校園人臉識別安全系統(tǒng)項目解決方案-(4438)

1、1、 前言-1-2、 需求分析-2-3、 方案設計遵循標準和原那么-3-3.1 設計依據(jù)-3-3.2 設計目標-4-3.3 設計原那么-4-3.4 設計思想-5-四、技術(shù)概述-5-4.1 關(guān)于人臉識別技術(shù)-5-4.2 人臉識別技術(shù)原理-6-4.3 人臉識別技術(shù)特點-6-4.4 人臉識別應用于身份鑒別的優(yōu)勢-6-五、方案設計-9-5.1 系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)-9-5.2 系統(tǒng)建設目標-10-5.3 系統(tǒng)功能設計-11-5.4 人臉識別流程示意圖-13-5.5 人臉識別終端設備-13-5.6 系統(tǒng)治理平臺-15-5.7 系統(tǒng)使用簡介-16-5.8 應用設計-17-六、培訓I計戈U-20-6.1 培訓內(nèi)容-

2、20-6.2 培訓安排-20-6.3 培訓實施方法-20-七、技術(shù)支持-20-一、前言人臉識別技術(shù)的研究始于20世紀60年代末期.20世紀90年代后期以來,一些商業(yè)性的人臉識別系統(tǒng)逐漸進入市場,但是,這些技術(shù)和系統(tǒng)離實用化都有一定距離,性能和準確率也有待提升.美國遭遇恐怖襲擊后,這一技術(shù)引起了廣泛關(guān)注.作為非常容易隱蔽使用的識別技術(shù),人臉識別逐漸成為國際反恐和平安防范最重要的手段之一.近年來,人臉識別在中國的市場,也經(jīng)歷著迅速的開展,而且開展的腳步也越來越快.主要原由于：1、科技的進步國際上,美國標準與技術(shù)研究院NIST舉辦的FaceRecognitionVendorTest2006,通過大規(guī)

3、模的人臉數(shù)據(jù)測試表明,當今世界上人臉識別方法的識別精度比2002年的FRVT2002至少提升了一個數(shù)量級10倍,而對于高清楚,高質(zhì)量人臉圖像識別,機器的識別精度幾乎到達100%.在我國,近年來科技界和社會各個方面都熟悉到人臉識別技術(shù)的重要性,國家政策對人臉識別技術(shù)研究給予了很大支持,使得我國人臉識別技術(shù)也得到了迅速的開展.2、應用需求的增加越來越趨向于高科技的犯罪手段使得人們對各種場合的平安機制要求也近乎苛刻,各種應用需求不斷涌現(xiàn).人臉識別市場的快速開展一方面歸功于生物識別需求的多元化,另一方面那么是由于人臉識別技術(shù)的進步.從需求上來說,除了傳統(tǒng)的考勤、門禁等應用外,視頻監(jiān)控環(huán)境下的身份識別正

4、成為一種迫切的需求,即在一個較復雜的場景中,在較遠的距離就識別出特定的人,這顯然是其它生物識別方法所欠缺的,而人臉識別卻是一個極佳的選擇.二、需求分析隨著經(jīng)濟的開展,社會開放程度的提升,社會上的一些違法犯罪事件也日漸影響到學校校園.如何建立一個平安的校園環(huán)境,保證師生的學習、校園生活平安一直是教育部門和社會各界關(guān)注的焦點.特別是中小學校、幼兒園的校園安全建設尤其重要,中小學校師生均屬于平安防衛(wèi)水平較弱的群體,大局部中小學生尚未成年,防范意識和自我保護水平比擬弱.中小學校園平安問題,維系著社會的穩(wěn)定,牽動著家庭的幸福,已成為全社會密切關(guān)注的話題,直接影響到和諧社會的建設.據(jù)社會調(diào)查顯示,造成中小

