项目需求人脸抓拍识别监控系统设备.docx
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项目需求人脸抓拍识别监控系统设备
项目需求
一、项目背景：
随着教育信息化工作的深入和安防技术的不断发展，校园安防保卫得到了各级教育主管机构越来越多的重视，校园安防应用虽与其他行业存在众多通性，但也有一些自身的特点和要求。
传统校园安防主要依靠视频监控系统，依据人对视频信息的内容作出判断，对异常行为进行分析和处理。
但很多校园安全事件的发生证明，单单依靠视频监控系统很难应对目前校园安保的严峻形势。
基于深度学习模型的人脸识别技术以及基于此技术的动态人像智能应用系统，可以提供人脸注册、人脸布控、人数抓拍统计、人脸库管理、检索比对等核心业务功能，可应用于校园进行人脸实时布控，提供快速、高效、准确的实时告警。
通过本系统的部署，从校园出入口控制和区域安防入手改造传统校园出入体验，引领校园安防监控进入“识人”时代，从此师生的脸就是ID，有效提高校园治安管理水平。
本次项目采用基于机器学习的人脸检测算法和基于三维特征向量的人脸识别算法，通过精确的人脸检测及特征点定位、人脸的三维特征向量模型、人脸角度估计，进行人脸三维变换和低失真变形，将目标人脸与样本人脸特征向量对齐，提高比对精度，从而有效提高在上述各种情况下的人脸识别效果。
本次项目运用的人脸识别技术包含以下核心单元：
1.特征点定位单元，用于对获取的原始人脸进行特征点定位；
2.三维向量模型建立单元，用于根据一个人脸训练集的二维特征点建立通用的人脸的三维特征向量模型；
3.人脸角度估计与三维变换单元，用于通过通用的三维人脸特征向量模型以及原始人脸的特征点，重建原始人脸的三维人脸模型和原始人脸的角度；
4.特征提取单元，用于从预处理后人脸中提取代表该人脸最具判决特征的特征向量；
5.特征比对单元，将目标人脸与数据库中已存储的样本人脸特征集合进行特征向量比对。
整个系统建设采用分层结构设计，由前端采集子系统、网络传输子系统、中心处理平台组成。
前端设备结构简单稳定，集成度高，安装维护方便，中心管理平台功能丰富，具有人脸布控、人脸搜索等功能，将分散、独立的现场采集点进行联网，实现统一监控和统一管理。
具体包括：
1）前端采集子系统
前端采集子系统采用支持宽动态、低照度的高清枪型摄像机，实现全天候实时监控功能。
通过可调焦距镜头保证人脸采集的角度和清晰度，在必要的情况下安装补光灯。
2）网络传输子系统
主要承担将前端设备记录的人脸信息传输到后端管理中心的任务，同时操作人员在中心平台应用远程管理软件通过该网络可对前端设备进行远程管理、状态监测及设备参数设置。
3）中心处理平台
中心处理平台部署于核心机房，是人像智能监控系统的核心，主要由人像结构化引擎、微信服务器、应用服务器、数据库服务器和流媒体服务器组成，实现人像检测、跟踪、特征提取以及与已建立的人像库进行基于人像特征的实时比对，并提供检索和微信公众号服务。
中心处理平台通过应用服务器响应人像识别应用终端（PC客户端）发起的业务请求，通过后台连接的人像结构化引擎、应用平台执行具体的业务请求，将对应的业务结果回传到人像识别应用终端。
此外，应用服务器通过数据库服务器实现人像库的创建、更新等操作，通过存储模块和流媒体服务器实现视频预览、回放以及对应于人像识别结果的视频片段及图片的调取。
6.系统组网架构
系统总体组网如下图所示：
系统组网
7.系统逻辑架构
系统逻辑结构自下而上由采集层、业务层、应用层组成。
采集层：
根据不同的应用场景采用不同的前端采集设备（如人脸摄像机、微信公众号），完成人脸图片的采集和上传。
业务层：
由人脸结构化、人脸大数据、业务平台组成。
对采集层上传的数据进行实时结构化分析、比对和存储。
应用层：
