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智能建筑工地人臉識別解決方案
章 系統概述
項目背景
建筑行業是一個安全事故多發的行業。目前，工程建設規模不斷擴大，工藝流程紛繁復雜，如何做好現場施工現場管理，控制事故發生頻率，一直是施工企業、政府管理部門關注的焦點。自從工地人臉識別身份驗證實施以來，不管是對工地人員身份驗證，還是安全管理都發揮了極大地作用。工地原有的考勤模式為人工考勤模式，即下屬部門配備相關人員進行手工考勤，員工上下班時，到該人員處進行考勤登記。人工考勤模式不僅僅效率極低，準確率也低，還會出現因為人情關系影響考勤結果的情況。這些都嚴重制約公司的發展，也與公司現代化管理的生產環境形成了明顯的反差。
為了改變目前工地安全管理的現狀，掌控工地人員的數量，人員的信息，人員的考勤情況，及高清技術、智能化技術、網絡技術的日趨普及與成熟，我司立足實際需求，針對目前工地的需求，推出人臉識別系統解決方案。
系統采用*的人臉識別算法，高速芯片作為識別算法的運行硬件平臺，通過出入口的身份信息采集、實時人臉抓拍識別，從而實現進出工地人員身份驗證。并針對工地的考勤增加工地考勤統計，為工地出入口安全服務提供了全新可靠的解決方案。
人臉識別應用優勢
人臉識別技術特指利用比較不同人臉視覺特征信息進行身份鑒別的識別技術，屬于生物特征識別技術的一種。人臉識別技術是一種基于人的臉部特征，對輸入的人臉圖像或者視頻流進行處理，根據每個臉的位置、大小和各個主要面部器官的位置信息，進一步提取每個人臉中的身份特征，并將其與一直的人臉進行對比，配合人臉識別系統的一系列相關技術，包括人臉圖像采集、人臉定位、人臉識別預處理，身份確認以及身份查找等，確認具體人員的身份。
人臉識別技術在人員身份識別方面的應用優勢與特點：
1、非接觸的，用戶不需要和設備直接接觸；
2、用戶接受度高，識別自然，不需要人員操作；
3、可事后追查，保留識別比對的照片；
4、非強制性，被識別的人臉圖像信息可以主動獲取；
5、快捷高效，正常步行速度即可識別
第二章 系統總體設計
節 設計原則
系統設計遵循技術*、深度學習算法、性能穩定、節約成本的原則；本系統設計內容是系統的、全面的、完整的、易用的以及符合人機交互的；方案設計具有科學性、合理性、可操作性。
系統設計及開發應用符合國家及行業對外信息系統的要求和管理規范，相關對外的服務接口，均采用行業內主流的技術要求規范，充分考慮人臉數據量大、格式多樣、業務應用需求復雜的要求，對各類數據格式及通信標準做了統一的考慮，保證系統內部各個業務模塊設計合理性的同時，為其他業務系統提供了開放性、標準化的服務接口，滿足其他業務系統對人臉識別系統的應用需求。
• 系統的實用性
整個系統從實用性的角度出發，限度的滿足通道管理應用人臉識別管理系統的需求，能適應新技術的發展。因此, 系統的實用性是首先應遵循的原則。同時，系統的前端產品和系統軟件均有良好的可學習性和可操作性。特別是操作性,使具備電腦初級操作水平的管理人員,通過簡單的培訓就能掌握系統的操作要領,達到能完成值班監控的基本操作水平。
• 系統的*性
采用的科學技術水平，集成了*的人臉識別算法，在保證整個系統功能和性能的前提下，限度地采用成熟、可繼承、具備廣闊發展前景的*技術。努力保證整個系統功能的科學合理性，防止片面追求某一局部的高性能與*性。
• 系統的穩定性
由于人臉識別系統是不間斷長期運行工作的系統，所以系統的穩定性顯得尤為重要。要求系統能夠在長期工作中不中斷不報錯, 還應符合不同環境的使用, 并可在高溫、低溫、雨淋等環境下有效工作。
• 系統的可擴展性