5、學校平安事故發(fā)生的原因,很大一局部是由外來的侵害造成的,包括冒領接走、被綁架和學生外出活動傷害等等.針對以上事故原因,可以通過加強學生接送治理、校門進出人員治理、宿舍人員出入治理等來改善和預防.首先是解決小學或幼兒園學校在接送孩子環(huán)節(jié)存在的隱患,目前可能發(fā)生的情況是,外來人員乘家長接孩子時人多混進校園內(nèi),校方只認接送卡不認人,外來人員拿著撿到或偷來的接送卡將孩子冒領；有的是別有用心的親戚或熟人騙領孩子,教師并不知道來領孩子的親戚是否已得到家長的授權(quán),因此種種造成了學生的傷害綁架等事故.為預防冒領的發(fā)生,就要保證學校能識別出接孩子的家長是“真實家長或者來領孩子的是“真實家長所授權(quán)的人員.再一個是

6、增強校門看守和學生宿舍出入人員的有效管理,目前大多采取的是來訪、出入登記的方式,外來人員提供虛假證件或事由就可進入校園,學生出入校門或宿舍也多采取人工看管方式,有少數(shù)學校也采用了智能IC卡系統(tǒng)等治理手段,但智能卡只認卡不認人的缺陷并不能給學校帶來真正有效的平安治理,冒用卡片進入校園或?qū)W生宿舍的事故時有發(fā)生.杜絕此類情況就要保證進入校園、宿舍的人員身份得到驗證,校方可實時掌握到出入人員的身份信息.人臉識別技術(shù)具有識別的唯一性,身份鑒定不可仿冒,能很好地解決以上學校在平安治理方面存在的問題,為學生營造健康、平安的校園環(huán)境,這一生物識別技術(shù)的應用正在成為校園平安建設的新動向.三、方案設計遵循標準和原

7、那么3.5 設計依據(jù)本方案設計遵循GA/T497-2021«中華人民共和國公共安全行業(yè)標準?.方案中所涉及產(chǎn)品的設計生產(chǎn)、安裝調(diào)試等參照以下相關(guān)文件及標準：«中華人民共和國平安防范行業(yè)標準?GA/T74-94?建筑智能化系統(tǒng)工程設計治理暫行規(guī)定?建設部?民用建筑電氣設計標準?(JGJ/T16-92)?智能建筑設計標準(DBJ08-4-95)?建筑和建筑群綜合布線工程設計標準?中國工程建設標準協(xié)會3.6 設計目標將人臉面相作為進出校門及校內(nèi)各場所的身份鑒別條件,身份不符者門禁裝置拒絕通行.采用人臉面相作為家長接送學生的身份鑒別條件.對家長進行人臉識別成功后,系統(tǒng)自動調(diào)出相對應

8、學生的資料,到達家長與學生對應匹配.教師核對無誤將學生交送給家長.擴展的系統(tǒng)能通過互聯(lián)網(wǎng)或電信網(wǎng)絡,將代接學生的人員面相發(fā)送給已登記家長進行確認,系統(tǒng)接收到家長遠程密鑰授權(quán),自動調(diào)出學生資料進行匹配,并留存記錄以備查詢.能提供人臉識別門禁出入人員信息的治理平臺,按不同權(quán)限對數(shù)據(jù)庫進行操作,并可提供查詢門禁記錄、數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)打印輸出等功能.能通過網(wǎng)絡實現(xiàn)人臉識別數(shù)據(jù)的傳輸、遠程訪問和遠程系統(tǒng)維護.3.7 設計原那么先進性：系統(tǒng)采用國際、國內(nèi)的通行的先進技術(shù),適應時代開展的需要.成熟性：以實用為原那么采用成熟的經(jīng)過工程檢驗的先進技術(shù)和產(chǎn)品.方案設計中所選用的產(chǎn)品均經(jīng)過嚴格的質(zhì)量檢驗和成功的工程應

