1、精選優質文檔-傾情為你奉上目 錄 專心-專注-專業一、 前言人臉識別技術的研究始于世紀年代末期。世紀年代后期以來，一些商業性的人臉識別系統逐漸進入市場，但是，這些技術和系統離實用化都有一定距離，性能和準確率也有待提高。美國遭遇恐怖襲擊后，這一技術引起了廣泛關注。作為非常容易隱蔽使用的識別技術，人臉識別逐漸成為國際反恐和防范最重要的手段之一。近年來，人臉識別在中國的市場，也經歷著迅速的發展，而且發展的腳步也越來越快。主要原因為： 1、科技的進步國際上，美國標準與技術研究院（NIST）舉辦的Face Recognition Vendor Test 2006，通過大規模的人臉數據測試表明，當今世界上

2、人臉識別方法的識別精度比2002年的FRVT2002至少提高了一個數量級（10倍），而對于高清晰，高質量人臉圖像識別，機器的識別精度幾乎達到100%。在我國，近年來科技界和社會各個方面都認識到人臉識別技術的重要性，國家政策對人臉識別技術研究給予了很大支持，使得我國人臉識別技術也得到了迅速的發展。2、應用需求的增加越來越趨向于高科技的犯罪手段使得人們對各種場合的安全機制要求也近乎苛刻，各種應用需求不斷涌現。人臉識別市場的快速發展一方面歸功于生物識別需求的多元化，另一方面則是由于人臉識別技術的進步。從需求上來說，除了傳統的考勤、門禁等應用外，視頻監控環境下的身份識別正成為一種迫切的需求，即在一個較

3、復雜的場景中，在較遠的距離就識別出特定的人，這顯然是其它生物識別方法所欠缺的，而人臉識別卻是一個極佳的選擇。二、 需求分析隨著經濟的發展，社會開放程度的提高，社會上的一些違法犯罪事件也日漸影響到學校校園。如何建立一個安全的校園環境，保障師生的學習、校園生活安全一直是教育部門和社會各界關注的焦點。特別是中小學校、幼兒園的校園安全建設尤其重要，中小學校師生均屬于安全防衛能力較弱的群體，大部分中小學生尚未成年，防范意識和自我保護能力比較弱。中小學校園安全問題，維系著社會的穩定，牽動著家庭的幸福，已成為全社會密切關注的話題，直接影響到和諧社會的建設。據社會調查顯示，造成中小學校安全事故發生的原因，很大

4、一部分是由外來的侵害造成的，包括冒領接走、被綁架和學生外出活動傷害等等。針對以上事故原因，可以通過加強學生接送管理、校門進出人員管理、宿舍人員出入管理等來改善和避免。首先是解決小學或幼兒園學校在接送孩子環節存在的隱患，目前可能發生的情況是，外來人員乘家長接孩子時人多混進校園內，校方只認接送卡不認人，外來人員拿著撿到或偷來的接送卡將孩子冒領；有的是別有用心的親戚或熟人騙領孩子，教師并不知道來領孩子的親戚是否已得到家長的授權，因此種種造成了學生的傷害綁架等事故。為防止冒領的發生，就要保證學校能識別出接孩子的家長是“真實家長”，或者來領孩子的是“真實家長”所授權的人員。再一個是加強校門看守和學生宿舍

5、出入人員的有效管理，目前大多采取的是來訪、出入登記的方式，外來人員提供虛假證件或事由就可進入校園，學生出入校門或宿舍也多采取人工看管方式，有少數學校也采用了智能IC卡系統等管理手段，但智能卡“只認卡不認人”的缺陷并不能給學校帶來真正有效的安全管理，冒用卡片進入校園或學生宿舍的事故時有發生。杜絕此類情況就要保證進入校園、宿舍的人員身份得到驗證，校方可實時掌握到出入人員的身份信息。人臉識別技術具有識別的唯一性，身份鑒定不可仿冒，能很好地解決以上學校在安全管理方面存在的問題，為學生營造健康、安全的校園環境，這一生物識別技術的應用正在成為校園安全建設的新動向。三、 方案設計遵循標準和原則3.1 設計依

6、據本方案設計遵循GA/T497-2009中華人民共和國公共安全行業標準。方案中所涉及產品的設計生產、安裝調試等參照以下相關文件及標準：中華人民共和國安全防范行業標準GA/T74-94建筑智能化系統工程設計管理暫行規定建設部民用建筑電氣設計規范（JGJT1692）智能建筑設計標準（DBJ08495）建筑和建筑群綜合布線工程設計規范中國工程建設標準協會3.2 設計目標 將人臉面相作為進出校門及校內各場所的身份鑒別條件，身份不符者門禁裝置拒絕通行。 采用人臉面相作為家長接送學生的身份鑒別條件。對家長進行人臉識別成功后，系統自動調出相對應學生的資料，達到家長與學生對應匹配。教師核對無誤將學生交送給家長