無論在系統軟件、硬件的設計和選型上，都充分考慮其后期的可擴展性，結構上應易于擴充，以便于后期新功能的擴充。在硬件的接口上也比較豐富，能適應后期更多的設備接入控制。
• 系統易維護性
人臉識別系統在運行過程中的維護應盡量做到簡單易行。系統的運轉真正做到通電即可工作的程度。而且維護過程中無需使用過多專用的維護工具。從計算機的配置到系統的配置,前端設備的配置都充分仔細地考慮了系統可靠性。我們在做到系統故障率的同時,也考慮到即使因為意想不到的原因而發生問題時,保證數據的方便保存和快速恢復。
第二節 設計標準和規范
- 《安全防范視頻監控人臉識別系統技術要求》GB/T 31488-2015
- 《安全防范工程程序與要求》GA/T75-94
- 《安全防范系統驗收規則》GA308-2001
- 《安全防范工程技術規范》GB50348-2004
- 《安全防范系統通用圖形符號》GA/T74-2000
- 《系統接地的形式及安全技術要求》 GB14050-93
- 《安全防范視頻監控攝像機通用技術要求》GA/T1127-2013
- 《安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求》（GB/T28181-2011及其補充文件）
- 《出入口控制人臉識別系統技術要求》GA/T1093-2013
第三章 產品介紹
節 系統組成
人臉識別系統由人證識別終端、閱讀器、自助終端、通道閘、人臉識別管理系統及平臺組成。
人臉識別終端：存儲白名單人員和訪客人員的原始數據和通行記錄數據，并處理白名單比對和人證比對，控制門禁控制器開閘。負責與計算機人臉識別管理系統或第三方系統通訊，下載名單數據，上傳設備比對記錄數據。
自助終端：自助采集終端由人證識別終端與臺式組成，小區業主或住戶刷進行人證比對時，自動采集人員數據，并通過系統同步到其它人臉識別終端。
（自助終端）
閱讀器：（選配）接入人臉識別終端后，可進行人證比對，驗證通行人員身份。
（臺式閱讀器） （內置式閱讀器）
通道閘：處理人臉識別終端發送的開門指令，開閘通行
人臉識別管理系統：管理人臉識別終端設備，修改人臉識別終端設備參數，登記白名單人員信息和訪客人員信息，通過系統監控設備的實時通行數據，接收人臉識別終端上傳的人臉識別比對記錄數據，并存儲。
LED屏控制卡：使用配置的控制卡，人臉識別管理系統通過網線連接控制卡，控制顯示屏內容。（控制卡能驅動小于2038*64/1344*96/1024*128的P10單色戶外顯示屏。）
LED顯示屏：自定義配置工地名稱及歡迎語，不同工種人數統計及時間。
平臺：對接第三方平臺，上傳人臉識別設備的比對記錄數據到第三方平臺。
人臉識別終端通過網線與人臉識別管理系統連接，根據具體的情況可對接平臺。
第二節 主要功能
1、信息采集：在人臉識別管理系統中可通過連接閱讀器讀取信息、和USB攝像頭采集人像數據登記進出人員信息；在人臉識別終端可通過連接閱讀器采集信息、通過內置的攝像頭采集人像數據做人證比對，并將人證比對數據上傳到人臉識別管理系統。
2、白名單人員比對：當通行人員出現在人臉識別終端的視頻區域時，系統檢測到人臉后，采集現場人臉照片與白名單庫進行人臉比對，當人臉比對通過后，系統打開道閘，已登記的人員實現刷臉通行。
3、人證比對：當通行人員出現在人臉識別終端的視頻區域刷時，系統讀取信息，采集現場人臉照片與證件照片比對，比對通過后，系統打開道閘。
4、白名單管理：對固定通行人員進行白名單登記，并將固定人員分組管理，可以對固定人員信息進行實時更新。
5、來訪人員管理：對來訪人員進行身份核查，訪客人員在后臺登記完成后，訪客人員可設定權限通行，訪客人員僅可在設定權限的人臉識別終端進行刷臉通行，并實時記錄訪客在人臉識別終端的通行記錄。
