机场卡口人脸应用
第一章前言
在当前复杂的治安形势下，对犯罪嫌疑人、在逃人员、恐怖袭击人员等重点布防对象的追缉一直是公安部门面临的非常棘手的问题。同时传统视频监控对重点布防人员的识别效率较低，查找、搜寻、甄别较为繁琐耗时，随着高清视频监控和人脸识别技术的发展，采用高科技手段预防和制止犯罪已成为平安城市建设的需要。
在机场关键口设置人脸识别抓拍相机，通过平台分析处理人脸大数据，分析查询布控人员，能够实时的预警，以及事后的调查追踪。
通过实时的人脸检测，并与后端的黑名单库进行实时的人脸比对，一旦发现黑名单中的可疑对象即第一时间上报告警，有效提升对重点布防对象追缉的效率，同时也可以最大限度防止各种可能危及机场安全的犯罪行为的发生，保护国家和人民群众的生命财产安全，保证机场正常运转，免受损失。?
特别地，人脸布控系统后端的黑名单库支持基于现有的嫌疑犯库、逃犯库来批量建立人脸特征库，实现与当前公安系统无缝对接。
系统平台能对多路摄像头监控画面内的多个人脸同时进行检测、跟踪并与大规模人脸数据库进行实时比对,实现快速身份识别,可提供实时的监控与预警。极大提升了传统视频监控的预警功能和智能化程度,拓展了人脸识别技术的应用空间,对布控、反恐、刑侦、追逃等有重要意义。为开展人脸图像检索、轨迹发现、快速筛选、特征比对等提供多维度的分析计算，从而解决视频监控系统深度应用不足的问题，充分发挥图像资源效能。最大限度利用治安监控摄像机的价值，进行人脸捕获功能，实现人员轨迹搜索，为机场安全、公安布控又多增添一种高效的辅助手段。
第二章系统构成
2.1系统原理
主要分两部分：前端高清人脸识别抓拍摄像机；后端平台服务器平台（人脸比对服务器、数据库管理服务器、文件管理服务器、智能检索服务器）
前端人脸抓拍摄像机内嵌人脸抓拍功能，能对图像中的人脸进行自动抓拍和上传，减轻网络带宽和后端服务器运算能力的压力，减少视频编解码过程对图像质量的损失，提升人脸图像质量。视频流也可在当地用NVR 或其他存储设备，录像存储作为备份。
人脸抓拍摄像机智能算法，可以根据特定场所卡口位置的环境特性，具备自动曝光功能，能够根据外部不同场景以及光照变化自动控制调节曝光参数，确保在逆光等情况下抓拍到较为清晰人脸，自主学习周边环境以及人脸信息。
前端卡口布置的高清人脸识别摄像机，选择画面内最优的人脸图像上传至平台服务器，由后端服务器进行处理。
2.2前端布局
卡口图像获取，主要是前端人脸抓拍摄像机的布置卡位，主要有： 机场大厅入口：
在机场大厅的几个入口，根据门的宽度、高度，选好人脸抓拍相机的镜头焦距(毫米数)，以及安装的高度，保证焦距在大门的那道水平线上，使进入的人员都能经过焦点，获取到清晰的人脸图。
检验登机牌卡口：
登机牌检验的时候和身份证合一验证是独立的系统，在这个位置人员是配合式的拍照，站在对应的位置，这个位置作为焦点，在装一台人脸IPC ，用于抓拍取证、以及人员跟踪，事后查询。
登机验证口：
在登记通道口，验票上机的位置，可以装在入口上方。在乘客上机的时候把好最后一道关，可以查询到该乘客是从什么时间哪个登机口入的什么航班。
员工通道出入口：
供内部员工出入的，避免非法人员蒙混出入，此入口的内部员工建立白名单库，非法闯入平台告警提示。
通过这几个点的人脸轨迹跟踪，可以查询到该乘客从进入到登机的详情，通过人脸就可查询，比传统视频调取翻看省时省力，快速准确。
2.2平台服务器组成与功能
人脸比对服务器：利用海清视讯自主研发的人脸识别算法，对前端人脸抓拍相机传输的人脸小图进行建模和结构化，获取人脸特征数据后为人脸实时比对识别、人脸检索等功能提供算法支持；
数据库管理服务器：人脸结构化数据仓库，包括：抓拍库、员工库、黑名单库的人脸特征码向量；抓拍、注册人脸图的元数据仓库，人脸比对结果、告警元数据仓库；
文件管理服务器：抓拍库图片（人脸小图和抓拍场景图）、员工库图片、黑名单库图片数据的文件管理；
智能检索服务器：业务应用服务器，事件分析，包括主动侦测事件和事后处理，如：黑名单实时报警、各种报警信息排查、图像的预览检索、相关场景图预览等；
第三章功能实现
3.1人脸抓拍摄像机
（1）监控宽度
由于需要保证拍摄到的图片中的人脸区域像素不小于80*80像素，当前我们提供的200W高清抓拍机的监控区域宽度小于3米，如果监控区域宽度在5米以上，需要多加装高清摄像机。另外，现场环境复杂多样，根据具体的实际环境，摄像机还需要考虑
到低照度、宽动态等功能（暗光、逆光等）。
（2）镜头选择
不同的相机、镜头焦距、监控的宽度也决定了不同的监控距离和摄像机架设，其之间的换算关系如下：
U≈f*W/a
h=U*tan(13*3.1415926/180)+1.7≈U*0.2288+1.7
参数如下：
a：Sensor斜角尺寸(mm)
W：监控宽度(m)
U：监控距离(m)
f：镜头焦距(mm)
