611所人脸识别系统设计方案

成都飞
机设计研
究所
人脸
识别门
禁管理系统
设
计
方
案
项目名称：人脸识别门禁管理系统 建设单位：成都飞机设计研究所 设计单位:成都吉比特科技有限
公司
成都吉比特科技有限公司
2013年8月15日
人脸识别门禁管理系统设计方案一、系统概述
随着成都飞机研究所各项建设的推进,传统的监控管理模式面临着改革的挑战。

一方面安全保卫形式的日趋严峻；另一方面是管理机构压缩、人员编制等新的形势向安全保卫工作提出了新的需求。

在成都飞机研究所的统一安排下，根据技术要求的在区域内设置了人脸识别门禁系统,并对系统进行了合理有效的整合，使达到了物防、技防、人防的有机结合。

厂区大门是厂管场所与外界交接的重要部位。

为严格控制厂区来访人员、生产区人员出入，防范潜入来访人员逃脱,随时掌握厂内人员数量,掌握厂内来访人员分布情况，实现有效的统一指挥，确保厂管场所的安全，在厂区大门装备智能身份识别管理系统.
厂区门禁身份识别管理系统由以下子系统组成：
1.人脸识别+IC管理系统：采用IC卡加红外人脸识别，双重验证，人脸IC卡
技术根据面相的唯一性、确定性和可分类性的特点,将先进的面相识别技术与智能卡读写技术高度结合，具有面相采集与IC卡读写的全部功能和高效、准确、安全等特点。

可严格厂管和控制每个人员进出每道大门的情况；
2.证件识别管理系统：证件识别系统与人脸识别系统配合使用，严格控制外来
人员进出状况,避免来访人员采用其他人员身份进出的可能性；
3.考勤系统：红外人脸识别门禁系统兼有考勤系统,同时也可以根据每道门的实
际情况，仅采用IC卡考勤系统，人脸识别与IC卡管理可以任意组合，方便管理。

4.动态人员分布电子地图：根据人员进入门禁系统记录，采用智能IC卡管理，
形成实时的警力，内部人员，外来人员的分布电子地图。

5.门禁综合管理系统:门禁系统具有多种进出区域及时间设置,可设置在规定时
间内进入规定区域，否则可报警处理。

6.在访人员面像数据库：利用红外人脸识别技术，将所有在访人员面像录入系
统数据库，严密管理来访人员个人资料。

7.蝴蝶闸进出通道管理：采用红外人脸识别+IC卡双重验证.自动控制蝴蝶闸开
关情况.
二．人脸识别技术简介
科技的进步和经济的发展带来了整个社会生活水平的提高,但同时，各种危害到社会安定和人民的生命财产安全的犯罪也层出不穷，对现有的安防体系提出了新的挑战。

因此，采用高科技手段预防和制止犯罪，保证各行业和国家重点部门、重要机构的正常运转已成为安防工作的重要任务.
人脸识别技术：是基于人的脸部特征，对输入的人脸图像或
者视频流，首先判断其中是否存在人脸，如果存在人脸，则
进一步的给出每个人脸的位置、大小和各个主要面部器官的
位置信息。

并依据这些信息，进一步提取每个人脸中所蕴含
的身份特征，并将其与已知人脸库中的人脸进行对比，从而
识别每个人脸的身份。

包括人脸检测、人脸标准化、人脸比对、人脸跟踪等内容。

红外人脸识别技术优点：
1.非接触性;直观性；良好的获取性;
2.采用红外技术，大大改善对光线强弱变化的适应能力，适用于室
内和室外，白天和黑夜，有灯光和地灯光。

3.采用高识别率的红外技术之余,配合彩光摄像头，用以捕捉面像
登记，以便查询。

KJ-Face人脸识别技术算法原理
动态局部特征分析（Dynamic Local Feature Analysis，DLFA)是一个新颖高效的人脸识别技术。

首先进行人脸照片的预处理，目的是为了去除照片过高的噪
声，将输入的人脸照片用边
缘适应检测的方法转换成
二进位的照片（如左下图），
再提取出人脸皮肤肌理（即
肤纹,如右下图），然后使用
局部特征分析方法来处理
脸部的边缘阴影和肤纹，从而识别人脸。

局部特征分析（Local Feature Analysis，LFA)是一
种用局部特征表示的类似于搭建积木的统计原理（如
下图）.LFA 基于所有的人脸都可由很多不能再简化皮肤纹理
的结构单元子块综合而成。