9、用實例.開放性：采用開放的技術(shù)標準,預防系統(tǒng)互聯(lián)或擴展的障礙.標準化：國際標準化的設計和標準化的產(chǎn)品.可擴展性：充分考慮未來開展,在系統(tǒng)設計時留有合理的冗余.系統(tǒng)具有充分的擴展水平,為今后系統(tǒng)擴充的留有充分的余地.平安性、可靠性：包括系統(tǒng)自身的平安和信息傳遞的安全,以及運行的可靠性,滿足系統(tǒng)能夠保證長時間不間斷運行的要求.設計、施工、運營與效勞：強調(diào)以人為本的設計思想,為用戶提供高效、便捷、運行可靠的應用方案.3.8 設計思想利用人臉識別技術(shù)與軟件技術(shù),實現(xiàn)完全智能和具有高平安性的身份鑒別驗證系統(tǒng),配合自動化門控裝置進行校園出入口通行限制.校方治理者通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)查詢與分析功能,可實時掌握學生

10、信息,維持平安的校園環(huán)境.提供一種優(yōu)于其它方式的校園平安系統(tǒng)解決方案.四、技術(shù)概述4.5 關(guān)于人臉識別技術(shù)是基于人的臉部特征為信息源進行身份驗證的一種生物識別技術(shù).人臉識別技術(shù)與其它生物識別明顯的優(yōu)勢在于：特征值采集是非接觸式的.人臉識別系統(tǒng)無須專用的昂貴采集設備,現(xiàn)有的通用設備如攝像機、攝像頭等就足以滿足要求.作為最容易隱蔽使用的識別技術(shù),人臉識別成為當今國際反恐和平安防范最重要的手段之一.3.9 人臉識別技術(shù)原理用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流,并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉,進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關(guān)技術(shù)處理,包括人臉圖像采集、人臉定位、人臉識別預處理、記憶存儲和比對

11、辨識,到達識別不同人身份的目的.3.10 人臉識別技術(shù)特點非接觸式和非強迫性特征值采集.隨身“攜帶,隨時隨地可用,預防口令、IC/ID卡、條碼卡或磁卡存在的喪失、遺忘、復制及被盜等諸多不利因素.通過人眼就能判斷數(shù)據(jù)的最直觀技術(shù),方便人工確認,復核、鑒定.識別速度快,精度高,目前已在各行各業(yè)廣泛使用.比傳統(tǒng)的身份鑒定方法更具平安、保密和方便性.理論上具有絕對的防偽性、不可偽造及被盜.3.11 人臉識別應用于身份鑒別的優(yōu)勢目前市場上應用較多的身份鑒別系統(tǒng),一般可分為密碼驗證、IC卡驗證等傳統(tǒng)的身份鑒別系統(tǒng),和近年新興的采用現(xiàn)代生物識別技術(shù)的身份驗證系統(tǒng),常見的用于身份驗證的生物識別技術(shù)有：人臉識別

12、、指紋、虹膜、手指靜脈等.3.12 與密碼、IC卡身份驗證系統(tǒng)比擬4.6 冒用他人身份是傳統(tǒng)的密碼、IC卡等身份驗證系統(tǒng)無法克服的明顯缺陷,無法確定“誰在真正使用它,而人臉識別是無法替代的,基于人臉識別技術(shù)的身份驗證系統(tǒng)有效地解決了這一問題.4.7 使用密碼、IC卡等身份驗證系統(tǒng)的用戶一旦身份被他人冒用,將很難追查非法冒用者.而人臉識別身份驗證系統(tǒng)根本不存在用戶身份被冒用的情況,并且隨機可調(diào)取人臉圖像,事后調(diào)查數(shù)據(jù)一目了然.3.13與指紋身份驗證系統(tǒng)比擬5.9 受角度、空氣濕度、污漬等因素影響,指紋識別拒識率較高,而人臉識別不僅可以保證全天候使用,而且識別速度非?？?5.10 事實說明約有5%