7、。 擴展的系統能通過互聯網或電信網絡，將代接學生的人員面相發送給已登記家長進行確認，系統接收到家長遠程密鑰授權，自動調出學生資料進行匹配，并留存記錄以備查詢。 能提供人臉識別門禁出入人員信息的管理平臺，按不同權限對數據庫進行操作，并可提供查詢門禁記錄、數據備份和數據打印輸出等功能。 能通過網絡實現人臉識別數據的傳輸、遠程訪問和遠程系統維護。3.3 設計原則先進性: 系統采用國際、國內的通行的先進技術，適應時代發展的需要。成熟性：以實用為原則采用成熟的經過工程檢驗的先進技術和產品。方案設計中所選用的產品均經過嚴格的質量檢驗和成功的工程應用實例。開放性：采用開放的技術標準，避免系統互聯或擴展的障礙

8、。標準化：國際標準化的設計和標準化的產品。可擴展性：充分考慮未來發展，在系統設計時留有合理的冗余。系統具有充分的擴展能力，為今后系統擴充的留有充分的余地。安全性、可靠性：包括系統自身的安全和信息傳遞的安全，以及運行的可靠性，滿足系統能夠確保長時間不間斷運行的要求。設計、施工、運營與服務：強調以人為本的設計思想，為用戶提供高效、便捷、運行可靠的應用方案。3.4 設計思想利用人臉識別技術與軟件技術，實現完全智能和具有高安全性的身份鑒別驗證系統，配合自動化門控裝置進行校園出入口通行控制。校方管理者通過系統的數據查詢與分析功能，可實時掌握學生信息，維持安全的校園環境。提供一種優于其它方式的校園安全系統

9、解決方案。四、 技術概述4.1 關于人臉識別技術 是基于人的臉部特征為信息源進行身份驗證的一種生物識別技術。 人臉識別技術與其它生物識別明顯的優勢在于：特征值采集是非接觸式的。 人臉識別系統無須專用的昂貴采集設備，現有的通用設備（如攝像機、攝像頭等）就足以滿足要求。 作為最容易隱蔽使用的識別技術，人臉識別成為當今國際反恐和安全防范最重要的手段之一。 4.2 人臉識別技術原理用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉，進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關技術處理，包括人臉圖像采集、人臉定位、人臉識別預處理、記憶存儲和比對辨識，達到識別不同人身份的目的。4.3 人臉

10、識別技術特點 非接觸式和非強迫性特征值采集。 隨身“攜帶”，隨時隨地可用，避免口令、IC/ID卡、條碼卡或磁卡存在的丟失、遺忘、復制及被盜等諸多不利因素。 通過人眼就能判斷數據的最直觀技術，方便人工確認，復核、鑒定。 識別速度快，精度高，目前已在各行各業廣泛使用。 比傳統的身份鑒定方法更具安全、保密和方便性。 理論上具有絕對的防偽性、不可偽造及被盜。4.4 人臉識別應用于身份鑒別的優勢目前市場上應用較多的身份鑒別系統，一般可分為密碼驗證、IC卡驗證等傳統的身份鑒別系統，和近年新興的采用現代生物識別技術的身份驗證系統，常見的用于身份驗證的生物識別技術有：人臉識別、指紋、虹膜、手指靜脈等。4.4.

11、1與密碼、IC卡身份驗證系統比較1.冒用他人身份是傳統的密碼、IC卡等身份驗證系統無法克服的明顯缺陷，無法確定“誰在真正使用它”，而人臉識別是無法替代的，基于人臉識別技術的身份驗證系統有效地解決了這一問題。2.使用密碼、IC卡等身份驗證系統的用戶一旦身份被他人冒用，將很難追查非法冒用者。而人臉識別身份驗證系統根本不存在用戶身份被冒用的情況，并且隨機可調取人臉圖像，事后調查數據一目了然。4.4.2與指紋身份驗證系統比較1.受角度、空氣濕度、污漬等因素影響，指紋識別拒識率較高，而人臉識別不僅可以保證全天候使用，而且識別速度非常快。2.事實表明約有5的人的指紋無法被指紋識別儀辨別，原因有很多；相對而

12、言，每個人都有一張完好的易于辨認的臉 。3.指紋讀取必須主動配合，而且必須接觸到識別儀，這樣會帶來使用的不方便、用戶的心理抵抗等，用戶指紋還存在被他人復制的可能，而人臉識別的非主動性和非接觸性特征則使這些矛盾蕩然無存。4.4.3與虹膜、手指靜脈身份驗證系統比較1.雖然虹膜和手指靜脈識別也是先進的現代生物識別技術，但應用這兩種技術的身份驗證系統相對較復雜，現階段還不能普及到普通民用領域，這些系統的維護和售后成本也相對較高。2.盡管誤識率和拒識率都非常低，但虹膜識別對光源的要求很高，而且識別速度較人臉識別要慢很多；手指靜脈識別也需要使用者的高度配合才能正常使用。五、 方案設計5.1系統拓撲結構圖5