6、圖片抓拍：對進入的人員實時圖片抓拍。
7、名單同步：人臉識別終端連接人臉識別管理系統后，可手動同步客戶端的白名單、黑名單。
8、陌生人提示：當陌生人員在人臉識別終端刷臉時，系統將語音提示陌生人員需要進行的下一步操作。
9、智能預警：當黑名單人員在人臉識別終端刷臉時，將黑名單比對記錄上傳到后臺，并在后臺進行黑名單預警。
10、記錄查詢：對進入的人員可隨時進行后臺記錄查詢。
11、事件查詢：對事件發生時間段人員進出進行報表輸出，方便事件人員確認和事件確認。
12、門禁控制：當陌生人或白名單人員刷比對成功或白名單人員刷臉自動識別通過后，系統控制門禁自動開門；若比對失敗，則系統不會控制門禁自動開門。
13、韋根輸出：系統支持韋根信號輸出。
14、主動式補光功能：在弱光條件下，系統根據配置自動打開前置補光燈。
15、識別距離設置：系統支持設置不同的識別距離。
16、工地人數統計：統計不同工種場內人數。
17、LED屏顯示：統計不同人員類型配置LED屏顯示內容，可自定義顯示不同的標題、歡迎語、人數統計等內容。
第三節 產品特點
| 高識別率算法：的人臉識別算法，快速識別人臉，辨別證件真偽、0.2秒判斷是否是本人，準確率高達99.0%，并支持離線比對。 |
| 人證比對/1:1比對：人臉識別終端是一款集人臉采集與驗證的多功能一體機。它能實現對持證人與持證人的真實身份是否一致進行驗證。 |
| 白名單比對/1:N比對：通過管理員權限錄入的白名單人員，只需通過人臉抓拍信息比對即可核驗通行。 |
| 黑名單比對：對于在在后臺中設置的黑名單用戶，即使人證對比通過既然沒有開閘權限。 |
| 訪客比對：對于在后臺進行登記的訪客人員，在人臉識別終端上可直接刷人臉識別通行。 |
| 白名單分組：登記的白名單人員可創建白名單分組管理。 |
| 通行權限：不同的白名單可設置不同的設備進行下發，僅有已下發到對應的人臉到設備上的人員才擁有設備的刷臉通行權限。 |
| 語音播報：比對完成后系統自動播報比對結果語音，進行開閘，當比對結果不通過，語音播報比對失敗，請重試的語音。 |
| 多識別方式智能切換：系統自動切換人臉白名單比對方式、人證比對方式和白名單比對+人證比對方式。 |
| 記錄查詢：軟件后臺對用戶的進出記錄進行查詢，批量導出時間段內所有記錄。 |
| 脫網運行：脫機不聯網時可正常工作，聯網后可通過客戶端軟件管理多臺聯網設備。 |
| 逆光識別：產品在逆光環境下，正常識別人臉，適應室內、半戶外和戶外場景。 |
| 自動補光：系統根據算法檢測，自動開啟補光燈，補充光源，實現在暗光、弱光中正常識別比對。 |
| 病毒防護：深度定制安卓系統，定期清理系統，防護各種網絡病毒。 |
第四節 規格參數
產品型 | SDF-HF7800系列 | |
基本參數 | 外觀尺寸 | 138*130*460mm（長*厚*高) |
工作溫濕度 | -20℃至60℃,<90℃RH | |
防護等級 | IP65 | |
安裝場景 | 閘機安裝、壁掛安裝、臺式安裝 | |
安裝角度調節 | 水平垂直轉動 | |
電源 | DC12V 3A | |
屏幕規格 | 尺寸 | 7英寸 170°IPS液晶屏 |
分辨率 | 1024*600 | |
主板參數 | CPU | 高性能32位4核ARM芯片 |
內存 | 2GB | |
存儲 | 16GB | |
控制模塊 | 內置I/O門禁控制模塊 | |
外圍接口 | 電源接口 | 1 x DC12V DC005母頭2.1*5.5 |
USB接口 | 1 x USB2.0 | |
繼電器輸出 | 1 x 開關量輸出 2PIN 3.81間距端子 | |
RJ45網線接口 | 1 x RJ45網口 | |