LFA使用32到50个子块区域来辨别一个人脸，选用的最通常的点包括鼻子、眼睛、嘴巴和特定的骨骼曲率差，如脸颊。

这些子块是使用复杂的统计技术而形成的，它们代表了整个人脸,通常跨越多个像素并代表了普遍的脸部形状，但并不是通常意义上的脸部特征。

要确定一个人脸不仅仅取决于特性子块，还决定于它们的几何结构（如形状和相
关位置）。

通过这种方式,LFA将人脸的特性对应为一种复杂的数字表达式，就可
以进行人脸识别了。

LFA人脸识别系统：图中5点分别对应可接受区域嘴巴、鼻子、眉毛、下颚轮廓和颧骨。

用动态边缘分析方法获得的脸形信息能减少不同光线环境的影响，而肤纹信
息提供了标准化的人脸特征的细节.将脸形和肤纹两种信息组合再用局部特征分
析（LFA）算法来比较、统计脸部的173个特征点，不论登记和识别人脸时是在
何种光线环境下，我们人脸识别算法都能得到一个很高识别率，可以在百万人中
精确地辨认出一个人。

三．系统设计依据
✧《工业企业通用设计规范》GBT42—81
✧《中华人民共和国公共行业标准》GA/T70—94
✧《安全防范工程费用预算编制方法》GA/T75-94
✧《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
✧《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJZ32。

90.92
✧《民用工业建筑电气设计规范》GJT16—92
✧《电子计算机安装工程施工及验收规范》GB50174—93
✧《中国电器安装工程施工及验收规范》GBJZ32-90-92
✧《信息技术客户通用电缆铺设要求》ISO/IEC11801
✧《视音频编解码标准-——视听对象的编码》ISO/IEC14496
✧《计算机机房设计规范》GB50174-93
✧《雷电电磁脉冲的防护》IEC61312—1、2、3
四．系统使用管理
利用人脸识别技术管理系统，将管理系统分为5个模块，分工合作，统一管理:
1. 红外人脸识别+IC卡双重验证门禁系统管理模块
此模块可安装接访中心，由保卫部统一管理，可作登记面像，发卡，管理等等.另此模块可安装于各门禁保安处，通过网络共用同一数据库，资源共享.
2。

红外人脸识别考勤系统+人力资源系统管理模块
此模块可安装于保卫处,由保卫处统一管理，可对内部员工作登记面像,发卡，管理等等。

另此模块可安装于各方便考勤之处，以便内部人员考勤。

3. 内部人员、内部人员、外来人员分布电子地图管理模块
此模块安装于指挥中心,并与其他各模块互相联系，以便领导实时了解各人员分布情况，及时调配人手及监控,管理。

4。

在访人员面相管理系统模块
此模块安装于保卫科,对所有在访人员进行人事资料管理，面像登记。

5。

身份证识别与蝴蝶闸人脸识别门禁系统结合管理系统模块
两个模块的配合使用，将身份证识别系统安装于狱政科，另蝴蝶闸安装人脸识别系统，两系统通过网络，信息互联，严格控制外来人员进出状况，便于事后追踪调查，且支持远程访问（如保卫科实时查看）。

五．系统功能介绍及实施流程
1．人脸识别+IC卡出入管理系统:采用IC卡加红外人脸识别,双重验证，
人脸IC卡技术根据面相的唯一性、确定性和可分类性的特点，将先进的面相识别技术与智能卡读写技术高度结合，具有面相采集与IC卡读写的全部功能和高效、准确、安全等特点.可严格厂管和控制每个人员进出每道大门的情况
面相IC卡技术根据面相的唯一性、确定性和可分类性的特点,将先进的面相识别技术与智能卡读写技术高度结合而提出的一种解决方案.具有面相采集与IC卡读写的全部功能和高效、准确、安全等特点.采集完整的面相图像，并将提取得面相特征数据储存在IC卡里和数据库中从IC卡和/或数据库中读取面相数据,并与即时采集的持卡人面相数据进行比对,确认身份将所有内部人员与来访人员面像资料输入数据库，分两组管理,内部人员分为A组，来访人员分为B组，严格监控厂区或其他通道进出状况，此门禁系统具有多种设置，可将人员分流进出，设定规定时间内进出，设定多人验证进出，系统将记载所有进出人员进出时的面像，时间，编号，姓名等个人资料，方便查询。

此门禁系统识别速度1秒钟,从人员走进近人脸识别摄像终端识别到进出，视该人员配合度，只需3-5秒时间，识别率高，不可代替性。

1)系统流程图
2)系统流程简介
）进入厂区
A 内部人员
首先所有内部人员必须到门禁管理处，使用人脸识别系统登记个人信息,发配新卡，以及录入本人面像当模板并作验证.当内部人员进入厂区时,走到门口红
外人脸识别终端，将IC卡放在读卡器上，确认后，面向红外人脸识别终端,终端
将快速作识别，验证成功后，终端下方的液晶显示屏将显示该内部人员的卡号,
时间等个人信息。

