人臉鑒識解決方案浙江大華技術股份有限公司解決方案部大華人臉鑒識解決方案目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1人臉鑒識技術32人臉鑒識解決方案43第二章.方案歸納53.1項目大要51人臉鑒識技術隨著平安城市基礎建設的不斷完善和加強前端攝像機采集到的數據呈現一種爆炸式的增長。對于公安行業來說數據總量不斷克實的情況下如何從非結構化數據中挖掘結構化信息是平安城市建設的二期目標。另一方面公安行業對車輛的結構化信息采集已逐漸趨于成熟化、普遍化但對人員信息采集和認證技術一直使用傳統枝偵方式。人臉鑒識技術在以上情況下解決視頻錄像、圖片等非結構化信息到人員照片、身份信息等結構化的轉變。人臉鑒識技術有對于其他生物識別技術如指炊、指靜脈、虹膜等同屬于四大生物識別技術具有生物特征1唯一性、可:測量性、可識別性、平生不變性等特點。但相枝其他識別技術具有本質的區別1-非,強制性用戶不需要專門配合人臉采集設備幾乎可以在無意識的我態下就可獲取人臉圖像這樣的取樣方式沒有“強制性”非接觸性用戶不需要和設備直援接觸就能獲取入技閣像并發性在實際應用物景下氣以進行多個人臉的分棟、判斷及鑒識人臉識別技術流程主要包括四個組成部分分別為人臉國像采集及檢測、人臉圖像預辦理、人臉圖像特點提取以及人臉特點數據般配與鑒識。人臉圖像采集及檢測基于人的臉部特點對輸入的人臉圖像或視頻流，第一判斷可否存在人臉若是存在人臉則進一步的給出每個臉的地址、大小和各個面部器官的地址信息。人臉圖像預處理對于人臉的圖像預辦理是基于人臉采集及檢測結果經過人臉智能算法對選擇出來的人臉圖片進行優化和擇優選擇優選當前環境下最優人臉并最后服務于特點提取的過程。其預辦理過程主要包括人臉圖像的光輝補償、灰度變換、直方圖均衡化、歸一化、幾何校正、濾波以及銳化等。人臉圖像特點提取人臉鑒識系統可使用的特點平常分為視覺特點、像素統計特點、人臉圖像變換系數特點、人臉圖像代數特點等。人臉特點提取的方法歸納起來分為兩大類一種是基于知識的表征方法另外一種是基于代數特點或統計學習的表征方法。基于知識的表征方法主若是依照人臉器官的形狀描述以及他們之間的距離特點來獲得有助于人臉分類的特點數據其特點重量平常包括特點點間的歐氏距離、曲率和角度等。人臉由眼睛、鼻子、嘴、下巴等局部構成對這些局部和它們之間結構關系的幾何描述可作為辨別人臉的重要特征這些特征被稱為幾何特征。基于知識的人臉表征主要包括基于幾何特點的方法和模板般配法。1.1人臉鑒識解決方案人臉特點比對鑒識經過采集到的人臉圖片形成人臉特,征數據與后端人臉庫中的人臉特點數據模板進行找尋般配經過設定一個闕值粕似度超過這i閾值則把匹配得到的結果輸出。這i過程又分為兩類一類是確認是一對一進行圖像比凝的過程另一類是辨認是一對多進行圖像般配比較的過程。2方案歸納2.1項目大要隨著經濟的發展城鎮建設速度加快以及互聯網的突飛猛進導致城市中人口密集流感人口增加惹起了城市建設中的交通、社會治安、要點地區防范、網絡犯罪日益突出等城市管理問題今后現代化城市的建設、網絡信息必然將安全作為重中之重與城市的經濟建設處于相同重要的地位。近來幾年來社會犯罪率呈逐年高升的趨勢特別是網絡犯罪更加的嚴重網絡逃犯頻頻發生罪犯的犯罪手法也更加隱蔽和先進給廣大公安人員偵破案件增加了難度。同時惡性事件時有發生令人們對公共生活場所的安全感寬泛降低。同時公安人員在對通緝犯進行人工排查時如大海撈針成功率極低收效也不明顯。