为系统提供学生管理、归寝管理、访客管理、课堂点名、会议签到、人像检索和人脸布控等功能，并通过统一的可视化界面进行呈现
8.系统功能：
1）身份识别
在系统建立结合人脸相片的教职工档案、学生档案、家长档案、访客档案以及陌生人档案资料，校方能够通过管理系统对各个种类的档案进行统一管理，并建立老师-学生-家长信息的关联关系。
在学校安保室安装监控大屏，并在学校各个关键出入口安装人脸抓拍摄像装置，每当有人经过校方的人像抓拍点时，将抓拍到的图片信息传送给所有的档案资料库进行人像比对。
系统将比对结果发送到安保室的显示设备，安保人员可以第一时间看到该人员的身份信息，其中白色表示教职工（教职工要注明：
教师姓名、工号）；绿色表示学生（学生要注明姓名、班级、学号）、蓝色表示学生家长（注明姓名、学生姓名、学号、亲属关系）、黄色表示通过审批的访客（注明访客姓名、访问人姓名、访问时间）、灰色表示没有任何危险的陌生人（注明上次抓拍时间）、红色表示危险人员。
安保人员根据不同的来者身份，采取不同的处理措施。
2）访客管理
外来访客在访问校内人员时，需要在移动端客户端提交访问申请并上传自己的人脸照片，填写受访者的姓名、部门、访问时间、自己的姓名、身份证号、电话号码，填写资料完成后，向受访者发出访问申请。
受访者在移动端收到访客的访问申请，可以查看详细的申请信息，包括：
访客姓名、身份证号、电话以及访客的人像照片。
在确认访客信息后，在移动客户端上审批通过访客的访问申请。
访客的访问申请神品通过后，访客在移动端上能够看到自己申请通过的信息。
同时在出入校关键位置时，利用人脸识别功能对其身份进行识别，在符合访问申请的时间段内，访客在安保室显示屏中会像是成为黄色的访客身份。
3）会议管理
在需要进行会议管理的场所，根据实地环境加装符合会议要求的人脸识别设备，例如：
人脸抓拍相机、人脸考勤机设备或人脸迎宾广告机等等。
校方的管理人员，可登陆后台管理系统，新建会议、选择会议的场所、会议的时间、使用的监控设备、参会人员以及会议管理员。
在会议开始后，前端的人脸识别设备会自动对进入会场的人员进行人脸识别，根据识别的人员以及识别出的时间，在系统中记录参会人员的到会状态。
所有的参会人员可以在移动端查看会议的到会情况，包括：
哪些人到会、哪些人没有到、哪些人请假等等。
同时会议管理人员，可在移动端根据实际情况来更改人员的到会状态，例如：
有人已经到会了，却没有识别到，那么可以将他的状态改成到会状态。
4）人脸检索
在校内人员发生走失、或者需要寻找学生的时候，校方管理员可以登录后台管理系统，利用走失者的人像或者当天在校内各个抓拍地点的抓拍照片，以以图搜图的方式，来搜索、排查、定位需要查找人的位置。
如果一个图片不足以精确查找定位该人员，可在系统中通过多张图片组合搜索的方式来辅助查找。
查找到该人员后，可以查看该人员的历史轨迹、最近出现地点以及与其同行的同行人的照片信息，帮助校方迅速判断、定位、寻找走失人员。
搜索结果可以按相似度和时间排序，可以展示检索大图以及短视频。
检索时默认的相似度阈值大小可根据需要自行调整，调节范围0-100%。
5）归寝管理
在需要进行归寝管理的宿舍楼关键出入口及内部，根据实地环境加装符合要求的人脸识别设备，例如：
人脸门禁、人脸闸机、人脸抓拍相机、人脸考勤机设备等等。
校方的管理人员，可登陆后台管理系统，建立归寝管理档案、选择归寝场所、定义归寝时间、使用的监控设备、归寝人员以及舍管员老师等等。
同时在宿舍楼内加装展示大屏，在进入归寝时段后，前端的人脸识别设备会自动对进入人员进行人脸识别，根据识别的人员以及识别出的时间，在系统中记录人员的归寝状态。
所有的老师及舍管员可以根据权限在移动端查看归寝情况，包括：
哪些人归寝、哪些人未归寝、哪些人请假等等。
同时，管理人员可在移动端根据实际情况来更改人员的到会状态，例如：
有人已经归寝，却没有识别到，那么可以将他的状态改成已归寝状态。
