人臉識別系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計方案VIP

人臉識別系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計方案智能人像比對平臺該智能人臉識別系統(tǒng)建立了標準統(tǒng)一的共享人像庫，并在此基礎(chǔ)上部署了完整的人像比對判定平臺。該系統(tǒng)由人像標準化采集系統(tǒng)、人像數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、基礎(chǔ)比對服務(wù)平臺和人臉識別應(yīng)用平臺四大部分組成。它支持前端人像采集、靜態(tài)人臉查詢和移動警務(wù)通人臉識別一體化服務(wù)。該平臺支持統(tǒng)一人像數(shù)據(jù)交換接口，兼容大多數(shù)人像數(shù)據(jù)交換標準。它還有統(tǒng)一的安全標準接口，兼容PKI密鑰和網(wǎng)絡(luò)加密狗等常見的安全標準接口。該系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，以瀏覽器方式進行人像預(yù)處理、人像比對、結(jié)果查詢、用戶管理和系統(tǒng)運行狀態(tài)查詢等管理操作。這樣可以減少系統(tǒng)后臺管理、人口治安及其他警種成百上千終端安裝和維護難度，方便未來多警種共享應(yīng)用。此外，系統(tǒng)可提供標準的WebService接口，將業(yè)務(wù)系統(tǒng)獲取的人像照片與相關(guān)人像庫進行比對。設(shè)計原則該系統(tǒng)本著統(tǒng)一標準、分級管理、資源共享、無縫對接的設(shè)計原則，以人像比對算法為核心，整合多區(qū)域現(xiàn)有資源，實現(xiàn)準確識別、快速反映，覆蓋全面的智能人像識別應(yīng)用平臺。4、該系統(tǒng)支持復(fù)合模板比對。5、系統(tǒng)支持標準視頻文件提取人臉比對。6、系統(tǒng)支持一張照片內(nèi)多人臉識別比對。7、系統(tǒng)建設(shè)的人像庫是基于二代證彩色照片，而公安提交的照片有黑白照片、夜間紅外照片、手繪素描照片等。系統(tǒng)確保能進行彩色照片和這些照片的比對，并達到國內(nèi)同行最好水平。8、系統(tǒng)能將人像比對結(jié)果導(dǎo)出為excel表格形式。9、系統(tǒng)必須保證安全、穩(wěn)定，只有合法用戶才能訪問系統(tǒng)并提交比對任務(wù)。系統(tǒng)配置清單該智能人像識別系統(tǒng)包含多種子系統(tǒng)和軟件模塊，下面清單列出了系統(tǒng)主要的軟件模塊，可以按需配置以提供不同功能。序號子系統(tǒng)、服務(wù)功能簡述數(shù)量備注1人像特征提取服務(wù)12系統(tǒng)人像并行比對基礎(chǔ)服務(wù)平臺13Web人像搜索系統(tǒng)1提供人像特征提取、人像預(yù)處理、切割人臉小圖片、眼睛定位等功能4大規(guī)模數(shù)據(jù)庫比對、搜索服務(wù)1提供人臉識別功能，返回比對結(jié)果5帶條件的人像查詢服務(wù)1提供性別、年齡、地區(qū)、面部特征等條件查詢6身份查重功能服務(wù)1提供各地、市查詢重復(fù)戶口、重復(fù)身份7歷史記錄查詢服務(wù)1按庫別管理新數(shù)據(jù)庫歷史記錄查詢本文介紹了一款動態(tài)人臉監(jiān)控識別平臺，主要功能包括增加、刪除、保留人員信息、建設(shè)全市人像庫、安裝在警務(wù)通終端的人像采集、比對功能、提供人像預(yù)處理、比對和服務(wù)器權(quán)限管理等功能。該平臺還支持IOS和Android系統(tǒng)，可以進行人員身份查重。系統(tǒng)依賴軟件和平臺包括XXX11g、WindowsServer200864位企業(yè)版、標準版。Netframework4.0>IIS6,0以上等。移動終端介紹包括連接服務(wù)端、選擇比對方式、注冊人臉、系統(tǒng)設(shè)置等。該平臺在內(nèi)部TCP/IP網(wǎng)中使用，網(wǎng)絡(luò)最低要求為2MO本方案針對客戶實際需求，提出了動態(tài)視頻比對和靜態(tài)照片比對相結(jié)合的思路。為了解決系統(tǒng)需要同時比對視頻流和照片人臉的問題，比對中心被獨立出來，專門提供人臉比對服務(wù)。