人臉識(shí)別巡更系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1、1 動(dòng)態(tài)人臉識(shí)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(shí)別巡更系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 一、人臉識(shí)別巡更系統(tǒng)社會(huì)意義 略 第二章系統(tǒng)概述 人臉識(shí)別智能巡更系統(tǒng)為基于深度學(xué)習(xí)算法的通過(guò)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?cái)z像機(jī)安裝在需要巡邏的線路或執(zhí)勤崗位上， 人員 對(duì)該地進(jìn)行巡更通過(guò)時(shí)攝像機(jī)自動(dòng)抓拍巡更人員的人臉照片同時(shí)將抓拍時(shí)間與 對(duì)應(yīng)的巡更人員人臉庫(kù)進(jìn)行比對(duì)結(jié)果通過(guò)局域網(wǎng)存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。 此記錄將成為 巡更人員何時(shí)到達(dá)該地巡更的依據(jù)。管理人員通過(guò)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(shí)際情況，如漏查、誤點(diǎn)、非本人帶班等信息

2、，方便管理人 員有效管理。 1、人臉識(shí)別巡更系統(tǒng)構(gòu)成 該系統(tǒng)由人臉靜態(tài)建庫(kù)、人臉動(dòng)態(tài)入庫(kù)、人臉信息修改、實(shí)時(shí)人臉抓拍、人 臉檢索、人臉圖像聚類、以圖搜圖、聯(lián)動(dòng)報(bào)警八大部分組成。整個(gè)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(dòng)態(tài)人臉監(jiān)控 3.3.1、人臉靜態(tài)建庫(kù) 3.3.2、人臉動(dòng)態(tài)入庫(kù) 將攝像機(jī)抓拍的人臉圖片，建立動(dòng)態(tài)抓拍人臉庫(kù)，不斷累積抓拍數(shù)據(jù)，為后 期進(jìn)行人臉管理和提升識(shí)別率提供必要的支撐。人 臉 信 息 修 改 聚類 搜圖 人臉 聯(lián)動(dòng) 報(bào)警 圖3-3軟件邏輯體系示意圖 臉 實(shí) 態(tài) 人 庫(kù) 抓 實(shí)現(xiàn)布控人員建庫(kù)，提供用戶建立臨時(shí)人臉庫(kù)的功能，使用者可自行注冊(cè)，批量導(dǎo)

3、入人 臉照片，靜態(tài)人臉庫(kù)包括黑名單、白名單。 4 圖332人臉動(dòng)態(tài)入庫(kù) 3.3.3、人臉信息修改 人臉信息修改模塊主要是針對(duì)各個(gè)不同的人臉庫(kù)， 查詢符合條件下的人員信息，并對(duì)其 中的信息進(jìn)行修改刪除等操作，同時(shí)也可針對(duì)選擇的人臉庫(kù)進(jìn)行新人員信息的注冊(cè)。 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(shí)時(shí)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(huà)面：播放窗口顯示該攝像機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控 人臉識(shí)別系統(tǒng) 11:45:11 BS ri jg & 報(bào)警圖像：根據(jù)抓拍到的人臉圖像，與數(shù)

4、據(jù)庫(kù)中的人員進(jìn)行比對(duì)查詢。97 IQ? ifiF a.ics |2O17 96-29 11 41.13 圖3.3.4監(jiān)控畫(huà)面 現(xiàn)場(chǎng)抓拍圖像：顯示攝像頭所抓取的人臉圖片 7 圖334匹配報(bào)警圖像 3.3.5、人臉圖像檢索 人臉圖像檢索即為對(duì)攝像頭抓拍到的人員信息或系統(tǒng)識(shí)別比對(duì)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的查詢。 該模塊分為比對(duì)結(jié)果查詢，抓拍人像查詢和比對(duì)庫(kù)人臉查詢?nèi)齻€(gè)部分 ? 比對(duì)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(kāi)始和結(jié)束時(shí)間，然 后點(diǎn)擊查詢按鈕。顯示的匹配結(jié)果以倒序方式進(jìn)行排列， 離結(jié)束時(shí)間最近的排在最8 圖335比對(duì)結(jié)果查詢 抓拍人像查詢：選擇抓拍起始時(shí)間和抓拍結(jié)束時(shí)間，然后點(diǎn)擊查詢按鈕

5、。顯示的內(nèi) 容以“抓拍時(shí)間”中的內(nèi)容倒序方式進(jìn)行排列，即離結(jié)束時(shí)間最近的排在最前面。 圖3.3.5抓拍人像查詢 比對(duì)庫(kù)人臉查詢：選擇入庫(kù)的開(kāi)始時(shí)間和入庫(kù)結(jié)束時(shí)間，然后點(diǎn)擊查詢按鈕。顯示 的結(jié)果以“入庫(kù)時(shí)間”中的內(nèi)容倒序方式進(jìn)行排列，即離結(jié)束時(shí)間最近的排在最前 面。9 圖335 比對(duì)庫(kù)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(kù)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(gè)類別總數(shù)、檢索閾值，抓拍時(shí)間范圍。可進(jìn)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(duì)抓拍