13、的人的指紋無法被指紋識別儀區(qū)分,原因有很多；相對而言,每個人都有一張完好的易于識別的臉.5.11 指紋讀取必須主動配合,而且必須接觸到識別儀,這樣會帶來使用的不方便、用戶的心理反抗等,用戶指紋還存在被他人復制的可能,而人臉識別的非主動性和非接觸性特征那么使這些矛盾蕩然無存.3.14與虹膜、手指靜脈身份驗證系統(tǒng)比擬6.4雖然虹膜和手指靜脈識別也是先進的現(xiàn)代生物識別技術(shù),但應用這兩種技術(shù)的身份驗證系統(tǒng)相對較復雜,現(xiàn)階段還不能普及到普通民用領域,這些系統(tǒng)的維護和售后本錢也相對較高.2.盡管誤識率和拒識率都非常低,但虹膜識別對光源的要求很高,而且識別速度較人臉識別要慢很多；手指靜脈識別也需要使用者的高

14、度配合才能正常使用.五、方案設計3.15系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)3.16系統(tǒng)建設目標4.8 增強校園的平安治理,人臉識別不可偽造的特性,杜絕了非法人員進入校園.4.9 采集學生面部信息存檔備份,人臉面相信息具有人眼可直接識別性,信息利用率高,通過校園網(wǎng)可實現(xiàn)學生檔案的信息化治理.4.10 人臉識別身份驗證系統(tǒng)將家長與學生的面像與其真實身份信息綁定,預防小學、幼兒園的學生出現(xiàn)冒領情況,杜絕由此發(fā)生的平安性事件.4.11 可記錄和統(tǒng)計學生的人臉識別使用情況,增強學生宿舍的平安治理,也可應用于圖書館等場所,替代紙質(zhì)的閱覽證.4.12 顯著提升學校的智能化程度和辦學形象.4.13 通過人臉識別,可以使接領學生形成

15、一個家長對一個學生,或多個家長對一個學生的驗證機制,保證學生不會被冒領.4.14 抓拍臨時代接學生人員的面相,通過互連網(wǎng)或網(wǎng)絡發(fā)送給家長,家長進行識別,取得家長許可后校方將學生交送給臨時代接人員.4.15 對進入學校的外來人員進行人臉登記、驗證,保證其身份的真實性,并存儲面相以備事后調(diào)查取證.4.16 學生進入校園時進行人臉識別,驗證身份,可以限制門禁的開關(guān)自動放行,減少校門看守人員的工作量和難度.4.17 自由設置學生的人臉識別權(quán)限,學生在校園內(nèi)可進出的場所完全可控,可以設置學生可以進入或互訪的樓宇、樓層以至于宿舍房間,配合門禁裝置,完全可以實現(xiàn)宿舍管理無人化,并可保存人臉識別記錄,查詢學生

16、的上課、住宿等情況.4.17系統(tǒng)功能設計1 .12人臉采集和識別：通過識別終端采集人員的臉部信息,與數(shù)據(jù)庫中的模板進行比對識別；2 .13系統(tǒng)參數(shù)設置：對人員統(tǒng)一授權(quán),治理方便,可進行用戶注冊、授權(quán)、修改、刪除及人臉建模、重新建模等用戶治理操作；3 .14數(shù)據(jù)庫存儲和治理：系統(tǒng)設定的參數(shù)、人臉模板信息和所有開門記錄都被保存于數(shù)據(jù)庫中并進行自動備份,并且治理者可以根據(jù)需要,對所有資料進行匯總、編輯、擬制多種門禁治理報表；4 .15實時狀態(tài)監(jiān)控：系統(tǒng)可以對所有連接的門控裝置的狀態(tài)門狀態(tài)、鎖狀態(tài)、報警狀態(tài)等進行實時監(jiān)控；5 .16日志記錄信息治理功能：系統(tǒng)治理員可應用本系統(tǒng)管理限制軟件進行查詢、導出