系統(tǒng)對攝像頭采集的視頻流進行預(yù)處理，切割出人臉照片，并通過平臺專網(wǎng)傳輸?shù)胶笈_比對中心。同時，各類人臉照片也可以通過Web管理系統(tǒng)調(diào)用比對中心服務(wù)進行直接比對。該系統(tǒng)專門針對大范圍內(nèi)多個地點、多個人臉同時預(yù)警，實現(xiàn)動態(tài)組網(wǎng)，集中處理攝像機、人臉圖片采集、比對服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等關(guān)鍵設(shè)備及報警記錄。人臉采集、比對、報警記錄查詢、人臉倒查、人臉圖片文件備份與建庫、以及移動車載終端人臉比對等功能被分開處理，這種模塊化思路簡化了施工難度，節(jié)約施工成本，提升了產(chǎn)品的智能化程度。各個重點治安場所的監(jiān)控攝像頭都可經(jīng)內(nèi)網(wǎng)或4G網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場人臉數(shù)據(jù)提交到區(qū)、后臺的動態(tài)人臉監(jiān)控比對服務(wù)器比對,比對完成后把比對的報警結(jié)果發(fā)送至前端的監(jiān)控報警中心。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖如下：圖片］圖中畫虛線框的設(shè)備可以根據(jù)系統(tǒng)大小進行裁剪，如果系統(tǒng)比較小，可不用單獨在設(shè)備上部署，直接可將相關(guān)服務(wù)部署到其它機器即可，這樣可有效節(jié)約資源。整個系統(tǒng)處理流程如下：.從前端治安攝像頭或車載移動攝像頭設(shè)備獲取視頻；.采用人臉分析算法完成視頻中（多個）人臉采集、重復(fù)人臉唯一化，和人臉特征模板提取，人臉圖片的上傳備份、倒查子庫更新；.將人臉特征模板提交給后臺人臉比對服務(wù)器;.給出比對結(jié)果向報警終端推送報警信息。該系統(tǒng)的設(shè)計概念是每個處理器處于獨立工作狀態(tài)，處理來自單個視頻源的視頻，將人臉處理結(jié)果發(fā)往比對服務(wù)器，并向管理端匯報其運行狀態(tài)。通過第三個模塊中的處理器陣列管理功能對各人臉視頻處理器進行管理、配置和監(jiān)控，采用Socket方式實現(xiàn)管理功能。該設(shè)計概念的優(yōu)點為：單個人臉視頻處理器復(fù)用的粒度大，可以作為一個設(shè)備復(fù)用；每個人臉視頻處理器負責(zé)一路攝像機，不需要復(fù)雜的調(diào)度程序；不需考慮負載均衡。動態(tài)監(jiān)控數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)主要完成人像圖片和對應(yīng)的基本信息、模板數(shù)據(jù)，以及異步比對模式下的比對結(jié)果等數(shù)據(jù)的存儲錄入，可提供自動數(shù)據(jù)庫更新，支持多種與業(yè)務(wù)相關(guān)的查詢統(tǒng)計功能。該方式是將公安部門已有的比對緝控庫中的人像特征導(dǎo)入到人像特征庫中，為后續(xù)的比對查詢提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。人像數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)是一個重要的公安信息化建設(shè)子系統(tǒng)，其主要功能是建立和管理人像特征庫、人像照片庫、人像關(guān)系庫、案件信息庫、日志數(shù)據(jù)庫和人臉日志庫。其中，人像特征庫以人像特征作為唯一標識，人像照片庫提高了本地照片讀取效率并標定了照片質(zhì)量、角度和姿態(tài)，人像關(guān)系庫記錄了每個人像的來源庫和基本信息，案件信息庫用于記錄與具體案件業(yè)務(wù)相關(guān)的人員信息，日志數(shù)據(jù)庫記錄了每次比對信息并支持日志查詢，人臉日志庫用于倒查、查重和靜態(tài)比對。人像數(shù)據(jù)入庫方式包括歷史常態(tài)庫入庫、采集更新入庫和比對緝控庫入庫。在入庫過程中，會對人像照片質(zhì)量進行判定，并標定關(guān)鍵字段。