主要有以下實責問題第一由于罪犯集體不斷擴大概在數以百萬計的人員照片庫中找出犯罪嫌疑人不但費時費力還有可能造成遺漏等情況破案的效率大打折扣其次當前公安機關偵探案件大多數依舊依靠事后追查和通緝對已經發生的案件造成的損失很難有效填充最后若是在案發的同時即能防患于未然就能第一時間將損失控制在最小范圍內。需求解析采用高放使用的人臉監控和比對系統第一可幫助公安偵查人員迅速鑒識鑒識特定人員真實身份把過去難以想象的千萬級的海量照片庫比對需求變成現實從而有效的為公安視頻偵探、治安管理、刑偵立案等工作供應實戰上的有效幫助和解決方法。第二可幫助公安偵查人員辦案時候追查和通緝真實從打變成防能夠極大的減少警力資源浪費和事故發生概率。目前人臉抓拍比對系統主要應用在以下幾個方面公安治安人員黑名單比對實時報警針對一些人員密集區域如車站、地鐵站、機場、社區等的關鍵出入口、通道等卡口地址部署人員卡口后端對要點關注人員、打防控人員進行黑名單布控經過實時視頻流比對布控黑名單現人臉比對鑒識。不明身份人員身份確認治安人員在平常巡邏、人員身份考據過程中避免肢體接觸和沖突使用前端攝像機或手機進行抓拍后端通過數據庫進行人員信息比對解析達到人員身份確認的應用。治安或刑偵人員對流動性人口中的無合法有效身份證件、無固定住所、無正當職業或合法經濟本源的人員進行非接觸性身份確認。重要點位要點人員身份排查針對一些重要管控的地區如大型保障活動政府、公安出入口等部署前端攝像機對現場進行人臉抓拍每日安排公安人員人工進行要點人員優選排查。建設目標本章文字內容可以根據項目具體情況修改2.3.1要點人員布控要點人員包括高危人員、特別人員等。高危人員包括有全外國逃人員、全國違紀犯罪人員特別人員包括水客、涉恐涉案人員、涉毒人員、重要犯罪前科人員、闖事肇禍精神病人。本方案可經過手動或自動批量導下手段將高危人員信息導入至人臉注冊庫中經過攝像機實時視頻檢測和照片信息檢索與人臉注冊庫內高危人臉進行實時比對鑒識在出現高危人員時經過平臺告警方式通知公安。公安重點人員根據地區和目的不同劃分不同類型包括慣偷慣犯、涉恐、涉案、涉毒、水客等人員。本方案可經過手動或自動批量導下手段將要點人員信息導入至人臉注冊庫中經過在商場、大樓、火車站、港口等出入口攝像機實時視頻檢測和照片信息檢索與人臉注冊庫內高危人臉進行實時比對鑒識在出現高危人員時經過平臺告警方式通知公安。高危人員布控特別人員包括有水客、涉恐人員、涉毒人員、有重要犯罪前科人員、闖事肇禍精神病人、要點上訪人員等。人臉鑒識系統將利用實時視頻和身份證信息相站合的手段對出入境人士進行審查鑒識。高危人員包括全外國逃人員、全國違紀犯罪人員、重要犯罪前科人員、闖事肇禍精神病人等。人臉鑒識系統將利用實時視頻和身份證信息等手段可在火車站、汽車站、港口口岸出入口建設人撿卡口對出入境人士進行審查鑒識。2.3.3敏感人群布控敏感人群包括來自特別地區、特別身份、特別職業等人員如來自新疆地區人群、個別少許民族人群、長遠無工作人群、非法上訪人群等。經過在出入境、要點人臉采集卡口對這些人群進行身份信息和人臉信息采集通過人臉識別系統對敏感人群的身份信息、行為軌跡、出沒時間等進行管控從而做到敏感人群防控的目的。2.3.4身份信息檢索在日常巡邏、火車站身份證檢查、其他氏事應用中可通過單兵、手機、相機對駕駛員進行臉部拍照通過上傳照片至后端進行人臉鑒識確認人員身份信息。這種方式適用于未攜帶身份證、駕駛證的駕駛人員身份迅速確認。