17、和刪除等日志記錄信息治理操作；6 .17人機界面顯示功能：顯示、觸摸屏幕操作圖文提示菜單,聲音提示,系統(tǒng)提供中英文顯示語言實時切換；7 .18人臉識別設備低功耗節(jié)能限制功能：當現(xiàn)場識讀設備連續(xù)一段時間內(nèi)無識別卡、觸摸屏操作、人靠近時,系統(tǒng)啟動進入低功耗節(jié)能工作狀態(tài)；8 .多臺終端數(shù)據(jù)庫同步高級聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)：多臺終端聯(lián)網(wǎng)工作時,采用同一個數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)獨立限制,集中治理模9 .遠程信息發(fā)送功能：可選擇將當前識別者的面相以圖片的形式發(fā)送給指定的人員.圖片可通過或電腦瀏覽,使代人接送學生的人員必須經(jīng)過家長確認.10 .學生到達或離開學校時通過人臉識別門禁,系統(tǒng)可將識別的信息發(fā)送給家長,通過網(wǎng)絡,家長可隨時

18、了解學生的行蹤；11 .系統(tǒng)可擴展：除人臉識別外,可擴展連接智能卡識讀設備,實現(xiàn)人臉與智能卡的多重驗證；12 .記錄信息：系統(tǒng)能記錄識別信息,并且記錄系統(tǒng)自檢信息；13 .人臉識別終端具有多種報警功能：系統(tǒng)具有識別超時報警、防撬報警、消防報警等多種報警信號；14 .自學習功能：系統(tǒng)可設置動態(tài)地更新數(shù)據(jù)庫中用戶的頭像,從而保證在用戶的人臉及環(huán)境的變化下仍然能夠快速正確地識別；15 .輔助存貯功能：人臉識別終端可擴展容量存儲卡,設備損壞時可取出存儲卡備份數(shù)據(jù)；16 .完全脫機運行：識別模板的錄入和功能設置等,都可以直接通過識別終端操作完成.17 .以太網(wǎng)組網(wǎng)：終端通過以太網(wǎng)與治理PC進行組網(wǎng),可遠

19、程聯(lián)機.0開門二黨空Ikiyy力前1無法開門'J開門并統(tǒng)計識別信息/典嗎禁止開門并告警:創(chuàng)大憶ill出學生G息放行啰1更1學氧麗識前""«；!.'!.人的相到*id長3.19人臉識別終端設備4.18產(chǎn)品資料產(chǎn)品名稱：人臉識手型號：嵌入式ARM重量：600g-X二.ertEI一讖11圖5.4為終端DSP+3.20電氣特性額定電壓DC12V/Max1A-114°F)工作溫度：0C50c(-32°F相對濕度：V90%不凝露3.21人臉識別繳(1000人)識別性能：擷FRRW1%,誤識別率AR<0.01%識別速度：1:1時<

20、0.5秒；1:N時&1秒適應環(huán)境及050000Lux識別距離0.51.2m人臉姿態(tài)：懶20.；旋轉(zhuǎn)七0.；俯仰i20o3.22 I/O接口網(wǎng)絡通訊TCP/IP,RJ45(10/100Base-TX)開鎖輸出：懶RS485信號輸出3.23 系統(tǒng)平臺及存儲水平系統(tǒng)平臺：TM5320DM6446,主嫡4MHz存儲卡容量：4G以上用戶容量：201000人最大記錄容量：30萬條3.24系統(tǒng)治理平臺系統(tǒng)治理主界面數(shù)據(jù)治理3.25系統(tǒng)使用簡介人臉識別校園治理系統(tǒng),采用行業(yè)領先的人臉識別技術(shù),精確分析人臉特征,作為身份識別的依據(jù),為學校的門禁治理、宿舍通行治理、小學幼兒園學生接送治理提供平安、便捷的系

