解决方案

黑名单人脸布控报警平台系统应用方案

2020-04-22 admin

概述与需求分析

 

        智能天网,以高智能、高集成度、高清晰来提升平安城市的建设的高水平;平安城市电子监控系统已经大规模的应用于各个城市中,是一种非常有效的治安管理手段,能很好的协助公安人员,对各个监管区域的实时查看,以及在出现问题后能快速复查该区域的视频录像。

 

        目前平安城市的视频监控领域的两个最主流的发展趋势,即为高清化和智能化,高清视频监控系统已经开始逐步替换传统的模拟视频监控系统,而智能化则是将使得视频监控系统不仅能够“看得清”,而且需要能够“看得懂”,作为视频监控中最主要的被关注对象(监控对象)——“人”,其身份识别就成为看得懂的一个最重要的需求之一,而如果需要从视频中能直接识别出是谁,则需要借助人脸识别系统。

 

平安城市建设当中对视频监控的智能化程度要求日渐愈高,整个平安城市的监管平台对于视频的接入管理、录像管理、应用权限等已经完善,因此对于人脸识别布控系统,需要具备以下的功能方可很好的融入到系统平台中:

 

 ●   能与原有的监控前端设备建设有较好的兼容;

 

 ●   能与各类高清摄像机对接,实现实时视频的人脸抓拍比对;

 

 ●   面对数量众多的监控摄像机,能够快速的完成人脸抓拍和识别;

 

 ●   能建立一套完善的黑名单、关注人员、等等管理系统;

 

 ●   能自动完成人脸的检索比对,能有效的协助办案人员快速发现异常人员,自动报警;

 

 

 

天网人脸布控项目需求:

 

 ●   黑名单、关注人员、普通二代证图片库分级别比对;

 

 ●   布控点实时动态人脸捕捉并上传实时捕捉人脸图片到平台;

 

 ●   布控弄点黑名单、关注人员实时人脸比对报警;

 

 ●   移动执法仪(APP)抓拍人脸比对报警;

 

 ●   人脸图片检索功能实现;

 

 ●   第三方人脸图片或视频流(H.264)接入进行人脸识别;

 

 ●   批量导入导出人脸特征库功能;

 

 

人脸识别技术简介

 

什么是人脸识别?——

 

人脸识别特指利用分析比较人脸视觉特征信息进行身份鉴别的计算机技术。

 

通过采用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流,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,包括人脸图像采集、人脸定位、人脸识别预处理、记忆存储和比对辨识,达到识别不同人身份的目的。

 

 技术特性——
 

本次的系统中,将采用可见光源的动态人脸识别技术实现平安城市布控应用。

 

 

可见光人脸识别是指在人眼可见的光线(太阳光、普通灯光等)下进行人脸检测和捕捉,并将抓拍下来的照片建立其相关人脸的数学模型,并获得人脸特征点的信息并提取出来,同时与后端的人脸数据库的人脸模板照片进行比对,输出比对结果。产品组成多为集成系统的方式。


 

公安人脸布控系统构建

 

整个人脸比对系统分为:前端接入层、人脸比对分析层、传输层、报警管理层及应用层这4个部分组成,系统的结构图如下:


整个人脸比对系统数据流网络拓扑图如下:

 

 公安人脸布控系统构建-设计优点

 

人脸比对分析前端设备实现功能的整个过程包括:高清视频解码、人脸抓拍、特征提取、黑名单类型库人脸比对等,如果将人脸比对的各种运算堆积到后端服务器平台来完成,这样会存在以下的问题和风险:

 

 ●   需要非常高的部署成本,包括网络带宽成本、服务器成本等。

 

 ●   后端处理人脸比对,由于带宽的原因,比对结果的实时性较差。

 

 ●   如果后端平台出现故障或机房内网络出现故障,将影响整个系统的运行。

 

因此我们采用了分布式的架构,即在前端配置一台台湾工业级别的工控机,将大量的运算分布到前端设备中,只是将结果输出后端平台。由此后端服务器只需处理各种比对结果即可,能大大节约服务器的资源和带宽资源,同时也就降低了部署成本。