13、.15.2系統建設目標1. 加強校園的安全管理，人臉識別不可偽造的特性，杜絕了非法人員進入校園。2. 采集學生面部信息存檔備份，人臉面相信息具有人眼可直接識別性，信息利用率高，通過校園網可實現學生檔案的信息化管理。3. 人臉識別身份驗證系統將家長與學生的面像與其真實身份信息綁定，避免小學、幼兒園的學生出現冒領情況，杜絕由此發生的安全性事件。4. 可記錄和統計學生的人臉識別使用情況，加強學生宿舍的安全管理，也可應用于圖書館等場所，替代紙質的閱覽證。5. 顯著提升學校的智能化程度和辦學形象。6. 通過人臉識別，可以使接領學生形成一個家長對一個學生，或多個家長對一個學生的驗證機制，保證學生不會被冒領

14、。7. 抓拍臨時代接學生人員的面相，通過互連網或手機網絡發送給家長，家長進行識別，取得家長許可后校方將學生交送給臨時代接人員。8. 對進入學校的外來人員進行人臉登記、驗證，保證其身份的真實性，并存儲面相以備事后調查取證。9. 學生進入校園時進行人臉識別，驗證身份，可以控制門禁的開關自動放行，減少校門看守人員的工作量和難度。10. 自由設置學生的人臉識別權限，學生在校園內可進出的場所完全可控，可以設置學生可以進入或互訪的樓宇、樓層以至于宿舍房間，配合門禁裝置，完全可以實現宿舍管理無人化，并可保存人臉識別記錄，查詢學生的上課、住宿等情況。5.3系統功能設計1. 人臉采集和識別：通過識別終端采集人員

15、的臉部信息，與數據庫中的模板進行比對識別；2. 系統參數設置：對人員統一授權，管理方便，可進行用戶注冊、授權、修改、刪除及人臉建模、重新建模等用戶管理操作；3. 數據庫存儲和管理：系統設定的參數、人臉模板信息和所有開門記錄都被保存于數據庫中并進行自動備份，并且管理者可以根據需要，對所有資料進行匯總、編輯、擬制多種門禁管理報表；4. 實時狀態監控：系統可以對所有連接的門控裝置的狀態（門狀態、鎖狀態、報警狀態等）進行實時監控；5. 日志記錄信息管理功能：系統管理員可應用本系統管理控制軟件進行查詢、導出和刪除等日志記錄信息管理操作；6. 人機界面顯示功能：顯示、觸摸屏幕操作圖文提示菜單，聲音提示，系

16、統提供中英文顯示語言實時切換；7. 人臉識別設備低功耗節能控制功能：當現場識讀設備連續一段時間內無識別卡、觸摸屏操作、人靠近時，系統啟動進入低功耗節能工作狀態；8. 多臺終端數據庫同步（高級聯網系統）：多臺終端聯網工作時，采用同一個數據庫，實現獨立控制，集中管理模式；9. 遠程信息發送功能：可選擇將當前識別者的面相以圖片的形式發送給指定的人員。圖片可通過手機或電腦瀏覽，使代人接送學生的人員必須經過家長確認。10. 學生到達或離開學校時通過人臉識別門禁，系統可將識別的信息發送給家長，通過手機網絡，家長可隨時了解學生的行蹤；11. 系統可擴展：除人臉識別外，可擴展連接智能卡識讀設備，實現人臉與智能

17、卡的多重驗證；12. 記錄信息：系統能記錄識別信息，并且記錄系統自檢信息；13. 人臉識別終端具有多種報警功能：系統具有識別超時報警、防撬報警、消防報警等多種報警信號；14. 自學習功能：系統可設置動態地更新數據庫中用戶的頭像，從而保證在用戶的人臉及環境的變化下仍然能夠快速正確地識別；15. 輔助存貯功能：人臉識別終端可擴展容量存儲卡，設備損壞時可取出存儲卡備份數據；16. 完全脫機運行：識別模板的錄入和功能設置等，都可以直接通過識別終端操作完成。17. 以太網組網：終端通過以太網與管理PC進行組網，可遠程聯機。5.4 人臉識別流程示意圖圖5.45.5 人臉識別終端設備5.5.1產品資料產品名

