人脸抓拍解决方案

中软安全智能工程（宿迁）有限公司

人脸抓拍解决方案

第一章方案概述

背景与趋势

智能视频新时代

随着阿尔法狗、智能算法引起越来越多的人关注，人工智能掀起一股股风潮。智能视频分析产品成为热点产品，诸如人脸抓拍、行为分析、车牌识别、客流统计、智能预警等智能化技术。

在“深度智能”时代，相比传统的智能算法来说，绝不只是算法的优化。从硬件方案到软件算法都有了质的飞跃，让智能业务应用真正开始落地，即所谓的“视频监控智能化的时代，即将全面展开”。其技术的革新，犹如当年随着集成电路的发展，让计算机走进千家万户，让笔记本电脑、PAD、智能手机等引领着新的时代。

智能技术更成熟

深度学习是机器学习研究的一个重要领域，动机在于建立和模拟人脑进行分析学习的神经网络，模仿人脑的机制来解释数据。相比较传统智能算法需要根据算法人员的经验对图像进行总结和设计规则，深度学习是自己通过大量样本学习来总结规则，远远强于人的主管经验。同时，各类智能算法竞赛也让智能算法不断进行优化和迭代。

而让深度学习的算法充分发挥优势的是随着GPU硬件的更新。GPU是专门从事图像运算工作的微处理器，是CPU性能的十倍来至上百倍，更适合大规模的并发计算，其并行计算能力让深度学习算法充分发挥其优势。

智能需求普遍化

随着智能技术的真正落地，中小型项目的智能需求不断增加，现市场需要一种性价比更高的产品形态，需要部署更加灵活的智能系统，需要应用场景更加广泛、易落地的小型智能方案，让智能走向所有人。

需求分析

随着对安全防范的需求与日俱增，要求越来越高，智能视频监控在生产生活各方面有非常广泛的应用，如实际的监控任务中的人工辅助需要，如视频监控的实时性、主动性、智能性在异常事件发生时分析、监测、提示、上报，为政府部门、安防领域及时决策、正确行动提供支持，达到视频监控的“减员、增效”，视频监控的“智能化”需求就显得尤为迫切。

视频智能需求

视频智能应用在安防领域各方面都有非常广泛的应用。具体包括：

1）人脸的智能识别

在小区、园区或重要场所（政府机关、财务室、金库等）的出入口，公共区域等场景，通过智能摄像机识别人脸，实现人员身份核验、刷脸开门、名单布控报警、人脸以图搜图等功能。

图1. 人脸的智能分析

2）人体行为分析

在重要安防区域，如政府大门口，医院，贵重物品商场等，通过对人体异常行为（如徘徊、滞留、倒地，人数异常、间距异常等行）的监控和分析，起到人员安全事件和违法行为的预警作用；

3）客流统计分析

在景区、校园、医院、超市等场景，需要控制和统计人员进出数量，并进行丰富客流统计报表分析。

4）车辆的智能管理

在交通卡口通过视频智能应用实现车辆特征信息的识别；在园区、道路、地下停车场入口等区域，通过智能分析技术检测车辆的违停、占道等行为，实现车辆管理的自动化和智能化；

图2. 车辆的智能分析

5）物品的智能分析

如物品识别、物品遗留、物品移动、物品拿取等智能分析可广泛应用各类安防场景中。

图3. 物品的智能分析

6）视频的智能检索

通过视频智能算法实现视频信息叠加，快速搜索等应用，提高视频查阅和分析效率，大大降低人工成本。

之上的比对结果和信息发送给平台，完成比对。其中：

相似度阈值范围：由平台下发，可根据用户需要进行设置不同的阈值，一般人脸比对阈值为80%~90%，阈值太高可能导致比对无结果，遗漏重要信息；阈值太低导致比对结果过多，需要人工去二次确认、造成效率低下。

人脸比对功能是人脸应用中的基础功能，基于此功能结合不同的使用场景，可开发人脸身份核验、人脸布控报警、人脸检索（以脸搜脸）、人脸1V1比对、人脸轨迹分析、人脸碰撞等多种应用，满足用户不同的需要。下面详细介绍人脸身份核验、人脸布控报警、人脸检索（以脸搜脸）三类应用。

1）人脸身份核验

由具备人脸身份核验管理权限的用户进行人脸身份核验设置，将需要核验的人脸下发到名单库，并将名单库与指定的比对设备（具备比对功能的前端摄像机/后端比对设备/服务器比对）进行关联核验。关联后，摄像机抓拍的人脸只与其关联的名单库内人脸进行比对识别和联动。

人脸比对设备将推送过来的人脸照片进行建模，并和关联的人脸库内的人脸图片进行比对，如果比对结果中有1个或多个相似度达到或超过预设报警阈值，选取相似度最高的人脸图片作为识别结果（不同的模式上报的不同张数），并将识别的人脸图片和比对结果推送到平台，在平台中人脸比对事件进行查询报警信息和比对结果。

比对设备成功比对后可进行联动，可通过IO输入输出与需要联动的设备（如开门闸机）进行硬联动，直接联动开门。硬联动需要在设备上进行配置；或将比对结果发给平台，由平台具有权限的管理员进行联动闸机开门，实现软联动。

图7. 人脸身份核验刷脸开门

人脸身份核验的业务流程图如下：

图8. 人脸身份核验业务流程图

2）人脸布控报警

由具备布控管理权限的用户进行人脸布控设置，将需要布控的人脸下发到名单库，并将名单库与指定的比对设备进行关联布控。关联后，摄像机抓拍的人脸只与其关联的名单库内人脸进行比对识别和报警。

人脸比对设备将推送过来的人脸照片进行建模，并和关联的人脸库内的人脸图片进行比对，如果比对结果中有1个或多个相似度达到或超过报警阀值，选取相似度最高的人脸图片作为识别结果（不同的模式上报的不同张数），并将识别的人脸图片和比对结果推送到平台，在平台中人脸比对事件进行查询报警信息和比对结果。

平台接收到人脸实时比对报警，将对应的人脸图片及信息显示出来，警示值班人员关注和处理，并可进行相关联动。

图9. 人脸布控报警

人脸布控报警业务流程图如下：

图10. 人脸布控报警业务流程图