人臉識(shí)別巡更系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1、動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別巡更系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案北京博睿視科技有限責(zé)任公司2017年8月18日目錄第一章人臉識(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)的巡更人員人臉庫進(jìn)行比對(duì)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(shí)到達(dá)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(shí)際情況，如漏查、誤點(diǎn)、非本人帶班等信息，方便管理人 員有效管理。1、人臉識(shí)別巡更

2、系統(tǒng)構(gòu)成該系統(tǒng)由人臉靜態(tài)建庫、人臉動(dòng)態(tài)入庫、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)）3.3.1、 人臉靜態(tài)建庫實(shí)現(xiàn)布控人員建庫，提供用戶建立臨時(shí)人臉庫的功能，使用者可自行注冊(cè)，批量導(dǎo)入人臉照片，靜態(tài)人臉庫包括黑名單、白名單。圖3.3.1人臉靜態(tài)建庫3.3.2、 人臉動(dòng)態(tài)入庫將攝像機(jī)抓拍的人臉圖片，建立動(dòng)態(tài)抓拍人臉庫，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。圖3.3.2人臉動(dòng)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(duì)各個(gè)不同的人臉庫，查詢符合條件下的人

3、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)選擇的人臉庫進(jìn)行新人員信息的注冊(cè)。圖3.3.3人臉信息修改3.3.4、 實(shí)時(shí)人臉抓拍該子系統(tǒng)為監(jiān)控畫面和報(bào)警端的界面，主要分為4個(gè)部分：視頻設(shè)備列表，監(jiān)控畫面,現(xiàn)場抓拍圖像和匹配報(bào)警圖像。人臉識(shí)別系統(tǒng)圖3.3.4實(shí)時(shí)人臉監(jiān)控子系統(tǒng)效果圖功能模塊分別為視頻設(shè)備列表：列舉所有可以使用的監(jiān)控?cái)z像頭人臉識(shí)別系統(tǒng)11:41:30':暖務(wù)器匿 192,1&8QO8_1, 192.168.0.203 1回 192.168.0.203_2192J68.0.203 3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(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控圖3.3.4

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圖3.3.4現(xiàn)場抓拍圖像報(bào)警圖像：根據(jù)抓拍到的人臉圖像，與數(shù)據(jù)庫中的人員進(jìn)行比對(duì)查詢。圖3.3.4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)間最近的排在最前面。圖3.3.5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。顯示的內(nèi)容以“抓拍時(shí)間”中的內(nèi)容倒序方式

5、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)庫人臉查詢：選擇入庫的開始時(shí)間和入庫結(jié)束時(shí)間，然后點(diǎn)擊查詢按鈕。顯示 的結(jié)果以“入庫時(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比對(duì)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(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3.3.7、 人臉以圖搜圖人臉以圖搜圖模塊主要是針對(duì)抓拍庫和比對(duì)庫的靜態(tài)人臉識(shí)別，上傳一張本地人臉圖片，選擇抓拍庫或者比

6、對(duì)庫，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。牯滯*南335»»»胃療-»»=HLiaaAj&3_9 血前后心 :nl Man皿 rid.Mj9LjM_aaU44-dJ 3U4M-ZF 3U44U 2m KUMMap-w-p ai>M-z?3U4M-JJ 31 口 44 和 3U4H-X? 3r 口胭/ au-M-x;31?44-BL4ZU1 L4BL53 rtZSl! 叵L » 37L意 15 I,好胃 L<ZF:M ia»M L4£BcXlH

7、 -I-L4J43T I* 的 LL-75 口通常HZ m 4 3M_B 加鬧中助 對(duì)2 制 >3X3。 ifi M4m_i 理謠口 WB二 m遍。州li hl iMdau- Hl MIAJULIH3 «14 4».1H3.3MJUM_31H邛和IN2 JM仃的 啊工幅小如IMM«1I:U瑞君篇北黑:5 轉(zhuǎn)駕建轄網(wǎng)駕將轉(zhuǎn)播線雎3垃鼻耳Jft卿hSl&wLin«c可3用件七蚯圖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)

8、絡(luò)和監(jiān)控中心三個(gè)部分，如下圖:陪梓中心圖3.4.1人臉系統(tǒng)架構(gòu)圖前端設(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(gè)服務(wù)，將傳回來的視頻數(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 人臉建庫實(shí)現(xiàn)布控人員建庫， 提供用戶建立臨時(shí)人臉庫的功能，使用者可自行注冊(cè)， 批量導(dǎo)入人臉照片。4.2 人臉檢測自動(dòng)檢測視頻中的人臉并進(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

9、上則進(jìn)行預(yù)警， 提示操作人員進(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(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，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)抓拍庫和比對(duì)庫的靜態(tài)人臉識(shí)別，上傳一張本地人臉圖片，選擇抓拍庫或者

10、比對(duì)庫，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、陰陽臉、光線過暗或過強(qiáng)等現(xiàn)象，為了提高系統(tǒng)識(shí)別性能，我們建議在系統(tǒng)部署的場所采用額外的

11、光源進(jìn)行補(bǔ)光圖5.1光源及攝像機(jī)部署示意圖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1人。但是我們也可以設(shè)定攝像頭中的檢測人臉個(gè)數(shù)，最局可以同時(shí)在同一個(gè)回向中支持20個(gè)人臉檢測。2.架設(shè)高度距地面2.0-2.5m ,俯視人臉15度以內(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

12、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(qiáng)反光物體。圖5.2攝像機(jī)與目標(biāo)的距離示意圖監(jiān)控距離U （米）=鏡頭焦距f（mm）*監(jiān)控寬度 W （米）/senser耙面尺寸a （mm ）Senser耙面尺寸a (mm )監(jiān)控寬度W （米）監(jiān)控距離U（米）鏡頭焦距f（mm）相機(jī)架設(shè)高度H （米）俯視角（度）1/32-2.5282.013 ° 3°1/32-2.52.582.013 ° 3°1/32-2.53122.113 ° 3

13、6;1/32-2.53.5122.113 ° 3°1/32-2.54162.313 ° 3°1/32-2.55162.513 ° 3°1/32-2.56253.013 ° 3°1/32-2.57253.013 ° 3°1/32-2.58353.513 ° 3°1/31-2.09503.513 ° 3°1/41-2.01.582.013 ° 3°1/41-2.0282.013 ° 3°1/41-2.02122.013

14、°3°1/41-2.02.8162.113 °31/41-2.03122.113 °31/41-2.04162.313 °31/41-2.06253.013 °31/41-2.08.5503.513 °31/41-2.09353.513 °31/41-2.013504.513 °31/20.81.582.013 °31/20.82122.013 °31/20.82.8162.113 °31/20.84.5252.513 °31/20.86353.013 °31/20.88.5503.513 °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1萬能指響應(yīng)速度1萬人的庫能夠在100毫秒內(nèi)返回結(jié)果標(biāo)外部適 應(yīng)性姿態(tài)yJ茅態(tài)變化訃-平面旋轉(zhuǎn)：-15&#