2.3.5身份信息查重對全國人口基本信息資源庫中人員身份證進行檢索比對排查一人多證的問題。建設內容*依照詳盡情況編寫3整體設計大華人臉鑒識系統采用擁有完好自主知識產權的人臉檢測算法、人臉追蹤算法、人臉抓拍算法、人臉質量評分算法及人臉鑒識算法、并結合配套的前端攝像機機設備和后靖智噩分析服務器實現了實時人學習參照臉抓拍建模、實時黑名單比對報警、事后靜態人臉圖片檢索等功能。本方案針對人臉注冊庫/人臉抓拍庫小于300萬、黑名單庫小于30萬的系統口前端可呆用普通高清攝像機也可以采用專用的人臉抓拍相機。經過人臉檢測服務器對實時視頻中出現的人臉進行抓拍。人臉鑒識服務器可對抓拍的照片進行數據庫比對。依照人流量和抓拍照片數量在針對多路前端相機環境時可部署人臉識別服務器并上傳照片。在方案中采集圖片和結構化特點數據保存在人臉鑒識服務器中口若存在大容量的采集圖片和結構化特征數據保存要求時間長可擴容IPSAN儲藏設備保證儲藏容量。邏輯架構系統業務邏輯包含三塊內容人臉采集系統人臉采集系統包括專業人臉抓拍機和一般高清網絡攝像機+人臉檢測服務器是將前端采集到的視頻圖片等非結構化數據進行解析辦理定位檢測獲得人臉圖片并結合人員身份信息采集系統獲得人員身份信息進行關系管理。3.1.2人臉比對系統人臉比對系統是對人臉采集系統傳輸的數據進行智能解析辦理庫并依照平臺業務需求進行實時比對鑒識和事后輩臉檢索應用。學習參照3.1.3人臉庫人臉庫包括人臉抓拍庫％人臉注冊庫、黑名單庫其中抓拍庫包括場景圖片場景下摳取的人股小國、人臉特征數據是人臉采集系統采集的人臉圖片儲藏庫用于人臉比對系統進行人臉圖片比對檢索注冊庫包括標準人臉圖片、人員身份信息、人臉特征數據是系統設定前公安批量導入的要點人員庫用于人臉比對系統進行人臉圖片比對檢索黑名單庫是注冊座中將部分重點人員進行布控組成用于實時比對人臉采集系統傳輸的人臉圖片。業務應用經過平臺進行實時布控、盤問檢索、配置管理等功能應用。整體邏輯架構如下圖3.2人臉三大業務庫系統數據庫應包括三種業務庫人臉抓拍庫、人臉注冊庫和黑名單庫。人臉抓拍庫-包括抓拍現場圖片、人臉小圖和結構化的人臉特點數據、抓拍地址、抓拍時間等信息此類庫的主要業務應用途景是圖片檢索比對人臉注冊庫標主若是導入一些大規模勺翊圖片息結構化的人臉特點數據和身份信息如一個地級市當地的社保人像信息庫等導入后主要的應用途景是圖片檢索比對和身份信息盤問確定人員身份黑名學習參照單庫-包括高危人員、特別人員的人臉圖片、結構化的人臉特點數據和人員身份信息主要的應用途景是在各個人臉卡口進行實時人流的人臉比對預警。一般來說人臉抓拍庫和人臉注冊庫做為靜態庫適用于事后盤問檢索目標、黑名單庫作為動向庫用于實時比對報警。一個或多個黑名單也能夠進行勾選布控形成具有針對性的人臉布控津與前端實時視頻進行人臉比對報警。其中抓拍庫因人流量和隨著時間將越來越大需根據項目情況合算存儲設備大小■黑名單庫數據由公安或專業人員導入儲藏大小一般有微調但是不會有數量級上的變化。3.3系統拓撲系統由前端攝像機、人臉檢測服務器、人臉鑒識服務器、儲藏設備、人臉數據庫、人股識別系統平臺六類設備前端攝像機前端攝像機包括一般高清網絡攝像機和專業人臉抓拍機。一般高清網絡攝像機主要實現圖像采集、編碼等功能。專業人臉抓拍機不僅實現一般高清網絡攝像機的所有功能其內置大華自主研發的智能解析算法還能夠實現對視頻中人臉進行自動捕獲、追蹤、抓拍等功能。