6）在校状态实时查询
主要目的是能够实时确认所有学生的在校状态。
首先在学校的关键位置、常用出入口等地点，加装人脸识别设备，可根据实地环境选择不同种类的抓拍设备，例如：
球机、枪机、云台机等等。
利用全校范围内的所有人脸识别设备，组成一个小型的“天网”系统，学生在校内活动时，一旦经过这些关键位置抓拍点，设备将对其进行人像采集、抓拍、比对、记录等工作，并实时将信息保存到系统数据库，校方教师、管理人员可在移动端或后台管理系统中，实时查询学生的在校状态，帮助校方快速定位校内的所有学生。
同时也可以在移动端对学生的在校状态进行手段修改。
该功能场景通过两种方式实现：
方式一：
教职工在需要查找学生信息时通过微信公众号选择需要查询的学生姓名，确认查询后，系统会根据查询人员的相片信息在系统中显示截止到当前时间点为止的行动轨迹、同行人、各个点位的抓拍相片。
同时系统会根据学生在校内各点位的抓拍结果综合判断该学生是否在校。
方式二：
通过APP
教职工在需要查找学生信息时通过APP选择需要查询的学生姓名，确认查询后，系统会根据查询人员的相片信息在系统中显示截止到当前时间点为止的行动轨迹、同行人、各个点位的抓拍相片。
同时系统会根据学生在校内各点位的抓拍结果综合判断该学生是否在校。
此外，教师可利用APP动态拍摄相片的方式查找学生信息，并提供抓拍前后15秒内的短视频。
7）课堂点名
在需要进行课堂点名的教室中，根据实地环境加装符合要求的人脸识别设备，例如：
人脸门禁、人脸抓拍相机、人脸考勤机设备等等。
校方的管理人员，可登陆后台管理系统，建立课堂点名档案、选择点名教室、定义上课时间、使用的监控设备、上课人员以及上课老师等等。
在进入上课时段后，前端的人脸识别设备会自动对进入人员进行人脸识别，根据识别的人员以及识别出的时间，在系统中记录人员的到课状态。
班主任老师及代课教师可以在移动端查看到课情况，包括：
哪些人到课、哪些人未到课、哪些人请假等等。
同时管理人员，可在移动端根据实际情况来更改人员的到课状态，例如：
有人已经在课堂，却没有识别到，那么可以将他的状态改成已到课状态情况。
8）到离校信息实时推送
该功能的主要目的是将学生的到离校的状态信息，实时同步给学生家长、老师，使各方能够在第一时间掌握学生的到离校状态，让家长放心、老师安心。
首先校方管理人员在管理后台中，定义到离校的日期、时间，其次在规定时间点利用全校范围内的所有人脸识别设备，判断学生是否到离校。
判定结果生效的同时，向学生家长发送其孩子到离校的信息提醒，家长通过微信公众号接收并查看孩子的到离校状况。
9）小友圈
利用全校范围内的所有人脸识别设备，在抓拍到学生的同时，抓拍学生附近的人形成同行人记录，定期统计与该学生通行次数最多的人员信息，便于家长、教师了解学生的朋友圈信息，以便给与学生正确的生活及学习指导。
10）宝贝足迹
利用全校范围内的所有人脸识别设备，记录学生在校内的行动轨迹，每天定期向家长、老师发布其足迹记录，足迹在学校平面图上展示，以便学生家长、教师通过学生的历史足迹，了解、分析学生的兴趣爱好，以对其进行有针对性的指导。
11）成长点滴
利用全校范围内的所有人脸识别设备，对学生日常生活、学习、活动进行抓拍，定期整理并甄选一些优质的相片，发送给学生家长，记录孩子成长过程中的点点滴滴。
家长主动查看时显示，不会以任何方式推送造成骚扰。
12）公安数据对接
利用全校范围内的所有人脸识别设备，对日常出入校园的所有人员进行抓拍，如果识别其身份未在系统中有记录备案的话（不在系统中的教职工档案库、学生档案库、家长档案库、访客档案库、陌生人档案库中），会将该人员的人脸信息发送给公安系统，在公安系统对其身份进行判断后，再根据其身份做适当的应急处理，例如：
如果是公安的危险人员时，系统会通过校方安保人员的手持终端立即预警以便校方的安保人员加强安全防范措施。
