人工智能AI人脸识别大数据信息化系统方案
人脸识别建设方案 人工智能AI智能人脸识别系统技术方案北京XX软件科技2019年X月目 录第1章 设计背景2第2章 智能人像比对平台52.1 系统结构52.2 设计原则62.2.1 先进性62.2.2 开放性62.2.3 扩展性62.2.4 安全性92.2.5 抗灾性92.3 人像对比算法92.3.1 技术选型标准92.3.2 算法性能102.3.3 基本比对功能112.4 人像资源库112.4.1 数据量要求112.4.2 建设基础人像库122.4.3 建设少数民族人像库122.4.4 建设宗教人像库122.4.5 建设重点关注人员库122.4.6 数据更新132.5 软件系统介绍132.5.1 子系统功能132.5.2 人机交互系统功能162.5.3 其它功能172.5.4 系统配置清单182.5.5 依赖软件与平台192.6 移动终端介绍202.7 网络环境21第3章 动态人脸监控识别平台223.1 动态监控数据库243.1.1 人像照片质量判定253.1.2 人像数据入库方式说明253.2 人像基础比对服务平台263.3 可用实例分析273.3.1 场景1：机场出入口动态人脸监控283.3.2 场景2：车站/机场安检，人证合一28第4章 人脸识别系统294.1 概述294.2 系统组成304.3 系统功能314.4 系统集成334.4.1 集成建设总体原则334.4.2 本期集成项目集成规划思路494.4.3 项目成果交付644.4.4 项目质量服务体系674.4.5 项目服务承诺74第5章 施工方案和售后服务79232第1章 设计背景随着国内平安城市、智慧城市项目的深入发展，城市监控的高清化进一步得到普及，摄像机数量大规模增长，使得人脸识别在数据的采集上阻碍大大减小，提升了人脸识别的质量与应用领域。在人脸识别的应用场景中，面部解锁、上班打卡、机场安检等一些场景被不断尝试，成为人脸识别最重要的应用场景。据统计数据显示，仅在中国大陆，在未来三年内有望形成年销售额过百亿，并在未来十年内则有望形成年销售额过千亿的市场规模。从2010年起，其118个成员国家和地区，必须使用机读护照，人脸识别项目技术是首推识别模式，该规定已经成为国际标准。中国公安部一所正在加紧规划和实施中国的电子护照计划。在技术越来越先进的未来，技术的不断进步势必会倒逼信息安全标准的不断升级，因此包括身份证以及电子护照等证件的升级换代势必会给人脸识别领域带来更多的机会。目前我公司人脸识别项目系统基于神经网络”深度学习”的模型选择算法，提供人脸布控、人脸比对、以图搜图、轨迹跟踪、白 / 黑名单管理等核心业务功能，克服了传统技术的缺点，可实现重点监控区域人员的快速查找。1、平安城市：延安市公安局高清视频监控指挥系统，延安市公安局高清视频监控指挥系统建设项目是由延安市公安局负责牵头建设的市府2012年重点建设项目之一。作为市政府数字延安的重要组成部分，拟在视频监控系统和“三台合一”指挥系统的基础上，扩建改造为涵盖交通、水利、林业等多个政府部门应用的数字延安平安城市高清视频监控指挥系统。经过多轮的测试和评估，我公司高清数字前端摄像机顺利应用于该项目。该项目共计使用我公司高性能200万数字高清摄像机240余套。2、交通地铁：重庆地铁1号线线路全程采用我公司生产的摄像机，包括站台监控，车站监控，车厢监控等。警方将采取实时监控，提高应急指挥效率，为市民打造最安全的地铁。固定点视频和移动视频监控相结合，对进入轨道和车厢区域的可疑人员进行实时监控，最大限度提高应急指挥效率。 3、智能建筑：广州珠江新城W 酒店( 超五星级) 位于广州市繁华新城区珠江新城，是国际超五星级酒店。W 酒店监控项目从前端到中心全套采用我公司设备，日夜转换摄像机、固定半球摄像机、快球、硬盘录像机、大型矩阵和辅助设备等。这是我公司品牌在酒店项目中的又一代表性案例。 我公司作为全球领先的电子安防与光通信设备制造商，产品涵盖全系列视频监控设备，包括摄像机、快球、高速云台、视频矩阵、IP视频系统，以及光端机和门禁控制系统。致力于研究我公司人脸识别项目，公司产品及解决方案已广泛应用于政府、公安、教育、卫生、交通、航天、军工、工业等多个领域。随着行业技术的发展，公司提出了更高的“人物互联”新战略。我公司在优秀的电子安防产品及系统解决方案的基础上，以平台软件为核心，安防设备为基础，初步织出了服务于智慧城市、民用安防和一些聚焦行业的物联网，公司将逐步发展成为全球领先的人物互联的智慧城市解决方案提供商和增值服务运营商。第2章 智能人像比对平台2.1 系统结构建立标准统一的共享人像库，并在此基础上，部署完整的人像比对判定平台。该系统由人像标准化采集系统，人像数据库子系统、基础比对服务平台、人脸识别应用平台4大部分组成，支持前端人像采集、静态人脸查询、移动警务通人脸识别一体化服务。该平台支持统一人像数据交换接口，兼容大多数人像数据交换标准。统一的安全标准接口，兼容PKI密钥，网络加密狗等常见的安全标准接口。系统总体结构如下：系统采用B/S架构，以浏览器方式进行人像预处理、人像比对、结果查询、用户管理、系统运行状态查询等管理操作，减少了系统后台管理、人口治安及其他警种成百上千终端安装和维护难度，方便未来多警种共享应用。系统可提供标准的WebService接口，将业务系统获取的人像照片与相关人像库进行比对。