验证失败后,系统自动将该人员面像与数据库中B组中的所有
来访人员作识别,当发现该人员为来访人员时，系统自动报警，另如识别失败，
内部人员可重复以上动作，同时，无论验证成功与否，终端将自动捕捉一张彩色
照片作为存档,方便查询与搜索。

B 外来人员
外来人员进入厂区，首先必须持该人身份证到保卫科的身份证识别系统作验证，
当验证该身份证为有效身份证时，系统自动将该身份证资料发到门禁系统，再由
厂区门口保安人员配新卡给外来人员,外来人员走到门口红外人脸识别终端，将
IC卡放在读卡器上，确认后，面向红外人脸识别终端，终端将快速捕捉面像当
模板，自动增加为门禁合法用户,外来人员即可进入厂区，同时,终端将自动捕捉
一张彩色照片作为存档，方便查询与搜索.
C 车辆进入
车辆由厂区现有系统检查，另车上人员如是内部人员或外来人员，需按上列程序
进行方可进入厂区。

）离开厂区
A 内部人员
当内部人员离开厂区时，走到门内红外人脸识别终端，将IC卡放在读卡器上,确
认后，面向红外人脸识别终端，终端将快速作识别，验证成功后，终端下方的液
晶显示屏将显示该内部人员的卡号，时间等个人信息。

验证失败后，系统自动将
该人员面像与数据库中B组中的所有来访人员作识别，当发现该人员为来访人
员时，系统自动报警，另如识别失败，内部人员可重复以上动作，同时，无论验
证成功与否,终端将自动捕捉一张彩色照片作为存档,方便查询与搜索。

B 外来人员
当外来人员离开厂区时，走到门内红外人脸识别终端，将IC卡放在读卡器上,确认后，面向红外人脸识别终端，终端将快速作识别，验证成功后，
终端下方的液晶显示屏将显示该内部人员的卡号,时间等个人信息。

验证失败
后,系统自动将该人员面像与数据库中B组中的所有来访人员作识别，当发现
该人员为来访人员时，系统自动报警，另如识别失败，内部人员可重复以上
动作，同时，无论验证成功与否，终端将自动捕捉一张彩色照片作为存档,
方便查询与搜索。

C 车辆进入
车辆由厂区现有系统检查,另车上人员如是内部人员或外来人员，需按上列程序进行方可进入厂区。

3)系统组成
系统主要由:防盗门、电锁、密码读卡器、门磁开关、专业门禁电源、门禁控制器、RS485通讯转换器、手动紧急报警按钮或若干脚挑报警开关组成：
读卡器一个安装在门外，一个安装在通道内侧；读卡器通过六芯线与控制器联接，（这里要说明的是此读卡器与控制器间的通讯采用Wiegand26Bit协议，
最远距离100米），电锁分别安装在蝴蝶闸两道门上.
磁力锁与控制器间用两芯线联接，控制器提供继电器输出,磁力锁也可采取
单独供电方式；电锁、门磁开关和出门按钮都用两芯线联到控制器。

(此外，亦可考虑在值班室内部办公桌边安装了开门按钮方便紧急需要时启动该按钮开门.）
另外，由于紧急情况，例如，厂区内发生紧急情况，需要大量警力进入厂区时,蝴蝶闸可保证常开或者常闭.此功能可用2种方式实现:
如上所述，在值班室设置按钮,可根据需要安装带密码控制的按钮，以防止他人闯入值班室恶意控制该按钮。

利用软件管理控制功能,设置管理权限，实现蝴蝶闸的常开或者常闭。

建议采用此方案。

磁力锁含有门磁,使控制器能监测电锁的开启与闭合状态。

2．证件识别管理系统：证件识别系统与人脸识别系统配合使用，严格控制外来人员进出状况，避免来访人员采用外来人员身份逃出的可能性;
1)系统流程图
2)系统流程简介
外来人员进入厂区，首先必须持该人身份证到保卫科的身份证识别系统作验证,当验证该身份证为有效身份证时，系统自动将该身份证资料发到门禁系统，再由厂区门口保安人员配新卡给外来人员,外来人员走到门口会得到语音提示,根据语音提示,将IC卡放在读卡器上，确认后，面向红外人脸识别终端，终端将快速捕捉面像当模板，自动增加为门禁合法用户，外来人员即可进入厂区，同时,终端将自动捕捉一张彩色照片作为存档，方便查询与搜索。