h：相机架设高度(m)
（3）安装位置选择
安装的位置和出入口的距离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80*80像素；
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°；推荐摄
像机的俯视角度α=15度；
3.2人脸登记
对公安布控人员的人脸数据库（身份证数据库，或者已获取的嫌疑人照片），进行分类，创建不同的人脸数据库，比如抢劫盗窃人员、吸毒人员；对不同的人脸库，布控不同地点的摄像机，对嫌疑人经常出现的地方进行布防。
支持一人多态人脸样本登记入库，提高人员对比识别效果．除本地摄像机采集人脸登记入库之外，系统还支持批量导入身份证相片入库功能。（图片仅供参考）
3.3人脸抓拍
前端人脸抓拍机对所经过的人员进行人脸抓拍，系统平台软件记录所有抓拍到的图片，管理人员可通过浏览器客户端直接实时查看和管理：（图片仅供参考）
3.4比对识别告警
系统平台软件可以按通道对人脸进行布防，每个通道可以单独配置黑名单数据库，实现单独布防。人脸比对识别主要是利用人脸识别算法对抓拍到的人脸图像进行建模，同时与来往人员库中的人脸模型进行实时比对，如果比对的结果为未识别，则视为身份验证失败，系统自动可通过软件弹出告警界面、声音等方式进行预警，提醒监控管理人员。管理人员可以根据现场报警比对信息进行身份核实，是否报警出警。（图片仅供参考）
3.5人脸信息查询
系统平台记录查询不仅能实时的查询所有抓拍的人脸记录，还能查询布控的不同人员库的告警信息，从告警信息来查询嫌疑人出现的时间、地点、活动轨迹，便于刑侦调查和布防。如下图
实时的查询所有抓拍的人脸记录
人脸告警信息查询
查询嫌疑人出现的时间、地点、活动轨迹
3.6人脸搜索（以图搜图）
系统平台软件自带人脸检索功能，在系统中输入待查询的人脸照片，系统自动检测出人脸库中的人脸信息，用户选择需要检索的人脸后进行相似度、时间段等参数设置后开始检索，最后检索出的相似人脸的结果会在界面上显示出来。
可以查看嫌疑人在街道、城市的活动轨迹，比如经常出现的时间、地点轨迹、实时人脸图、关联的摄像机视频等，更便于公安进行预警布控，节省人力物力财力。
第四章设备选型
4.1人脸摄像机
机场大门和登机牌检验口用人脸识别的枪机。
I6012-H21A-AV-FR/（POE）
适用场景
银行视频系统、公安监控系统、校园监控系统
光线相对复杂多变的环境等
主要特性
·采用H.265MainProfile编码,最高分辨率1920*1080
·逐行扫描210万像素CMOS传感器,捕捉运动图像无锯齿
·码流平滑设置，适应客户不同场景下对图像质量、流畅性的不同要求
·支持机器视觉光学宽动态≥120dB,适合逆光环境监控
·支持最大64GMicroSD/SDHC/SDXC卡本地存储
·ICR红外滤片式自动切换,实现真正的日夜监控
·支持本地模拟输出,方便安装调节
·支持主次码流同时输出
·支持透雾,3D降噪，强光抑制,电子防抖,并具有多种白平衡模式,适合各种场景需求·支持背光补偿,自动电子快门功能,自动光圈,适应不同监控环境
·内嵌WebServer，支持IE预览视频、参数配置、升级、用户权限管理等
·支持多个区域隐私遮挡设置
·支持移动侦测、网络故障检测等策略及报警录像、图片抓拍
·支持GB28181协议
·支持ONVIF协议
·内置智能人脸识别抓拍,支持复杂光环境下人脸抓取
规格参数
产品尺寸
摄像机接口定义图
装在登机检验口的正门处，摄像机是小巧针孔式的。
产品型号
I5001-H21A-FR/(-POE)/(-AV)
适用场景
主要应用在银行ATM机等隐藏式、小型式环境。
主要特性
·采用H.265MainProfile编码,最高分辨率1920*1080
·逐行扫描210万像素CMOS传感器,捕捉运动图像无锯齿
·码流平滑设置，适应客户不同场景下对图像质量、流畅性的不同要求
·支持机器视觉光学宽动态≥120dB,适合逆光环境监控,支持透雾，3D降噪功能·支持最大64GMicroSD/SDHC/SDXC卡本地存储
·ICR红外滤片式自动切换,实现真正的日夜监控
·支持本地模拟输出,方便安装调节
·支持主次码流同时输出
·支持强光抑制,电子防抖,并具有多种白平衡模式,适合各种场景需求
·支持背光补偿,自动电子快门功能,自动光圈,走廊模式,适应不同监控环境·内嵌WebServer，支持IE预览视频、参数配置、设备升级、用户权限管理等·支持多个区域隐私遮挡设置
·支持移动侦测、网络故障检测等策略及报警录像、图片抓拍
·支持GB28181协议
·支持ONVIF协议
·内置智能人脸识别功能模块，支持复杂光环境下的人脸抓取
规格参数
、服
务器
服务器架构根据实际ipc数量而定，，总体架构如下