2.2 设计原则本着统一标准、分级管理、资源共享、无缝对接的设计原则，以人像比对算法为核心，整合多区域现有资源，实现准确识别、快速反映，覆盖全面的智能人像识别应用平台。2.2.1 先进性该平台算法由中国科学院自动化研究所研究员、国际知名人脸识别专家、IEEE院士李子青教授领衔研发，是基于中国自主知识产权，针对公安各警种业务特点专门研发的综合智能人像识别应用系统平台。2.2.2 开放性人像采集与比对平台具有统一的服务接口，兼容公安部拟指定的统一人像数据交换标准草案。统一的安全验证，兼容PKI密钥，身份认证等常见的安全验证机制。2.2.3 扩展性整个平台系统接口分为系统级别之间的接口与单个系统开放出来的服务接口组成。系统可“随需而变，以不变应万变”提供多种可靠服务功能。1、系统级接口系统级接口指的是不同地区部署的人像辅助识别平台之间的接口，主要有两种访问方式第一种采用页面查询的方式，以只查询方式进行访问，通过系统提供的Guest权限进行页面访问。适用于不同平台之间快速的调阅查询。第二种通过请求服务与直接调阅的形式进行数据库的查询，系统预留标准数据库查询接口，以市，县二层结构进行数据库间的查询调用，采用本系统建立的数据中心，纵向上进行直接的调用，高层中心保留下级中心的数据库信息索引。即市级中心直接查询市级与县级中心，市级中心直接查询县级中心。横向上以请求服务形式进行调用，横向系统间不保留对方的数据库信息索引，而是通过请求服务方式进行。2、服务接口服务接口适用于该系统与其他业务应用系统做二次开发或者集成用接口，包括所有系统级接口与平台应用接口。人像基础比对服务平台通过WebService进行与其他系统的交换机制，通过标准的XML或者Jason格式文件进行数据交换，兼容GA/T 922.2-2011标准 第二部分 人像数据采集标准中的数据格式交换。服务接口主要以WebService与ActiveX等方式提供。满足各业务系统二次开发，集成使用。服务接口说明服务接口接口说明接口方式应用场景1：N比对接口提交单张照片进行身份查询WebService出入境：假证，重证查处。户政：重证查处刑侦：侦查嫌疑人员治安卡口：侦查嫌疑人员移动警务：巡逻盘查N：N比对接口提交多张照片进行身份查询WebService同上，一次提交多张照片比对1:1比对接口提张2张照片进行比对。WebService提交2张照片得到相似度综合信息比对接口提交照片与身份证号，系统人员编号比对。WebService综合查询，提交照片与系统相关人员查询。身份信息查询接口输入身份证号查询人员是否在人像模板库中WebService/通过身份证号查找人员入库照片与信息。人像建模接口输入图片将图像入库WebService提供图像入库建模方法人像采集接口提供插件供前端采集设备使用ActiveX/SDK提供ActiveX插件供前端相机进行二次开发使用。2.2.4 安全性人像采集比对平台采用统一的安全验证标准，所有的子系统采用统一安全验证机制，支持PKI加密狗，身份验证等常见的身份验证机制。2.2.5 抗灾性在设计硬件架构时，充分考虑了系统的可用性和抗灾性，使用了“计算节点冗余拓扑”的架构方案。例如运行有2个比对服务实例，每一个服务实例都可以完成全部的比对服务功能。在每一个服务实例中，每一个运算节点内存中只加载部分模板数据，这样能够显著提高比对效率。但是每一个计算节点的磁盘中都保留有全部的模板数据，任意一个计算节点损坏都不会影响到数据完备性。当有计算结点损坏时，集群控制器会收到通知并且发出服务请求让剩余的计算节点加载受损节点的模板数据。2.3 人像对比算法2.3.1 技术选型标准根据公安部关于加快推进人口信息人像比对技术应用的通知（公治明发【2012】331号），原则上优先选用国内算法，如需选用国外算法，应在确保人口信息安全的情况下使用。人口信息人像比对系统的承建单位不得具有外资背景，且须签订保密协议书。禁止境外人员参与系统建设。2.3.2 算法性能系统主要性能指标序号项目指标备注1建模速度本地：240张/秒Intel E5 2630处理器，主频3GHZ以上，内存64G，硬盘2T2比对速度单机：1120万次/秒3模板大小2004 Bytes4自查重单机：12小时100万级二代身份证5入库率>99.99%6首位命中率>95%7前10位命中率>92%8前50位命中率>82%9系统容量2亿以上支持亿级扩展10逻辑库数>100支持扩充11在线用户数支持至少5000个同时在线用户3000个以上派出所及全市各警种web调用模式及接口调用模式。2.3.3 基本比对功能（1） 1:1一对一比对，对输入系统的两张照片比对确认是否同一人；（2） 1:N一对多比对，输入一张照片与选定的照片分库比对以返回最相似的照片和信息；（3） M:N多人对多人比对，提交多张照片与选定的照片分库比对以返回各自最相似的照片和信息；（4） 自库查重：系统支持照片分库自我查询，例如出入境照片库进行库内滚动比对，查找“一人多证”的记录；（5） 异库查找：系统支持不同照片分库之间进行滚动比对，查找人员在各库中的关联信息；2.4 人像资源库2.4.1 数据量要求资源库建设采用“统一规划、分类建库、各库关联、全面共享、冗余增长”的思路，设计容量约1000万张以上。2.4.2 建设基础人像库对全国在逃人员、国保重点人员、禁毒重点人员等八类照片数据入库建模，向客户全面开放人像核对查询功能，