該子系統(tǒng)通過專用的管理軟件支持數(shù)據(jù)庫批量建模與文件夾建模，并提供更新接口對外提供單獨的更新服務(wù)。本文介紹了人臉監(jiān)控系統(tǒng)中兩個重要的子系統(tǒng)：情報平臺下的比對緝控庫和人像基礎(chǔ)比對服務(wù)平臺。比對緝控庫主要包括歷史緝控庫和各種來源的照片，通過C/S架構(gòu)的軟件界面方便公安專業(yè)人員進行錄入更新。人像基礎(chǔ)比對服務(wù)平臺實現(xiàn)并行化比對運算處理，包括比對應(yīng)用服務(wù)、比對服務(wù)和服務(wù)接口三個部分，可以輕易地擴充基礎(chǔ)比對平臺。此外，本文還提供了一個場景分析，以機場出入口動態(tài)人臉監(jiān)控為例，介紹了如何根據(jù)現(xiàn)場實際情況合理調(diào)整相機安裝點，增強光環(huán)境，提高系統(tǒng)正確識別率。人像比對系統(tǒng)是一項創(chuàng)新的技術(shù)手段和方法，采用人像比對技術(shù)，依托河北省級人口信息系統(tǒng)，建設(shè)省級人口相片比對平臺，開展人像身份信息核查比對。該系統(tǒng)可部署在機場各重點出入口，通過現(xiàn)場攝像機進行前端視頻采集，經(jīng)過對攝像機高度、角度、光照等優(yōu)化，獲得良好的人臉識別環(huán)境，可在這些卡口部署報警監(jiān)控端，在后端部署人臉特征數(shù)據(jù)庫，通過這些卡口的人員將自動與后臺數(shù)據(jù)比對，如在逃人員庫，一旦發(fā)現(xiàn)匹配且相似度達到閾值，將報警并提醒前端干警。此外，該系統(tǒng)還能讀取二代身份證信息及照片，對印刷/粘貼有照片的駕駛證、護照、從業(yè)資格證等證件進行拍照，并自動檢測和裁剪出人臉照片，自動檢測和抓拍持證人的正面、清晰的實時現(xiàn)場人臉照片和場景照片。對證件照片和持證人現(xiàn)場人臉照片進行自動的識別比對，給出驗證通過和驗證失敗的結(jié)論。驗證失敗時，需人工核實確認持證人身份后，才可以繼續(xù)進行下一步業(yè)務(wù)辦理過程。該系統(tǒng)支持固定靜態(tài)人臉查詢、動態(tài)人臉監(jiān)控，通過建立標準的人像采集業(yè)務(wù)規(guī)范，建設(shè)統(tǒng)一的人臉特征庫，部署完整的人臉識別應(yīng)用平臺，主要在XXX以下幾種業(yè)務(wù)應(yīng)用中發(fā)揮作用。例如，在出入境管理、治安管理及派出所入所登記業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，強化窗口單位對業(yè)務(wù)辦理人員的身份核實能力；提供戶籍查重、出入境證件查重、駕駛證查重、二代證查重等系列功能，針對性的分析和發(fā)現(xiàn)問題人員；向刑偵、經(jīng)偵、禁毒、XXX等偵查辦案部門提供靈活多樣的人像識別、比對、布控等工具，實現(xiàn)對機場、車站、碼頭等重點區(qū)域的人像布控功能;加強省內(nèi)各少數(shù)民族、各宗教教眾的安全管理，確保少數(shù)民族和教眾在省內(nèi)流動期間，其參加、組織各類活動的合法性，防止群體性民族沖突事件的發(fā)生；制定人像信息質(zhì)量標準和采集規(guī)范，定義公安業(yè)務(wù)標準人像的采集場景和采集流程，在標準人像信息采集的同時，實現(xiàn)現(xiàn)場比對初查，并實時提取特征值入庫，充實和豐富標準人像特征基礎(chǔ)庫；提升XXX業(yè)務(wù)公眾形象。該平臺算法由XXX研究員、國際知名人臉識別專家、XXX院士XXX教授領(lǐng)銜研發(fā)，是基于中國自主知識產(chǎn)權(quán)，針對公安各警種業(yè)務(wù)特點專門研發(fā)的綜合智能人像識別應(yīng)用系統(tǒng)平臺。人像采集與比對平臺具有統(tǒng)一的服務(wù)接口，兼容公安部擬指定的統(tǒng)一人像數(shù)據(jù)交換標準草案。統(tǒng)一的安全驗證，兼容PKI密鑰，身份認證等常見的安全驗證機制。整個平臺系統(tǒng)接口分為系統(tǒng)級別之間的接口與單個系統(tǒng)開放出來的服務(wù)接口組成。系統(tǒng)可“隨需而變，以不變應(yīng)萬變''提供多種可靠服務(wù)功能。系統(tǒng)級接口是指連接不同地區(qū)部署的人像輔助識別平臺之間的接口。