当外来人员离开厂区时，
走到门内红外人脸识别终端，将IC卡放在读卡器上,确认后，面向红外人脸识别终端，终端将快速作识别,验证成功后，终端下方的液晶显示屏将显示该内部人员的卡号，时间等个人信息.验证失败后，系统自动将该人员面像与数据库中B 组中的所有来访人员作识别，当发现该人员为来访人员时，系统自动报警（可设置成隐藏报警），另如识别失败，内部人员可重复以上动作，同时,无论验证成功与否，终端将自动捕捉一张彩色照片作为存档，方便查询与搜索.
3．考勤系统：红外人脸识别门禁系统兼有考勤系统，同时也可以根据每道门的实际情况，仅采用IC卡考勤系统，人脸识别与IC卡管理可以任意组合，方便管理。

1）系统流程图
2）系统流程简介
根据系统设置，在保卫处或者在人脸识别终端,使用人脸识别系统登记个人信息，发配新卡，以及录入本人面像当模板并作验证。

当内部人员出勤时，站在红外人脸考勤终端前，将IC卡放在读卡器上，确认后，面向红外人脸识别终端,终端将快速作识别,即可完成考勤动作，如验证失败，可重复以上动作。

人力资源系统
可对内部人员进行人事管理，根据人脸识别考勤记录,可自动生成各种报表,如:月流水表，月迟到表，月早退表，月旷工表，工薪表,保险金表等等。

同时系统采用智能IC卡管理，可实现忘带卡功能，每张IC有且仅有以个唯一的代码,此代码有系统设定，可设置为警号或者固定编码等，同时每张IC卡可自行设置唯一的密码，以防冒用他人IC卡卡号。

4．动态警力分布电子地图：根据人员进入门禁系统记录,采用智能IC卡管理，形成实时的警力，来访人员，外来人员的分布电子地图。

5．门禁综合管理系统：门禁系统具有多种进出区域及时间设置，可设置在规定时间内进入规定区域，否则可报警处理.同时系统可设置不同的报警模式：
A.非法闯入报警：门被人非法强行破坏打开.
B。

门长时间未关闭:人员进入后,门没有关好,超过一定时间予以报警提醒进入的的人员或者控制室的管理员安排关好该门。

该时间可以自定义设置
C。

非法卡刷卡报警: 该功能可以有效地提醒管理员有人试图重试一些卡片来开门。

D.胁迫报警: 内部人员被人胁迫要求打开某些门，如果该工作人员拒绝开
门或者强行报警会被犯罪份子进行人身伤害,所以此时内部人员可以假
意顺从犯罪份子,输入特定的反胁迫密码，此时门被自然打开，系统可以
不动声色地将被胁迫的报警信息发送给中央控制人员的电脑,并驱动报
警,及时采取措施。

并同时保障了被胁迫人员的人身安全。

所有的报警都会在总控制电脑上实时显示红色闪动记录，并驱动计算机音箱提醒管理者注意,通过报警输出和消防联动扩展板,还可以驱动警笛警灯等予以现场报警.
6. 来访人员面像数据库：利用红外人脸识别技术，将所有来访人员面像录入系统数据库，严密管理来访人员个人资料。

系统流程简介
此系统为来访人员管理系统，所有来访人员到保卫处或者门禁终端采用人脸识别管理系统登记面像,来访人员走到红外人脸识别终端，面向摄像头，系统自动捕捉5张红外照片生成模板，并同时捕捉一张彩色照片存档备案,并输入身份证号码等其他信息，以便管理。

当再犯来访人员进入时，可即时调出个人资料，若来访人员胁迫保卫开门,亦可及时从该数据库中调出其个人资料,以得到及时正确有针对性的处理方法。

7．蝴蝶闸进出通道管理：采用红外人脸识别+IC卡双重验证。

自动控制蝴蝶闸开关情况.
即在通过第一部分的人脸识别＋IC卡验证通过以后，蝴蝶闸自动打开，并且可自行设定其通过时间，即识别通过以后一定时间内蝴蝶闸将自动关闭.以防止有其他人员恶意尾随他人通过蝴蝶闸。

六．系统设计分析
1．系统设计原则
厂区门禁系统作为科技领先的一流样板工程，各级领导都非常重视其工程的建设,使之成为厂所技术应用的典范，并起到示范、引导、指导的作用。