 

 公安人脸布控系统构建-前端接入层

 

 前端主要指的是视频源部分接入到人脸比对系统,视频源包括有:各个监控点的高清摄像机,以及平安城市监控系统中视频录像(录像视频源)。

 

 ●   高清摄像机

 

对于高清视频摄像机接入到人脸识别系统,拍摄的为实时视频画面,即对实时视频进行人脸抓拍比对,快速输出比对结果。

 

 ●   图片、视频录像H.264

 

对于现有的视频录像或是图片,主要是为用户方第三方文件在人脸比对服务器通过人脸照片去寻找(检索)某个人,一种事后查询的方式。

 

 ●   移动执法仪     

 

移动执法仪现场抓拍人脸图片,后端人脸比对服务器比对并返回比对结果。

 

 ●   人脸图片检索     

 

选择人脸图片在百万级的人脸比对服务器人员特征库中进行人脸图片检索。

 

 

公安人脸布控系统构建-人脸识别分析层

 

人脸比对分析层主要由高清人脸比对分析仪组成,前端的高清摄像机或是视频录像文件,通过网络方式传输到高清人脸比对分析仪内,分析仪设备内置了智能人脸检测算法、人脸特征提取算法、人脸比对算法等,能直接对视频源进行分析处理,提取视频源中的人脸照片并进行与目标照片(黑名单库)进行比对,完成整个比对过程,并输出人脸比对的结果。


 

公安人脸布控系统构建-管理及应用层

 

管理及应用层主要为人脸比对云平台,其主要的功能有:

 

 ●   对前端各设备的接入、激活和授权认证等管理

 

对大量的前端高清人脸比对分析仪,根据不同的区域、不同的使用者进行分类管理,并根据设备有效性进行激活授权,确保设备正常有效的进行。

 

 ●   人脸模板库管理

 

即人脸的特征信息管理库。人脸模板库的管理由使用者(平安城市监控系统监管人员)进行操作管理,批量添加、修改、删除人脸特征等。

 

 ●   第三方人脸图片比对服务管理

 

接收来自第三方的人脸图片或视频做的人脸检索、接收来自移动终端抓拍的人脸比对服务并返回结果;即整个人脸比对云平台提供标准的API接口,方便第三方平台可以随时调用所需的数据,或对人脸模板库,设备端等进行控制和管理。

 

  ●   人脸模板库同步管理

 

由于系统采用的是分布式架构,人脸比对的功能有前端的高清人脸比对分析仪完成,因此人脸特征信息库需要定时同步到前端的各台高清人脸比对分析仪中,确保前端比对库是最新的人脸库。

 

 ●   人脸比对规则处理管理

 

通过人脸比对云平台,能对前端各个抓拍点的抓拍规则进行设定,如:根据不同位置的监控点配套不同的人脸模板库。

 

 ●   人脸比对结果的数据接收

 

由于前端的摄像机数量非常庞大,人脸比对结果的数据量同样也将是庞大的数据,因此人脸比对云平台的数据接收端需要有强大的处理能力、设计合理的数据库结构,才能满足平安城市监控系统的需求。平台的数据接收端模块的设计如下图:


 

技术方案应用

 

 ●   人脸识别布控功能,通过利用各个监控点位的高清摄像机,实现智能化人脸识别功能,自动辨识从镜头前被抓拍到的人脸,与黑名单库、关注人员库、普通二代证人脸特征库逐级别进行比对,输出比对结果。

 

 ●   系统既支持对实时视频的人脸比对功能,也支持对录像文件中的人脸照片提取,人脸比对检索功能。

 

 ●   通过人脸识别布控系统,为公安系统提供缉拿在逃犯时,能基于人脸识别的照片比对系统帮助加快对嫌疑人的身份确认,减少“人海战术”的低效率。

 

 ●   查证无名尸源:需要查证无名尸源时,先拍摄正面照片,送入高清人脸必读分析仪进行人员比对,快速查找身份信息。

 

