北京XX幼儿园基于视频监控的人脸识别解决方案v1

解决方案v1.0随着社会的高速发展，知识时代来临，教育成为个人、甚至社会的重点关注话题之一，启蒙教育更成为了各界关注的焦对家长来说，将孩子交由幼儿园管理，必定会慎重选择。面对众多可供选择的幼儿园，家长会将各方面进行对比。教学条件，师资力量固然是各个幼儿园的竞争重点，但是环境、安全等也是不可忽视的方面。采用人脸识别系统作为教学管理辅助，不仅可以让家长放心的把孩子交给学校，更可以让家长看到学校的管理。这在无形中使学校的竞争力倍增。幼儿园占地面积600平，教学楼共4层。幼儿园共十个班，大中小各班每班30个小朋友，小托班每班20个小朋友，每班有5名老师，其他园内人员20人(如保安、摄影部工作人员、后厨等),共计360人。目前幼儿园每个儿童每天一个家长持接送卡接送，但是那个家长不确定，也有轮流接送的，多为如下角色人员其中之一接送小朋友：爸爸、妈妈、爷爷、奶奶、姥姥、姥爷。老师不可能全部记住所有小朋友的所有家庭成员，那么只能通过人脸识别技术自动判断接小朋友的是否是其家庭成员。教学楼门口，小朋友接受园医检查后，老师楼口迎接小朋友至教室。人脸识别系统可记录进校人员的时间及在校轨迹。接小朋友回家：每个班家长持接送卡在园门口排队，保安园门口维护秩序，叫到那个班，那个班的家长持接送卡进园门后的教学楼门口排队，老师看家长叫对应小朋友的名字。从教学楼门口到幼儿园大门口还有一段距离，这也是幼儿园通往校外的主要路径。人脸识别系统可自动识别接不朋友的家长身份，确保其身份真实性。幼儿园已建设的摄像机，主要覆盖区域为出入口、楼道、厨房、教室等，共计40余个。幼儿园内监控摄像机虽已覆盖重点区域，但所获得的视频图像未做进一步的处理分析，造成现有资源浪2费。北京时代云英科技作为专业视频智能分析解决方案提供商，为幼儿园设计基于视频监控的人脸识别解决方案，有效提高幼儿园的管理效率与小朋友的安全。对本系统的设计，我们严格遵照国家及部级标准进行设计，使整个系统的配置充分的体现科学合理、实用、经济的原则，以达到较高的性能价格比和技术的先进性，同时也使系统的功能和容量都具有可扩展性，为今后的升级和扩充创造一个较大的技术空间。基于视频监控的人脸识别解决方案，系统通过对视频图像的人脸面部识别、人脸识别预警等，切实保障只有家长和校园工作人员能进入校园内、特定区域只能特定人员进出，并可进行有针对性的调阅；在有非家长及非校园工作人员进入或紧急事件发生时实时预警，便于第一时间进行处理。系统总体拓扑人脸识别自动身份识别人脸识别自动预警视频数据结构化存储管理中心智能视频分析软件平台后台硬件服务器人脸视频智能分析服务平台校园出入口人脸识别校园厨房人脸识别校园楼道人脸识别IP摄像机IP摄像机IP摄像机人脸识别系统拓扑图3幼儿园人脸识别系统主要由前端图像采集、网络传输、智能视频分析平台，而智能视频分析平台则是本系统的心脏。系校园出入口人脸检测人脸识别人脸识别实时报警校园厨房交换机后台硬件服务器智能视频分析软件平台智能视频分析平台校园楼道幼儿园人脸识别拓扑图本着利旧原则，前端图像采集设备与网络可直接使用(校园已建成)。智能视频分析平台主要包含后台硬件服务、软件服务平台，校园重点区域主要有校园出入口、校园厨房、校园过道。其中人脸识别过程如下图：视频捕获图像预处理人脸检测人脸识别人脸数据库比对人脸特征提取人脸识别流程示图4校园出入口人脸识别主要作用：识别接小朋友的家长是否为小朋友的登记家长、识别进入校园人员是否已登记。校园入口人脸识别工作流程设计：人脸检测人脸识别人脸识别实时报警交换机智能视频分析软件平台后台硬件服务器校园入口智能视频分析平台校园入口人脸识别示图在教学楼门口(朝外)安装高清网络枪机作为图像采集源，幼儿园选取2个点位作为图像采集源。导入的人脸图像库包含小朋友、小朋友的家长(爸爸、妈妈、爷爷、奶奶、姥姥、姥爷)、校园工作人员(保安、摄影部工作人员、后厨、老师)。摄像头抓拍进入校园人员的人脸图像并提交后台比对。可识别进入校园人员是否属于校园库内人员，若非校园库内人员实时预警。校园出口人脸识别工作流程设计：5人脸检测人脸识别人脸识别实时报警交换机智能视频分析软件平台后台硬件服务器校园出口智能视频分析平台校园出口人脸识别示图在园门口内侧以安装高清网络枪机作为图像采集源，幼儿园选取2个点位作为图像采集源。导入的人脸图像库需将爸妈爸妈习朋友朋友2.1.2校园厨房人脸识别交换机在厨房安装高清网络枪机作为图像采集源(朝厨房门口),幼儿园选取2个点位作为图像采集源。导入的人脸库为厨房工作人员库摄像头抓拍进入厨房的人脸图像并提交后台比对可识别进入厨房的人员是否属于厨房库内人员，若非厨房库内人员实时预警校园楼道人脸识别主要作用：在特定时间(如上课时间)楼道不应该有小朋友、其他外来人员避免打扰小朋友上课以及校园楼道人脸识别工作流程设计：7人脸检测人脸识别人脸识别实时报警交换机智能视频分析软件平台后台硬件服务器校园楼道智能视频分析平台校园楼道人脸识别示图在楼道安装高清网络枪机作为图像采集源(朝楼道),幼儿园共4层，每层选取2个图像采集源。导入的人脸库为教职工人员库摄像头抓拍进入楼道的人脸图像并提交后台比对可识别进入楼道的人员是否属于教职工库内人员，若非教职工库内人员实时预警2.2系统性能系统支持多路摄像头视频数据并行处理、实时比对预警人脸抓拍准确率90%以上。查询比对时间小于5s(在几千到几百万不等库中检索到结果返回耗时小于5s)对比成功率：不低于90%。数据存储：结构化数据存储、非结构化数据存储非结构化数据包括人脸图片、人脸特征。历史数据存储时间180天82.3系统硬件配置-分析服务器的参数配置机架式八核16线程基于前端14路高清摄像头(具体数量需要进一步确定),按照每路10张/秒的处理计算：14路共计每天每处理1张图片消耗2Ghz,共计10*14*2=280Ghz分析处理服务器台数：280/(2.9*16*2)=3台-存储服务器的参