人脸识别校园应用方案
一、项目背景
随着经济社会的快速发展，社会开放程度的提高，政府颁布了多项政策积极推动人工智能产业的发展。同时视频监控正在快速普及，众多的视频监控应用迫切需要一种远距离、用户非配合状态下的快速身份识别技术，以求远距离快速确认人员身份。人脸识别技术无疑是身份识别最佳的选择，采用快速人脸检测技术可以从监控视频图象中实时查找人脸，并与人脸数据库进行实时比对，从而实现快速身份识别。不但得到了更多的应用，市场规模也在持续提升。人脸识别技术的出现，对于建设智慧校园，构建和谐社会具有重要的意义。
二、功能特色
● 分辨率1920*1080P，高达30fps实时图像，支持不同网络状态实时修正，使图像更流畅
● 支持4屏、16屏直播画面，支持多人多地同时查看
● 最大支持8人同框实时追踪抓拍，并实时展示抓拍的人脸图片
● 支持VIP、黑白名单等自定义标签，并根据标签自定义提醒和预警
● 支持手机APP消息推送
● 灵活的部署方案
● 支持NVR视频存储、回放
● 支持业务系统对接
● 支持人脸摄像机WEB页面配置
● 支持GB28181
三、校园应用分析
1. 门禁应用
在学校各个大门的人行通道安装人脸识别摄像头，连接电控锁控制人行通道们的开、关。所有校内师生及工作人员都必须进行人脸登记，进出学校进行人脸识别，识别成功后才可以进出校门。
2. 宿舍管理应用
在每栋宿舍楼门口安装人脸识别摄像头，学生进出宿舍楼进行人脸识别，记录每位学生的出入情况，对于陌生人抓拍上报，保证学生宿舍的安全。结合管理系统记录和统计人脸识别数据，根据人脸识别记录查询学生的出入时间信息，方便管理。
3. 学生到课应用
学生上课老师使用传统的花名册点名签到是一件很纠结的事，如果认真点名，就会耽误很多时间，如果草草点名，又不够公平，学生逃课是老师最头疼的事。在教室门口安装人脸识别摄像头，记录学生到课时间，结合教务系统统计到课学生。
4. 食堂刷脸支付应用
结合原有的支付系统，在原有刷卡支付的基础上增加刷脸认证支付。
四、技术概述
1. 关于人脸识别技术
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 . 首先判断其是否存在人脸 , 如果存在人脸，则进一步的给出每个脸的位置、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涵的身份特征，并将其与已知的人脸进行对比，从而识别每个人脸的身份。
2. 人脸识别技术原理
用摄像头采集含有人脸的图像，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术处理，包括人脸图像采集、人脸定位、人脸识别预处理、比对辨识等，达到识别不同人身份的目的。
3. 人脸识别系统架构
4. 人脸识别系统设备清单
人脸抓拍机：安装在各出入口、支付窗口用于采集人脸，数量根据实际而定；
识别服务器：支持黑白名单脸库标记，用于比对与识别人脸；
管理服务器：集中管理终端设备，脸库管理等；
NVR服务器：用于摄像头录像存储、调用、查看等，硬盘大小由视频保留天数决定，覆盖存储；
五、人脸识别摄像机安装
摄像机安装要求及镜头值关系如下：
摄像机俯视角度10°±3°
水平偏转角度α＜10°
最大检测宽度：2.5米
安装高度H=0.18*D+1.5 （米）
镜头焦距选择f=2.8*D (mm)
D为摄像机安装位置距人员入口的距离
|
监控宽度(M) |
监控距离(M) |
镜头焦距(mm) |
相机安装高度(M) |
俯仰角 |
|
2.5 |
2.5 |
8 |
2 |
10 |
|
2.5 |
4 |
12 |
2.2 |
10 |
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2.5 |
6 |
16 |
2.5 |
10 |
|
2.5 |
8 |
25 |
3 |
10 |
1. 摄像机架设在通道正前方，正面抓拍人脸，左右偏转 <30上下偏转<15 °；
2. 建议架设高度 h大约 2.0-3.3 米左右；推荐摄像机的俯视角度 α=10-15 度；
3. 和出入口的距离 d，与选用的镜头的焦距有关系，焦点在通道出入口，且人脸像素大小不小于 30K像素；
1. 人员采集点位：确定被采集人员点位，若环境光低于人脸采集要求，则需要选择安装有光源补光的摄像机，注意背后不要有强光源。
2. 环境光照要求：无逆光，面部无明显反光，光线均匀且无阴影。另外，为保证抓拍人脸时现场光照足够，建议若镜头画面中人脸不够亮时，需要相应增加照明设备，对人员脸部补光（一般应达到250~800Lux）如果低于这个值选择带红外补光的摄像机比较理想。