 ●   老人、小孩走失快速检索寻找,当出现接警出现走失案件,可以直接把走失人员人脸图片或二代证图片在人脸布控点进行人脸检索得到走失大致位置进行精确寻找。

 

 

 技术方案应用

 

多人脸同时检测功能,即在单视频画面中(720P/1080P),可以同时检测抓拍多张人脸。使用最新人脸识别算法,每个人脸检测耗时为80-100ms(单线程),即每秒最高可以同时检测约10个人脸。如有特殊场景要求,可以启动多线程处理技术,实现单画面同时抓拍更多人脸。


 

技术方案应用

 

 ●   一代/二代居民身份证识别:根据犯罪人员的身份证照片信息,与系统照片库中的信息资料进行比对,提取出与证件上照片相似的人员信息,能充分利用现有的二代身份证照片资源,为公安部门的工作提供高效有利的帮助。

 

 ●   失踪人口调查,收容救助、强制戒毒以及海关出入境等场所,照片比对系统帮助提高工作效率,极大地降低人工比对强度。

 

 ●   其他应用:常住人口的比对查询、暂住人口的比对查询、重点人口的比对查询、CCIC在逃人员的比对查询等。

 

1)后端的管理员或第三方应用平台提供基于云端的人脸比对服务。

2)开发标准接口,为第三方应用平台(软件)提供数据接口,能调用人脸比对数据,人脸模块库管理接口等。

 

技术方案应用—优势

 

 ●   采取V3.0最新人脸识别算法,识别精度更高,识别速度更快。

 

 ●   支持大华IP高清摄像机、支持USB摄像机、支持基于RTSP协议的高清摄像机接入高清人脸识别分析仪。

 

 ●   支持数据来源的多样化:手机拍摄,摄像机抓取,照片扫描等多种方式;

 

 ●   支持现场捕捉照片并与千万级库中照片自动匹配检索;

 

 ●   抓拍速度每分钟200张脸,识别速度每秒4张脸;

 

 ●   检索结果列表准确率高:可以设定照片筛选结果相似度的张数,如每次检索结果罗列10张最高相似度的照片,便于人工二次分析处理;

 

 ●   支持身份证(一代/二代)、工作证、护照、驾驶证等各种彩色、黑白照片:识别准确率高,检索速度快;

 

 

技术方案应用—优势

 

 ●   支持快速比对与精确比对的组合运用;

 

 ●   采用光照补偿、灰度均衡、平滑降噪与LFA(局部特征分析)等技术对照片进行预处理和分析,增强比对效果;

 

 ●   支持多种格式图片文件,如BMP、JPEG、TIFF、GIF、PNG等;

 

 ●   支持并发识别处理,可同时为多个用户进行检索;

 

 ●   多处理器分布系统允许扩充至千万级以上人脸照片数据库;

 

 ●   支持现场捕捉照片与库中照片自动匹配检索照片库的授权链接访问;

 

 ●   支持多用户,分级权限管理,分类访问控制;

 

 ●   系统运行状态监控与全面的日志,提供方便的维护手段;

 

 

成功案例

 

  ●   某机场安检通道人脸/证件验证系统(客户名称保密)

 

基于可见光的人脸识别证件验证仪,用于辅助其安检员查验工作,当发现可疑的人证不一致信息时,系统自动提示和告警。

 

 ●   南京地铁站人脸识别布控系统

 

在通道口处安装人脸抓拍设备,与黑名单、逃票名单进行比对,识别并告警。

 

 ●   某人寿保险远程身份验证系统(客户名称保密)

 

基于互联网,构建人脸识别远程身份验证系统,方便客户在家里、或其他区域完成寿险领取人的身份核实。

 

 ●   成都市平安城市公安人脸布控(中国移动运营商合作实施当中)

 

基于移动4G互联网络,构建建设人脸黑名单人脸库布控报警系统平台建设,集成公安巡警单兵移动执法仪人脸抓拍、前端人脸比对分析仪实时人脸捕捉比对报警,建设布控点为重要场所和城市人流集中出入口高铁站、码头、机场、汽车站。

 

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