本系统工程方案设计时必须从厂区的结构和布局出发，结合厂区的实际使用需要,以及国内外技术发展的现状和方向进行。

本方案遵循以下原则：先进实用可靠稳定；便于升级维护。

1)先进实用——在该厂区技防系统设计中，先进实用的原则必须贯彻始终。

所
谓先进是指要求采用的产品和系统是当代先进计算机技术的应用结果.具体体现为：
智能化:在厂区技防系统中采用的产品和系统必须具有智能特征，前端设备
与系统必须有良好而且可靠的通讯能力和故障自动检测、报警功能。

傻瓜化:在厂区技防系统中采用的产品和系统，还必须应用具有良好的人机界面，使操作内部人员能方便地学习和操作系统完成值班任务。

系统的前端产品和系统软件均有良好的学习性和操作性。

特别是操作性，应使一般文化水平的内部人员，在粗通电脑操作的情况下通过简单培训能掌握系统的操作要领,达到能完成值班任务的操作水平。

网络化：在计算机网络技术高度发展和广为应用的今天，设计完成的厂区、戒毒所门禁系统中所采用的产品和软件，必须应用了计算机网络技术。

而不提倡采用非网络技术应用产品，因为它们在新的世纪中将很快被淘汰。

所谓实用是指要求所采用的产品和技术经过了市场的考验，能满足目前山西省太原市厂区、戒毒所技防系统的需要,而无华而不实之嫌。

具体体现为：
成功的应用性:系统设计时采用的产品和系统，必须是经过了一定时间市场考验的成熟产品，特别是在中国有成功的应用案例，产品成熟期有5年以上的市场应用经验。

可扩展性：系统设计时，应对需要实现的功能进行合理的配置,并且这种配置是可以良好的兼容性和较低的成本扩展的.
2)可靠稳定——该门禁系统时的第二个必须遵守的原则是保证系统的可靠稳
定运行。

这个原则要兼顾到三个方面：
系统运行可靠：系统的运行要求可靠.要求从计算机的配置到系统的配置、前端设备的配置都要仔细考虑这个问题，对所有的设备进行认真的可靠性认证。

保存和恢复设置方便：在实际运行中，即使系统的故障率非常低，也会因为各种意想不到的原因而出现问题。

所以,在系统设计时，要考虑到设置数据的方便保存和快速恢复。

3)升级维护-—即使是最先进的系统，也有随时间的推移而落后的可能.在系统设计中,我们
选用产品和系统时，应充分考虑系统的升级和维护问题，主要体现在以下方面：
软件升级：系统的软件是最有可能升级的，选用的系统管理软件必须有厂家的免费升级承诺.升级的操作应能由系统管理员即可完成,不需要繁复的操作和专门的技术。

模块化结构：为方便硬件的维护和升级，设计时采用的设备应尽量为模块化产品。

由其组成的系统应是模块化的。

这样,便于系统的维护和升级。

在线式维护：由于厂区技防系统的特殊性，使得系统的工作不能停顿.因为一旦系统工作停顿，便会产生安防上的空白时段漏洞。

不能说有一段时间漏洞就一定会出现问题，但不能保证不出问题。

所以，系统的维护必须是在线式的，即在系统不停止工作的情况下,可以更换单元的备件。

2．系统总拓扑图
证件
登记
人脸识别登记
会客区登记窗口
服务器
管理处客户端LAN/WAN
管理员可以通过网络可
以对系统对行管理，随
时查询到所有访客信
息，报表打印。

人脸识别
探访门禁区域
3．系统应用方案
1)。

飞瑞斯人脸识别产品：（FaceGuard 标准应用方案）
FaceGuard 面相门禁系统的组成：
FaceGuard 面相门禁控制系统由多个门禁控制子系统和一个管理监控计算机
通过网络连接组成，联网监控软件安装于管理监控计算机上.
每个门禁系统由下列设备组成:
1)、门禁控制器:1台，为整个子系统的控制处理中心,整个系统的执行控制设备，
用于各种门禁状态的监测和电锁的控制。

2）、面相采集器，为整个系统前端设备之一，用于日常使用中的面相采集。

3）、出门按钮：（1台）整个系统的执行控制设备，用于各种门禁状态的监测和电锁的控制.
4)、通讯转换器：连接计算机,面相数据及控制数据的交换传递。

5）、电锁、门磁、报警器和外接开门按钮由用户根据系统需要选配.
系统构成示意图：
FaceGuard面相门禁系统工作原理:
FaceGuard面相门禁系统运行不需后台计算机支持，管理监控机仅用于系统配置、在线数据监控、用户信息编辑和后台授权开门。

1)、系统配置：
系统管理员通过管理计算机对所有门禁子系统的设备和控制逻辑关系进行配置.。