有兩種訪問方式：第一種是通過頁面查詢，使用Guest權(quán)限進行頁面訪問，適用于快速調(diào)閱查詢不同平臺之間的信息；第二種是通過請求服務(wù)和直接調(diào)閱的形式進行數(shù)據(jù)庫查詢，系統(tǒng)預(yù)留標準數(shù)據(jù)庫查詢接口，以市縣二層結(jié)構(gòu)進行數(shù)據(jù)庫間的查詢調(diào)用。服務(wù)接口適用于該系統(tǒng)與其他業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)做二次開發(fā)或者集成用接口。包括所有系統(tǒng)級接口與平臺應(yīng)用接口。人像基礎(chǔ)比對服務(wù)平臺通過WebService進行與其他系統(tǒng)的交換機制,通過標準的XML或者XXX格式文件進行數(shù)據(jù)交換，兼容《GA/T922.2-2011標準第二部分人像數(shù)據(jù)采集標準》中的數(shù)據(jù)格式交換。服務(wù)接口主要以WebService和ActiveX等方式提供，滿足各業(yè)務(wù)系統(tǒng)二次開發(fā)和集成使用。服務(wù)接口包括1：N比對接口、上1比對接口、綜合信息比對接口、身份信息查詢接口、人像建模接口、人像采集接口。其中，1：N比對接口用于提交單張照片進行身份查詢，適用于出入境、戶政、刑偵、治安卡口、移動警務(wù)等場景。1:1比對接口用于提交2張照片進行比對，適用于重證查處。綜合信息比對接口用于提交照片與系統(tǒng)相關(guān)人員查詢。身份信息查詢接口通過身份證號查找人員入庫照片與信息。人像建模接口提供圖像入庫建模方法。人像采集接口提供ActiveX插件供前端相機進行二次開發(fā)使用。在安全性方面，系統(tǒng)采用多層次安全防護措施，包括訪問控制、數(shù)據(jù)加密、安全審計等。同時，系統(tǒng)還提供了完善的權(quán)限管理和日志記錄功能，確保數(shù)據(jù)的安全性和可追溯性。人像采集比對平臺采用了統(tǒng)一的安全驗證標準和機制，包括PKI加密狗和身份驗證等常見身份驗證機制。在硬件架構(gòu)設(shè)計中，系統(tǒng)的可用性和抗災(zāi)性得到了充分考慮，采用了“計算節(jié)點冗余拓撲”的方案。每個比對服務(wù)實例都能完成全部的比對服務(wù)功能，且每個運算節(jié)點內(nèi)存中只加載部分模板數(shù)據(jù)，以提高比對效率。同時，每個計算節(jié)點的磁盤中都保留有全部的模板數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)完備性。當有計算節(jié)點損壞時，集群控制器會發(fā)出服務(wù)請求讓剩余的計算節(jié)點加載受損節(jié)點的模板數(shù)據(jù)，從而保證系統(tǒng)的抗災(zāi)性。根據(jù)XXX《關(guān)于加快推進人口信息人像比對技術(shù)應(yīng)用的通知》（公治明發(fā)【2012】331號），人口信息人像比對系統(tǒng)的承建單位不得具有外資背景，且須簽訂保密協(xié)議書。系統(tǒng)優(yōu)先選用國內(nèi)算法，如需選用國外算法，應(yīng)在確保人口信息安全的情況下使用。禁止境外人員參與系統(tǒng)建設(shè)。人像對比系統(tǒng)的主要性能指標包括建模速度、比對速度、模板大小、自查重、入庫率、首位命中率、前10位命中率、前50位命中率、系統(tǒng)容量、邏輯庫數(shù)和在線用戶數(shù)等。系統(tǒng)支持1:1一對一比對、1:N一對多比對、M:N多人對多人比對和自庫查重等基本比對功能。系統(tǒng)容量支持億級擴展，能夠支持至少5000個同時在線用戶，并且支持擴充到3000個以上的派出所及全市各警種web調(diào)用模式和接口調(diào)用模式。采用“統(tǒng)一規(guī)劃、分類建庫、各庫關(guān)聯(lián)、全面共享、冗余增長”的思路，建設(shè)容量約1000萬張以上的人像資源庫，包括基礎(chǔ)人像庫、少數(shù)民族人像庫、宗教人像庫和重點關(guān)注人員庫,以滿足公安機關(guān)的各項需求。2）人像比對：系統(tǒng)支持不同照片分庫之間進行滾動比對，查找人員在各庫中的關(guān)聯(lián)信息，為公安機關(guān)提供快速準確的身份識別服務(wù)。