13）与现有学校信息化系统对接
鉴于目前学校已建立信息化管理平台，已具有现有信息档案的基础管理功能，包括：
教职工基础信息、学生基础信息、门禁一卡通系统等，新建立的人脸识别系统需要与原有的信息化管理平台做数据对接，以便学校能在同一个平台入口对教职工信息、学生信息、门禁一卡通信息做统一管理，对接工作由各系统提供方配合完成，最终达到以下效果：
a.校方系统维护人员能够在校方现有的信息化平台中维护管理人员基础信息，该信息可自动同步到人像识别系统，校方仅需在人像识别系统中做相应的权限管理即可。
b.本期需要建设的人脸道闸需支持目前已具备的校内一卡通刷卡进入，既校方人员可通过人脸识别和刷卡方式均可通行。
14）权限管理
校方可根据实际使用人的管辖范围，在系统中灵活设置对应的管理权限，例如：
班主任可管理其班上的所有学生（能够查看到其学生轨迹、同行人、归寝记录、到校记录等），但是不能查看其他班级学生的相关信息。
15）同行分析
利用全校范围内的所有人脸识别设备，在抓拍到所有出入人员的同时，抓拍附近的人形成同行人记录，在找人过程中，往往直接比对被找人动态库并无信息，我们可以从他的同行人员进行比对，获取其伙伴的信息从而落地轨迹。
9.微信公众号功能：
通用功能：
微信公众号账号注册，并绑定系统账号角色信息及操作权限
教职工应用：
1）学生管理：
用以实时确认并根据实际情况修改管辖范围内的学生的在校状态，如未在校、已在校、已离校、请假，同时可查询学生轨迹、小友圈、生活抓拍等信息
2）人像检索：
使用手机抓拍的人像或照片查询人员信息（包括身份、轨迹、同行人）
3）人脸布控：
提前录入人像图片，一旦布控人员出现进行告警提示
4）归寝管理：
实时确认并根据实际情况修改管辖范围内的学生的归寝状态，如未在寝、已在寝、请假等
5）课堂点名：
实时确认并根据实际情况修改管辖范围内的学生的到课状态
6）访客管理：
用以审核访客的访问申请，同时可查看访问自己的访问记录及访客信息
7）会议管理：
用以实时确认并根据实际情况修改参会人员的到会状态、会议进行状态，同时可查看会议信息和以往的会议到会记录
8）个人信息：
查看并修改个人基础信息，无法修改自己的权限信息
家长应用：
9）我的孩子：
查看学生在校的行动轨迹、同行人、点位抓拍照片的信息
10）出入校记录：
实时接收学生的出入校提醒信息，同时可查看学生的历史出入校记录
10.APP端功能：
1）数据采集：
进入数据采集部分，查看实时采集数据，进入我的采集，可查看当前用户利用APP采集的数据。
2）人像检索：
进入人像检索部分，共四种检索方式可选：
方式一，通过拍照方式进行检索，下方显示搜索结果，继续上传照片，可进行多张照片检索，并可在检索结果中选择全部结果或者精确结果，另外，搜索结果中可选择区域，时间，相似度以及排序方式对搜索结果进行筛选；方式二，在相册中选择照片进行检索；方式三，通过扫脸方式进行检索，点击下方某张照片自动开始检索（动态检测功能）；方式四，在上方输入框中输入身份证号进行检索。
根据检索记录，可进行再次检索。
3）移动布控：
进入移动布控部分进行新增布控，每个用户的新增布控互不干预，同时可新建场景，新建场景需要选择摄像头区域以及人员库等信息，新建完成后可在场景页面查看现在所有的场景，选择某个场景并点击确定，就会显示当前场景的报警信息。
二、货物清单
序号
设备名称
单位
数量
1
人脸抓拍检测枪型摄像机
台
37
2
人脸抓拍检测半球摄像机
台
1
3
人脸识别引擎
套
3
4
人脸闸机
套
2
5
50寸监视器
台
2
6
业务管理单元软件
套
44
7
人像智能系统
套
1
8
硬盘录像机
台
2
9
监控级硬盘
块
30
10
企业级硬盘
块
3
11
交换机
台
2
12
万兆光纤模块
个
4
13
光纤平台系统
套
3
14
光纤收发器
台
26
15
网络线缆
箱
43
16