21、統(tǒng)解決方案.人臉注冊：先在終端注冊人臉模板.人臉檢測：當人站到終端前時,自動檢測到人臉并進行一對多人臉識別.按鈕/刷卡：在觸控鍵盤中輸入ID號或在讀卡區(qū)刷卡,進行一對一人臉識別.人臉識別：將當前人臉與數(shù)據(jù)庫中已注冊的人臉模板進行檢索比對.門禁限制：識別出當前人員身份,通過門禁限制器打開電控門鎖,允許當前人員開門.本地數(shù)據(jù)治理：人臉識別終端與治理電腦通過TCP/IP網(wǎng)絡連接,使用瀏覽器翻開門禁治理Web,設置終端參數(shù),治理用戶資料、門禁記錄等數(shù)據(jù).遠程數(shù)據(jù)治理：通過網(wǎng)絡路由器等設備將人臉識別終端連接到互聯(lián)網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng)中的遠程計算機同樣可以設置終端參數(shù),治理用戶資料、門禁記錄等數(shù)據(jù).3.26 應用設

22、計4.19 學校門禁應用在學校各個大門的人行通道安裝人臉識別門禁終端,連接電控鎖限制人行通道門的開、關(guān).所有校內(nèi)師生及工作人員都必須進行人臉面相的登記,進入學校時必須進行人臉識別,人臉識別成功后才能開門進入校內(nèi).對于實行封閉式治理的學校,在學校各個大門內(nèi)側(cè)安裝人臉識別門禁終端,平時只有教師或工作人員才有此門禁終端的開門權(quán)限,當有學生需外出時憑老師批準的外出申請條開通出門權(quán)限.周末或節(jié)假日允許學生自由出入的學校,可以對出門識別終端進行節(jié)假日或星期天開放所有出門權(quán)限的設置.4.20 學校宿舍治理應用在每個宿舍樓安裝人臉識別終端,也可根據(jù)實際的應用需求在樓層、宿舍安裝.學生進入宿舍樓必須進行人臉識別

23、驗證,人臉識別成功后才可以開門,宿舍互訪的學生,可憑證件在宿舍樓治理處進行臨時性的人臉面相授權(quán),臨時性的人臉面相在驗證成功一次后失效,以使學生只能在自己宿舍所在樓自由出入,保證學生宿舍的平安.宿舍樓的人臉識別治理系統(tǒng)有簡單的考勤功能,能記錄和統(tǒng)計人臉識別數(shù)據(jù),根據(jù)人臉識別記錄可以查詢到某個學生的進入時間等信息,方便學校的住宿治理.還可以設置人臉識別宿舍治理系統(tǒng)的開門時間段,非就寢時間不允許進出宿舍樓.4.21 學生家長身份驗證應用對于小學或幼兒園,學生放學一般都由家長來接送回家,放學后負責交送學生的教師配備人臉識別身份驗證無線終端,對前來接送學生的家長進行身份驗證,人臉識別成功后無線終端調(diào)取該

24、家長對應的學生信息,教師核對資料與圖片是否相符,準確無誤后將相應的學生交給家長,如果識別不成功無線終端發(fā)送告警信號到學校保衛(wèi)部門,通知治理人員進行核實處理.人臉識別家長身份驗證系統(tǒng)可以將一個學生與多個家長進行綁定登記,也可以將一個家長與多個學生進行綁定登記,人臉識別成功后系統(tǒng)調(diào)出相應的學生,家長只能接送與自己綁定的學生.如果已綁定登記的家長由于有事臨時指派他人來接送自己孩子的,教師使用驗證終端對臨時接送人進行面相抓拍,系統(tǒng)通過或互聯(lián)網(wǎng)將此人面相照片發(fā)送給家長,家長核對照片確認是自己指派的人員后,通過短信或人臉識別電腦軟件遠程對學校的人臉識別系統(tǒng)進行授權(quán),驗證終端調(diào)出相應學生資料,教師核實后交送學生.如果家長發(fā)現(xiàn)來接孩子的不是自己指派的人員,通過短信或人臉識別電腦軟件遠程發(fā)送信息,學校人臉識別系統(tǒng)告警通知保衛(wèi)部門進行相應處理,預防冒領學生情況的發(fā)生.4.22 學生防逃課系統(tǒng)應用對于高校,學生逃課是讓老師最頭疼的事,由于高校學生上課的特殊方式,使傳統(tǒng)的花名冊點名方式形同虛設,并不能有效預防學生的逃課行為