3）數(shù)據(jù)更新：系統(tǒng)支持動態(tài)增量模板的加載和更新，以便動態(tài)更新的入庫照片數(shù)據(jù)能夠及時參與比對，確保人像資源庫的數(shù)據(jù)始終保持最新、最全面。152系統(tǒng)優(yōu)勢該系統(tǒng)平臺利用先進的人臉識別技術(shù)和計算平臺強大的數(shù)據(jù)處理能力，能夠快速準確地確認人員的真實身份。同時，系統(tǒng)支持不同照片分庫之間的滾動比對，能夠查找人員在各庫中的關(guān)聯(lián)信息，為公安機關(guān)提供快速準確的身份識別服務(wù)。此外,系統(tǒng)支持動態(tài)增量模板的加載和更新，確保人像資源庫的數(shù)據(jù)始終保持最新、最全面，滿足公安機關(guān)的各項需求。該子系統(tǒng)提供基于人像特征的快速搜索服務(wù)，支持對億級以上人臉數(shù)據(jù)庫進行高效搜索；系統(tǒng)采用分布式架構(gòu)，支持多節(jié)點并行搜索，提高搜索效率；支持對人臉特征進行模糊搜索,提高搜索準確率；支持對人臉特征進行多維度搜索，如性別、年齡、表情等；支持對搜索結(jié)果進行排序和過濾，提高結(jié)果的可讀性和可用性；支持Web界面和API接口兩種方式訪問系統(tǒng)，方便用戶的使用和集成。5）視頻監(jiān)控人臉識別系統(tǒng)該子系統(tǒng)通過視頻監(jiān)控，實現(xiàn)對人臉的實時識別和跟蹤，支持對多個區(qū)域的監(jiān)控和多個攝像頭的接入；系統(tǒng)采用深度研究算法，對人臉進行特征提取和匹配，實現(xiàn)高準確率的識別；支持對人臉進行活體檢測，防止攻擊和欺騙；支持對人臉進行屬性分析，如性別、年齡、表情等；支持對人臉進行軌跡分析,實現(xiàn)對人員活動的監(jiān)控和分析；支持Web界面和API接口兩種方式訪問系統(tǒng)，方便用戶的使用和集成。該系統(tǒng)能夠?qū)Ω咔逭掌M行初步的人臉圖像裁剪，并提供帶條件的人像查詢功能，例如性別、年齡、地區(qū)和面部特征等,同時還可以設(shè)置閾值。此外，它還支持人臉圖像裁剪功能，能夠自動進行人臉篩選，對于未達到要求的照片則需要手動進行裁剪。用戶可以提交比對識別請求，并附加約束條件，設(shè)置閾值等，系統(tǒng)將返回比對識別結(jié)果。此外，該系統(tǒng)還提供快速查詢和模糊比對兩種查詢方式，快速查詢主要查詢符合比對要求的照片，對于不符合要求的照片，系統(tǒng)提供專業(yè)圖片工具進行專業(yè)修正。同時，它還支持動態(tài)信息查詢，可以顯示入庫圖像數(shù)、拒絕入庫數(shù)、非人臉圖像數(shù)、圖像質(zhì)量不達標數(shù)等信息。除此之外，該系統(tǒng)還提供了數(shù)據(jù)查詢連接，用于進行人工分析和干預(yù)。參數(shù)配置采用數(shù)據(jù)庫方式，以提高安全等級。用戶可以通過Web服務(wù)對系統(tǒng)配置參數(shù)進行管理，包括數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)分類、比對服務(wù)器IP列表、比對結(jié)果返回值大小、各類參數(shù)的閾值等。此外，該系統(tǒng)還支持數(shù)據(jù)源設(shè)置，包括圖像數(shù)據(jù)庫、模板數(shù)據(jù)庫、結(jié)果數(shù)據(jù)庫等。用戶可以通過統(tǒng)一界面對系統(tǒng)所有服務(wù)器和系統(tǒng)服務(wù)進行啟動和停止，并且當系統(tǒng)停止時,能夠?qū)λ性L問和請求馬上返回錯誤信息。在數(shù)據(jù)庫管理方面，該系統(tǒng)使用xxxHg數(shù)據(jù)庫，存儲各類人像特征庫，包括常住人口庫、流動人口庫、緝控庫等各類重點關(guān)注人像庫，并保存人像圖片和對應(yīng)的基本信息、模板數(shù)據(jù)，以及異步比對模式下的比對結(jié)果等數(shù)據(jù)。此外，它還支持自動數(shù)據(jù)庫更新，并提供多種與業(yè)務(wù)相關(guān)的查詢統(tǒng)計功能。用戶可以將不同業(yè)務(wù)用途的人臉圖片及模板數(shù)據(jù)分庫組、分庫別保存，并且支持多個子庫別，通過專用的C/S管理軟件支持日志查詢，能夠獲取每天更新的情況與歷史日志。該系統(tǒng)的人機交互系統(tǒng)功能包括用戶自定義功能，支持賬戶及權(quán)限管