配线架
个
1
17
理线架
个
3
18
数据跳线
条
39
19
光缆
米
2600
20
光纤熔接及配件
项
1
21
主干电源线缆
米
2300
22
电源线缆
米
3000
23
防雷器
个
24
24
配电箱
套
2
25
立杆
个
3
26
立杆
个
1
27
支架
套
36
28
补光灯
个
38
29
不锈钢围栏
套
1
30
系统设备安装
项
1
三、具体技术要求
项目安全稳定性要求：
系统在设计方面要求统一规划，具备完整性、安全可靠性、可操作性等特性。
▲为保证系统的稳定性，项目的主要设备人脸抓拍检测枪型摄像机、人脸抓拍检测半球摄像机、人脸识别引擎等需为同一品牌，投标时需提供生产厂商服务承诺函,提供原厂部署实施服务（含工勘、前端调试督导、后台安装部署、系统二次开发、系统培训），以确保安全可靠性。
▲为保证系统应用符合性，投标时投标人需提供人像识别系统移动端应用现场演示。
序号
设备名称
规格/技术参数
1
人脸抓拍检测枪型摄像机
负责场景内人员人脸信息的采集，是动态人脸系统重要的组成部分，摄像机的品质以及对光照等外部环境的适应性，直接决定采集的人脸照片质量，该网络摄像机具有宽动态、低照度以及智能人脸检测、抓拍上传功能。
传感器类型:
1/1.8"ProgressiveScanCMOS
最大图像尺寸:
1920×1080，200万像素
最低照度:
彩色:
0.01Lux@（F1.2,AGCON）；黑白:
0.001Lux@（F1.2,AGCON）
快门:
1秒至1/100,000秒
图像传输延时:
网络直联情况下，视频图像传输至客户端的延时时间≤111ms
慢快门:
支持
镜头接口类型:
C/CS接口
自动光圈:
DC驱动
日夜转换模式:
ICR红外滤片式
宽动态范围:
106dB
▲视频编码格式:
具有H.265/H.264/MJPEG设置选型
H.265编码类型:
MainProfile
H.264编码类型:
BaseLineProfile/MainProfile/HighProfile
主码流分辨率与帧率:
50Hz:
25fps（1920×1080,1280×960,1280×720）
图像增强:
背光补偿、强光抑制、数字降噪、透雾、电子防抖
分辨力:
编码方式H.265时，彩色：
≥1000TVL
存储功能:
支持MicroSD/SDHC/SDXC卡（128G）断网本地存储，NAS
▲人脸抓拍:
1、支持检出两眼瞳距20像素点以上的人脸图片;
2、支持单场景同时检出不少于30张人脸图片，并支持面部跟踪;
3、人员正脸通过次数100次时，抓拍人脸次数不低于99次；
4、支持检出水平转动角不超过±90º、俯仰角不超过±60º、倾斜角不超过±45º姿态角度的人脸；
5、支持检出多种表情的人脸；
6、支持检出齐刘海遮挡眉毛、头发遮挡眼睛、戴普通眼镜、戴墨镜、戴彩色眼镜、戴帽子、戴头戴式耳机等遮挡方式的人脸；
7、支持检出多种肤色的人脸；
8、支持检出面部过曝、面部欠曝、阴阳脸、逆光等不同光照条件下的人脸。
屏蔽区域:
支持设置屏蔽区域，可屏蔽人脸检测、跟踪和抓拍功能
人脸曝光:
支持单人人脸区域自动曝光功能，可根据外部不同场景和光照变化自动调节人脸区域曝光参数
人脸检测参数:
具有目标生成速度、抓拍次数、灵敏度、抓拍间隔、抓拍阈值设置选项
接口协议:
支持ONVIF、GB28181
网络接口:
1个RJ4510M/100M/1000M自适应以太网口
镜头：
1.焦距11-40mm；接口CS接口；
2.镜头光圈F1.4-C；
3.像面尺寸Φ9mm（1/1.8"）；
4.最近摄距0.1m；
5.光圈控制DC自动；
6.水平视场角1/1.8":
36.7°~11.5°；1/2":
35.8°~11.2°；
电源适配器：
1.输入：
100-240Vac0.3A50/60Hz；
2.输出：