6、庫(kù)和比對(duì)庫(kù)的靜態(tài)人臉識(shí)別，上傳一張本地人臉圖 片，選擇抓拍庫(kù)或者比對(duì)庫(kù)，然后輸入比對(duì)閾值， 點(diǎn)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(dòng)報(bào)警 人臉識(shí)別匹配后，可以聯(lián)動(dòng)串口繼電器報(bào)警輸出。 3.4 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 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(gè)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(chǎng)景的視頻。 監(jiān)控中心：主要是部署各個(gè)服務(wù)，將傳回來(lái)的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，抓拍人臉顯示結(jié)果， 并進(jìn)行實(shí)時(shí)分析比對(duì)。 4、系統(tǒng)主要功能 4.1 人臉建庫(kù) 實(shí)現(xiàn)布控人員建庫(kù)， 提供用戶建立臨時(shí)人臉庫(kù)的功能， 使用者可自行注冊(cè)， 批量導(dǎo)入人 臉照片。能控中心 二 + 12 4.2 人臉檢測(cè) 自動(dòng)檢測(cè)視頻中的人臉并進(jìn)行跟蹤與質(zhì)量判斷， 提升系統(tǒng)的識(shí)別性能。 人臉檢測(cè)比對(duì)只 需要使用普通的網(wǎng)絡(luò)攝像頭即可。支持?jǐn)z像頭實(shí)時(shí)抓取通過(guò)的人臉照片，在事后進(jìn)行檢索。 4.3 人臉識(shí)別 根據(jù)比對(duì)策略將采集到的視頻中的人臉與布控名單進(jìn)行比對(duì)，如果匹配上則進(jìn)行預(yù)警， 提

9、示操作人員進(jìn)行處置。 4.4 實(shí)時(shí)人臉監(jiān)控 實(shí)時(shí)提供監(jiān)控畫(huà)面，并顯示所有的人臉匹配結(jié)果。保存所有經(jīng)過(guò)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(duì)攝像頭抓拍到的人員信息或系統(tǒng)識(shí)別比對(duì)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的查詢。 該模塊分為比對(duì)結(jié)果查詢，抓拍人像查詢和比對(duì)庫(kù)人臉查詢?nèi)齻€(gè)部分。 4.6 人像信息修改 人臉信息修改模塊主要是針對(duì)各個(gè)不同的人臉庫(kù)， 查詢符合條件下的人員信息，并對(duì)其 中的信息進(jìn)行修改刪除等操作，同時(shí)也可針對(duì)選擇的人臉庫(kù)進(jìn)行新人員信息的注冊(cè)。 4.7 以圖搜圖 人臉以圖搜圖模塊主要是針對(duì)抓拍庫(kù)和比對(duì)庫(kù)的靜態(tài)人臉識(shí)別，上傳一張本地人臉圖 13 片，

10、選擇抓拍庫(kù)或者比對(duì)庫(kù)，然后輸入比對(duì)閾值， 點(diǎn)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(kù)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(gè)類別總數(shù)、檢索閾值，抓拍時(shí)間范圍?？蛇M(jìn)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(shí)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(méi)有陰影和閃光的散射光時(shí)，具有最好的比對(duì)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(yáng)臉、光線過(guò)暗或過(guò)強(qiáng)等現(xiàn)象，為了提高系統(tǒng)識(shí)別性能，

11、我們 建議在系統(tǒng)部署的場(chǎng)所采用額外的光源進(jìn)行補(bǔ)光 圖5.1光源及攝像機(jī)部署示意圖 14 5.2、設(shè)備架設(shè) 人臉識(shí)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(diǎn)在人員行進(jìn)路線的前上方為最佳。所以就需要對(duì) 人員的行進(jìn)路線進(jìn)行規(guī)范，使人員流動(dòng)方向單一。所以我們建議在通道處部署具有更好 的比對(duì)效果 序號(hào) 參數(shù)項(xiàng) 參數(shù)要求 1. 架設(shè)地點(diǎn) 室內(nèi)通道類環(huán)境最佳，若人流量大則要求每個(gè)通道每次僅 通過(guò)1人。但是我們也可以設(shè)定攝像頭中的檢測(cè)人臉個(gè)數(shù)， 最咼可以冋時(shí)在冋一個(gè)畫(huà)面中支持 20個(gè)人臉檢測(cè)。 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(duì)焦寬度 地面2m以內(nèi)寬度，使得監(jiān)控人臉寬度至少占畫(huà)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(qiáng)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(jī)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(jī)安裝指導(dǎo)圖 注意：攝像機(jī)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(xì)位置的選點(diǎn)和鏡頭選擇有關(guān)系，可以查看鏡頭選擇詳細(xì)列表。 5.3、性能指標(biāo) 性 布控?cái)?shù)量 1萬(wàn) 匕匕 厶冃 指 響應(yīng)速度 1萬(wàn)人的庫(kù)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