.5 13 3 1/2 0.8 6 35 3.0 13 3 1/2 0.8 8.5 50 3.5 13 3 圖5.2攝像機安裝指導(dǎo)圖 注意：攝像機架設(shè)位置主要目的是要抓拍到一張正面清晰人臉照片， 且需要盡量避免前后人 臉遮擋情況。詳細位置的選點和鏡頭選擇有關(guān)系，可以查看鏡頭選擇詳細列表。 5.3、性能指標(biāo) 性 布控數(shù)量 1萬 匕匕 厶冃 指 響應(yīng)速度 1萬人的庫能夠在100毫秒內(nèi)返回結(jié)果 標(biāo) 17 外 部 適 應(yīng) 性 姿態(tài) 態(tài)變化 止X 平面旋轉(zhuǎn)：-15 7