同時專業人臉抓拍機擁有人臉地區自動曝光優化、人臉小圖優化辦理等功能更適合于人臉卡口場景下獲得最優人臉圖片人臉檢測服務器人臉檢測服務器搭配一般高清網絡攝像機對傳輸的實時視頻流進行人臉檢測、定位、跟蹤、人臉圖片選優將人臉圖片進行摳取傳輸到識別服務器進行存儲和人臉建模、比對人臉識別服務器利用大華自主研發的人臉識別其法對人臉檢測服務器傳輸的人臉小圖進行建模和結構化獲得人臉特點數據后為人臉實時比對鑒識、人臉后檢索等功能供應算法支持人臉數據庫服務器和人臉圖片存儲人臉數據庫特地用于儲藏人臉系統的人臉數據要包括抓拍庫人臉特點向量、注冊庫人臉小圖、注冊庫人臉特點向量、黑名單人臉小圖、黑名單人臉特點向量別的抓拍庫圖片人臉小圖和抓拍大圖I存儲在人臉鑒識服務器中當鑒識服務器儲藏容量不足時可外擴IPSAN設備進行儲藏。人臉視頻儲藏前端攝像機對實時視頻的儲藏可儲藏在平臺下掛載的IPSAN或專業監控行業存儲設備中也可以通過網絡硬盤錄像機做視頻儲藏。3.3.3管理平臺人臉鑒識系統平臺主要實現人臉系統相關的設備管理、鑒識場景規則設置、報警聯動等配置和管理并結合客戶端實現對圖像的預覽檢索、各種報警信息的查察等操作。高清IPC高清IPCIP視頻專網高清IPC高清球人臉抓拍相機人臉抓拍相機人臉抓拍相機高清IPC高清球高清球高清球人臉抓拍相機人臉檢測服務器人臉檢測服務器人臉鑒識服務器DSS-C8100平臺人臉數據庫服務器平臺客戶端人臉圖片儲藏IPSAN實時視頻儲藏IPSAN/NVR平臺數據庫人臉抓拍相機人臉抓拍相機人臉抓拍相機人臉抓拍相機高清IPC高清IPC高清IPC高清球高清IPC高清球高清球高清球人服器人服器人服器…人抓拍相機人抓拍相機人抓拍相機人抓拍相機人臉抓拍相機人臉抓拍相機人臉抓拍相機人臉抓拍相機3.3.4聯網設計人臉鑒識系統部署在視頻專網下前端攝像機直連人臉抓拍服務器或人臉鑒識服務器鑒識服務器對接基礎平臺。在公安視頻專網中部署人臉鑒識系統對出入口、要點道路等位置安裝前端攝像機并經過人臉鑒識系統平臺進行一致管理。同時數據經過網閘共享到公安專網下公安能夠對重要嫌疑目標進行事后目標檢索目標軌跡追蹤并依照目標出沒時間和地址安排警力部署。3.3.53人臉鑒識流程系統數據流包括人臉實時比對和人臉歷史盤問。其中實時比對發生在預先或事中當系統發現有布控人員出現時執勤人員能夠迅速作出反應歷史查詢則是針對事后重點人員排查可經過可疑人員圖片盤問系統記錄的人員信息。實時視頻人臉比對一般高清網絡攝像機經過人臉檢測服務器或專業人臉抓拍相機解析視頻中的人臉提取人臉圖片轉發給人臉鑒識服務器人臉鑒識服務器經過智能算法從抓拍的人臉中提取特點數據與黑名單庫中的人臉特點數據庫進行遍歷檢索最后由平臺展現人臉比對結果。圖片檢索人臉比對通過平臺客戶端提交需檢索的人臉圖片人臉鑒識服務器提取人臉圖片特點數據與人臉抓拍庫或人臉注冊庫中的人臉特點數據進行遍歷比對現比對結果。3.3.6性能指標要求性能指標主要包括人臉抓拍率、建模成功率和鑒識成功率。人臉抓拍率：在吻合施工規范人臉距離相機中心左右偏離土30°上下偏離±15°平面偏離土15°以內、光輝較好的場景人臉光照亮度250~800Lux下正常人臉的抓拍率可達95%以上，識別成功率人臉比對性能與黑名單注冊圖像質量和黑名單數據庫大小親近松關一般情況下鑒識成功率可達90%以上。系統可依照本質需要設置不相同的人臉認識度閥值來調治鑒識率。別的人臉比對性能和黑名單注冊圖像質量、數據庫大小、環境、光輝等因素影響很大詳盡比對性能視本質場景及本質注冊圖像質量而定。