韋根輸出接口（預留） | 1 x WG輸出 | |
RS485接口（預留） | 1 x RS485信號 | |
IO輸入（預留） | 1 x IO信號 | |
補光燈 | LED補光燈 | |
攝像頭 | 傳感器 | Sony 星光級 1/2.8 |
分辨率 | 200W像素 | |
光圈 | F2.4 | |
焦距 | 6mm | |
白平衡 | 自動 | |
寬動態 | DOL-WDR | |
動態范圍 | 120dB | |
識別范圍 |
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算法性能 | 識別距離 | 0.3-4米 |
識別時間 | 小于300ms | |
人臉庫容量 | 1：N，N<=10000 | |
準確率 | 99.70% | |
功能 | 系統 | Android 6.0 |
識別功能 | 白名單識別、人證識別、黑名單識別 | |
比對方式 | 支持1:1人證比對、1:N識別、IC卡識別 | |
語音播報 | 支持語音播報識別結果、陌生人預警 | |
設備升級 | 支持遠程升級、單臺設備升級 | |
二次開發 | 人員管理、設備管理、識別記錄等對接 | |
補光模式 | 支持智能補光 | |
存儲空間 | 支持自定義存儲空間，自動循環覆蓋空間 | |
廣告播放功能 | 支持廣告功能，播放圖片格式： JPG、PNG、BMP | |
歷史記錄數量 | 高達150000條數據（循環寫入） | |
材質 | 鋁合金 | |
備注 |
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第五節 客戶端功能
1. 安裝在本地局域網電腦上，可以查看人臉識別終端實時的身份比對信息，包括白名單比對信息、訪客比對信息、人證比對信息、黑名單比對信息四種比對類型信息，和比對成功、比對失敗兩種比對結果。
2. 管理本地人臉識別終端設備，查找、修改終端設備參數和刪除終端設備等功能。查詢驗證記錄、統計數據等功能。
3. 過期預警：終端系統對刷的陌生人進行有限期識別，當系統檢測此已過期，則進行過期預警。
4. 白名單管理：客戶端能管理白名單人員，增加白名單人員、修改白名單人員信息以及刪除白名單人員等功能。
5. 訪客管理：客戶端能管理訪客人員，增加訪客人員、修改訪客人員信息以及刪除訪客人員等功能
6. 黑名單管理：客戶端能管理黑名單人員，增加黑名單人員、修改黑名單人員信息以及刪除黑名單人員等功能。
7. 記錄查詢：客戶端能查詢終端系統的人證比對記錄、白名單比對記錄。
8. 數據導出：客戶端能導出名單庫和歷史記錄。
9. 遠程開門：客戶端能遠程控制終端系統打開門禁。
10. 訪客登記：客戶端能對訪客進行登記，便于訪客管理。
11. 名單分組：客戶端能對錄入系統的白名單人員進行分組管理。
優勢：
統一接入設備，能做到一鍵查找所有終端設備，并接入到客戶端，實現綜合管理，匯總數據。設備具備實時監控管理人臉識別結果，提供多通道可同時查看多臺設備數據，比對結果查詢、名單管理、設備管理、錄入詳細信息等功能。
第四章 系統工作流程
安裝在本地局域網電腦上，可以查看人臉識別終端實時的身份比對信息，工人使用人臉識別開閘。人臉識別終端、自助終端和LED屏控制卡通過網線與管理系統連接，操作人員在自助終端或管理系統采集不同工種的工人人臉數據，然后下發到人臉識別終端，工人在人臉識別終端上刷臉通行時，系統統計人員和考勤，并將統計的人數顯示在LED屏上，LED屏顯示實時的場內各工種人數和系統時間。
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