12VDC2AMAX；
防护罩：
定制
万向头安装支架：
定制
高清摄像机应通过公安部下属检测机构的检测，应提供公安部下属检测机构出具的检验报告复印件。
2
人脸抓拍检测半球摄像机
负责场景内人员人脸信息的采集，是动态人脸系统重要的组成部分，摄像机的品质以及对光照等外部环境的适应性，直接决定采集的人脸照片质量，该网络摄像机具有宽动态、低照度以及智能人脸检测、抓拍上传功能。
适用于室内采集场所。
人脸曝光:
支持
人脸并发检测数量:
20
传感器:
1/1.8"ProgressiveScanCMOS
视频压缩标准:
H.264/MJPEG
主码流分辨率与帧率:
25fps（1920×1080）
最低照度:
彩色0.01Lux@（F1.2，AGCON）；黑白0.007Lux@（F1.2，AGCON）
镜头:
电动变焦8-32mm
▲人脸抓拍:
1、内置人脸检测算法；
2、人员正脸通过时，人脸抓拍率不低于98%；
3、支持人脸的性别、年龄段识别；
4、支持对运动人脸进行检测、跟踪、抓拍、评分、筛选，输出最优的人脸抓图；
电源适配器：
1、输入：
100-240Vac0.3A50/60Hz；
2、输出：
12VDC2AMAX；
3
人像识别引擎
（一）人脸智能系统
系统架构：
▲1.系统基于深度学习（多层神经网络）的人脸技术；
2.平台服务端需提供基于RESTfulAPI的应用接口，便于数据的对接开发及其他应用调用，且至少包含验证、布控、检索、管理、统计这5个API接口；
▲3.系统支持动态人脸检测，人脸检测提取包括正脸检测、多角度人脸检测、以及实时人脸定位；
4.平台结构化：
可接入IPC、流媒体（RTSP/RTMP）、图片，支持实时或非实时结构化（视频录像分析入库），支持人脸特征提取；
5.系统支持人脸以图搜图和结构化信息检索（时间、地点、属性），可集群扩展，支持高可用、负载均衡，当任意一台引擎故障时，其他引擎自动托管，保证数据不丢失，业务连续；
6.可对前端原有监控设备进行结构化改造，也可以直接提供前端人像结构化处理设备；应提供公安部下属检测机构出具的检验报告复印件；
7.数据呈现：
支持RTSP/RTMP流媒体协议、支持对接IPC/NVR实现视频查看、支持通过人脸采集图片调取关联视频片段，支持XX/Google离线地图、支持对接第三方GIS平台；
▲8.平台客户端需提供B/S客户端，客户端需同时支持Firefox浏览器、Chrome浏览器、IE9及以上IE浏览器
9.系统支持手机APP客户端动态人像布控应用；支持动态检测功能，通过扫脸方式进行检索，点击下方某张照片自动开始检索；支持进入移动布控部分进行新增布控，每个用户的新增布控互不干预，同时可新建场景；
10.系统支持手机端微信公众号功能应用，包含学生管理、人像检索、人脸布控、归寝管理、课堂点名、访客管理、会议管理、个人信息、出入校记录等；
▲11.系统可与深圳公安人脸识别系统互通，将陌生人人脸信息发送公安网，进行身份验证，立即识别在逃、危险人员；
（二）验证功能：
1.支持上传人脸图片对（1：
1）、图片簇（1：
1：
1…）验证；单次验证响应时间≤500ms（不含网络时延）；支持高并发请求；
（三）布控功能：
1.支持黑/白/红名单库；需详细阐述红名单业务流程；
2.支持设置布控时间、地点，布控记录按时间、地点呈现；
3.被布控人员可以被设置在某段时间和地点范围内进行布控；
4.布控后的告警记录可以通过时间与相识度切换来自由查看，且告警记录可以根据被布控人员在某个摄像头出现的先后顺序进行排列；
5.支持黑名单批量入库，可以将大批量的被布控人员信息以Excel导入的方式批量入库；
6.支持黑白名单移库功能，需提供公安部安全与警用电子产品质量检测中心
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