18、稱：人臉識別終端型號：嵌入式（DSPARM）重量：600g5.5.2電氣特性額定電壓：DC12V/Max 1A工作溫度：050（-32 114 ）相對濕度：90% 不凝露 5.5.3人臉識別參數識別性能：拒識率FRR1%,誤識別率FAR 0.01%識別速度：1：1時0.5秒；1：N時1秒（1000人）適應環境光線：0 50000Lux識別距離：0.5 1.2m人臉姿態：傾斜20。 ；旋轉30。 ；俯仰20。 5.5.4 I/O接口網絡通訊：TCP/IP，RJ45（10/100Base-TX） 開鎖輸出：標準RS485信號輸出5.5.5系統平臺及存儲能力系統平臺：TM5320DM6446,主頻5

19、94MHz存儲卡容量：4G 以上用戶容量：20 1000人最大記錄容量：30萬條5.6系統管理平臺系統管理主界面數據管理5.7系統使用簡介人臉識別校園管理系統，采用行業領先的人臉識別技術，精確分析人臉特征，作為身份識別的依據，為學校的門禁管理、宿舍通行管理、小學幼兒園學生接送管理提供安全、便捷的系統解決方案。人臉注冊：先在終端注冊人臉模板。人臉檢測：當人站到終端前時，自動檢測到人臉并進行一對多人臉識別。按鈕/刷卡：在觸控鍵盤中輸入ID號碼或在讀卡區刷卡，進行一對一人臉識別。人臉識別：將當前人臉與數據庫中已注冊的人臉模板進行檢索比對。門禁控制：識別出當前人員身份，通過門禁控制器打開電控門鎖，允許

20、當前人員開門。本地數據管理：人臉識別終端與管理電腦通過TCP/IP網絡連接，使用瀏覽器打開門禁管理Web，設置終端參數，管理用戶資料、門禁記錄等數據。遠程數據管理：通過網絡路由器等設備將人臉識別終端連接到互聯網，互聯網中的遠程計算機同樣可以設置終端參數，管理用戶資料、門禁記錄等數據。 5.8應用設計5.8.1學校門禁應用在學校各個大門的人行通道安裝人臉識別門禁終端，連接電控鎖控制人行通道門的開、關。所有校內師生及工作人員都必須進行人臉面相的登記，進入學校時必須進行人臉識別，人臉識別成功后才能開門進入校內。對于實行封閉式管理的學校，在學校各個大門內側安裝人臉識別門禁終端，平時只有教師或工作人員才

21、有此門禁終端的開門權限，當有學生需外出時憑老師批準的外出申請條開通出門權限。周末或節假日允許學生自由出入的學校，可以對出門識別終端進行節假日或星期天開放所有出門權限的設置。5.8.2學校宿舍管理應用在每個宿舍樓安裝人臉識別終端，也可根據實際的應用需求在樓層、宿舍安裝。學生進入宿舍樓必須進行人臉識別驗證，人臉識別成功后才可以開門，宿舍互訪的學生，可憑證件在宿舍樓管理處進行臨時性的人臉面相授權，臨時性的人臉面相在驗證成功一次后失效，以使學生只能在自己宿舍所在樓自由出入，保證學生宿舍的安全。宿舍樓的人臉識別管理系統有簡單的考勤功能，能記錄和統計人臉識別數據，根據人臉識別記錄可以查詢到某個學生的進入時

22、間等信息，方便學校的住宿管理。還可以設置人臉識別宿舍管理系統的開門時間段，非就寢時間不允許進出宿舍樓。5.8.3學生家長身份驗證應用對于小學或幼兒園，學生放學一般都由家長來接送回家，放學后負責交送學生的教師配備人臉識別身份驗證無線終端，對前來接送學生的家長進行身份驗證，人臉識別成功后無線終端調取該家長對應的學生信息，教師核對資料與圖片是否相符，準確無誤后將相應的學生交給家長，如果識別不成功無線終端發送告警信號到學校保衛部門，通知管理人員進行核實處理。人臉識別家長身份驗證系統可以將一個學生與多個家長進行綁定登記，也可以將一個家長與多個學生進行綁定登記，人臉識別成功后系統調出相應的學生，家長只能接

23、送與自己綁定的學生。如果已綁定登記的家長因為有事臨時指派他人來接送自己孩子的，教師使用驗證終端對臨時接送人進行面相抓拍，系統通過手機或互聯網將此人面相照片發送給家長，家長核對照片確認是自己指派的人員后，通過手機短信或人臉識別電腦軟件遠程對學校的人臉識別系統進行授權，驗證終端調出相應學生資料，教師核實后交送學生。如果家長發現來接孩子的不是自己指派的人員，通過手機短信或人臉識別電腦軟件遠程發送信息，學校人臉識別系統告警通知保衛部門進行相應處理，防止冒領學生情況的發生。5.8.4學生防逃課系統應用對于高校，學生逃課是讓老師最頭疼的事，由于高校學生上課的特殊方式，使傳統的花名冊點名方式形同虛設，并不能有效防止學生的逃課行為。人臉識別技術可解決這一問題，將學生的面相注冊到系統模板庫，系統可根據上課的考勤