單臺人臉檢測服務器性能支持4路1080P1080P分辨率下檢測所需最的視頻接入檢測小人臉像素大小60*60同時能夠對畫面中最多20個的人臉進行檢測95%。抓拍檢測準確率單臺識別服務器性能人臉特點向量大小在2KB素大小支持100X左右人段識別像100-支持30W的黑名單庫能夠支持16路以上1080P人臉實時識別鑒識前端相機人臉抓拍/注冊庫檢干脆能-最大可支持300W庫人臉檢索。4前端設計4.1前端系統組成人臉識別前端主要分為兩類一般高清IPC-后端需要配合人臉檢測服務器進行人臉檢測再接入人臉鑒識服務器人臉抓拍IPC-能夠直接接入人臉鑒識服務器4.2布點設計4.2.1平常人員抓拍相機對于安裝的場景有比較高的要求人臉大小100像素以上（雙眼距離大于50像素）角度上下角度在15度30度以內（眉尖可見）圖像質量聚焦清楚光照均勻以內左右南度在學習參照

特別注意防范逆光、側光必要時進行補光其他情自然盡量防范帽子、圍巾、墨鏡等遮擋面部信息平常在一些城市中典型的適合人員抓拍的地點和場景有火車站汽車站出入口機場安檢處政府機關企事業單位重要場所的走道大型商場出入口上下扶祥處小區、社區出入口非室外環境等等施工部署要求采集場景典型案例建設人臉米集場景是為了提升人臉抓拍成功率、人臉鑒識比對成功率做為人臉鑒識系統可否滿足公安要求最為重要的一環建設一套標準人臉采集系統是人臉系統成功應用的關鍵人臉采集系統采集場景一般分為專業采集場景和人臉比對場景其中專業采集場景一般為室內場景保證光輝和環境標準化建設完成后可采集標準的人臉圖像為后續建設人臉注冊庫做基礎準備。人臉比對場景依照公安要求建設用于道路和室外場景對目標人臉進行比對鑒識。4.3.1安裝指導規范專業采集場景環境要求>=3>=6>=6米采集環境建議在室內高度米長度米寬度4.3.1安裝指導規范專業采集場景環境要求則頂部需哭安裝光源進行補光注意背后不要有強光源。攝像機安裝攝像機采取吊頂或者三腳架方式安裝安裝高度距地面2米米安裝距離距被采集人員點位4-6米。若采用三相機抓拍中間的相機正對采集點位其他兩個相機部署在中間相機的兩側1.5米處。攝像機調整安裝人員甲站到采集點位安裝人員乙依次對三個相機進行調整。調整攝像機上下角度與焦距使得人臉位于圖像的中心位置雙眼距離大于50像素。對人臉進行對焦調整清楚度到最正確。安裝角度要求相機與水平線的夾角a最幸好-15。度到15°度之間。安裝距離要求攝像機一般采用百萬高清攝像機。距離和采用的不相同鏡頭的焦距相關系焦點在通道出入口且人臉的寬度像素不小于100*100像素因此攝像機的型號與監控范圍有著親近關系。人臉大小和姿態要求人臉距離相機中心左右偏離土30。上下偏離土15°平面偏離土15。以內免冠不戴墨鏡、口罩、帽子等遮擋面部的飾物眼鏡框、頭發不遮擋眼睛環境光照要求無逆光面部無明顯反光光輝均勻且無陰影。別的為保證抓拍人臉時現場光照足夠建議若鏡頭畫面中人臉不夠亮時需要相應增加照明設備對人員臉部補一就應達到250?800Lux°人臉采集場景側視圖依照攝像機的安裝地址和安裝高度要求以下高度建議在2.0?2.5米范圍焦距距離攝像機在4~6米處保證相機照射目標人臉呈15度角度。人臉采集場景俯視圖平常對人臉進行采集過程中因人員不受控制常常無法采集到正臉圖片在后續比對鑒識過程中非標準的人臉圖片將降低人臉鑒識正確率。經過部署三臺相機每臺相機相距1.5米兩側相機距抓拍點表現30。夾角人員經過采集點能夠同時進行人臉抓拍并關系儲藏入庫能夠大大減少因抓拍人臉角度問題惹起的鑒識比瞄正確率不高的問題。5儲藏設計存儲總體設計人臉系統存儲內容主要包括三方面1.人臉注冊庫儲藏包括人臉圖像和結構化的特點數據是公安人員對要點管控人員等建立的人員庫在人臉鑒識系統中充當標準庫供人臉系統查詢比對。學習參照2.人抓拍存包括抓拍的像、人小和構化的特點數據在人系中充當抓拍下來的人面部特點供人系索比。3.像存針對系統需要存儲實時視頻進行視頻搜索可通DSS-C平臺掛存設備存儲前端實時視頻錄像或在前端路數多情況下能夠通前端直NVR行存減平臺存擔。…前端一般高清像機……人抓拍像機抓拍片存注冊存、抓拍特點存DSS-C8100平臺流抓拍大、人小存存IPSAN存NVR其中前端像機抓拍到的片和人小存在服器中一般人服器存容量小在無法吻合大量的抓拍片時可掛我IPSAN行展存抓拍人特點數據存在人數據庫中特征數捱技小條人特點數據大小2KB后端人注冊中的人片和人特點數據和人身份信息存在人數據中標準配苣支持300W注研摩存儲5.2存儲容量計算項目修改5.2.1抓拍庫圖片儲藏計算圖片存儲要求圖計存儲12個月每路每分鐘抓拍10張工作時間10小時一天存儲,6000張圖片。儲藏一天的容量計算X10X60X1021.8G儲藏12個月共需X360R0.63T5.2.2人臉特點數據儲藏計算人臉鑒識系統中人臉特征數據包括兩塊抓拍庫人臉特點數據注冊庫人臉特點數據每條人臉特點數據大小約2KB300W抓拍庫、300W注冊庫約占空間X。5.2.2視頻儲藏一般使用攝像機主碼流進行前端攝像機人臉抓拍輔碼流進行錄像存儲。錄像儲藏方案可將前端直連NVRNVR直接儲藏攝像機錄像或經過DSS-C8100掛載IPSAN方式進行錄像儲藏。人臉鑒識系統前端攝像機采用200W像素攝像機為例視頻存鐫按公安要求一般儲藏1個月。1路疏端視顧存儲容量計算4MbX60SX60MINX24HX30天：881.23T50路前端視頻存儲容量計算X50=61.5T視頻儲藏與傳統視頻監控計算方式相同可項目實際情況修改根據實際產品進行計算需要明確選擇的盤位數和所選單盤空間，一般建議采用3T硬盤6應用設計6.1人臉檢測抓拍安全城市人臉鑒識系統平臺供應簡潔、完滿的人臉監控界面。能夠方便快捷的調取各個設備和通道的觀頻信息對視頻監控中出現的多張人臉進行自動框定定位支持實時刷新抓拍人臉圖片0支持對檢測區域出現的人員進行人臉檢測和評分并篩選出景為清晰的人臉圖像最為抓拍人員人臉圖片。人臉檢測抓拍6.2比對鑒識報警依照前端攝像頭中出現的人臉圖片和黑名單中的人臉進行實時過比對如果人臉相識度超預設報警閥值系統可自動經過聲光方式進行報警。系統可按通道對人臉進行布防每個通道能夠單獨配置黑名單實現單獨布防。使用人員能夠在監控界面查察抓拍原圖和黑名單人員圖片進行核實也可以點擊查看更多跳轉報警查詢頁而進行錄像核實。6.1.2抓拍庫盤問對案發時間地點出現的可疑目標查詢用戶可根據時間、取集地點學習參照信息夸詢歷史人股圖片也可關聯錄像查看現場具體，I青況支持內容的導出。抓拍庫檢索用戶上傳嫌疑目標人臉圖片依照抓拍地址、相似度、抓拍時間等檢索條件通過以圖搜圖方式檢索注冊庫比對結果能夠迅速盤問嫌疑目標可否在可疑時間段內出現在案發地址中。6.1.4黑名單管理支持外部批童導入符合格式的黑名單人臉圖片及人員相關信息包括姓如生日、性別、省份、城市、證件類型、"證件號碼0也可制除也許更正黑名單中已有人員的信息。同時支持經過圖片的單個人臉注冊注冊時需要輸入姓名、壽辰、性別、省份、城市、證件種類、證件號碼等