基于人脸识别关键技术的机场门禁系统关键技术专项方案.doc

基于人脸辨认技术机场门禁系统建 设 方 案湖南湘邮科技股份有限公司1月目 录1概述21.1项目背景21.2建设目的21.3建设原则31.3.1技术先进性和经济实用性相结合31.3.2扩展性原则31.3.3灵活性原则31.3.4安全性原则31.3.5可靠性和稳定性原则31.3.6充分运用既有资源32人脸辨认技术简介42.1什么是人脸辨认42.2为什么选取人脸辨认42.2.1与密码、个人身份证号码、卡片和标记辨认门禁产品比较42.2.2与其她生物辨认门禁产品比较52.3我公司人脸辨认技术优势72.4人脸辨认技术应用案例02.4.1银行人脸辨认金库门禁管理系统02.4.2其她应用03人脸辨认系统业务功能03.1创立人脸图像库03.2人员信息管理13.3区域划分13.4人员工作区域划分13.5设立黑名单13.6设立白名单14建设方案14.1系统构造图14.2系统工作流程24.3特色功能34.4软件配备方案34.4.1数据库34.4.2操作系统35系统投资估算35.1系统建设成本36售后服务和技术支持方案46.1湘邮科技售后服务简介46.2湘邮科技售后服务文化56.3客户服务体系56.4技术支持体系56.5售后服务内容51 概述1.1 项目背景安全是航空业永恒主题，这不但是指飞行安全，对于地面保障重要场合机场来说，其区域范畴内安全和管理，特别是飞行区、货运区、油库区和候机大楼安全控制和管理，直接关系到空防安全和地面保障正常运营。在这样大区域内，如果仅仅只靠人来管理、控制，势必要派出大最工作人员去值班、站岗、巡逻、检查，还要注意克服许多人为因素、气候因素、环境因素(许多角角落落和人不便触及或不能触及地方)带来问题，可以说必定会浮现许多防不胜防现象。当代安全防范技术发展，使得安全防范手段日趋完善，特别是计算机、通信和数字技术日益发展，使得安全防范系统功能、系统可靠性大大提高，达到了相称限度。计算机、通信和数字技术日益发展，也使得安全防范备份系统可以依照需要被选取并更有机地组合在一起，各有侧重相对独立，又互相补充联合防范，从而构成一种各种手段、多道防线、集而不死、分而不散、安全可靠、管理灵活完整系统，真正做到技术系统为管理服务，为安全提供保障。当前机场门禁系统是通过辨别射频卡片来鉴定与否容许人员通行，该办法在便捷、辨认率高同步也存在一定得安全隐患：辨认卡会被伪造、窃取或丢失，有些卡不耐磨并且在使用过程中会有损坏或无法读取,并且人们也许会忘掉携带它们。这些状况浮现致使单位管理工作增长，给机场安全保卫工作导致巨大困扰。寻找一种行之有效身份辨认手段是机场安全保卫工作当务之急。1.2 建设目的系统建成后，可以在1秒钟内完毕被检人员面部特性辨认，并与后台数据进行对比，迅速、精确地核算被检人员身份，为机场安全保卫增添一道高科技防线。系统精确率高，错误辨认率仅为0.01%，精确性远远高于老式人工证件查验，主线遏制不法分子企图通过冒用证件、伪造证件等途径混入机场控制区违法行为。1.3 建设原则1.3.1 技术先进性和经济实用性相结合系统在充分满足机场工作人员身份辨认基本需求前提下，要简朴易行、经济实用和适度超前。1.3.2 扩展性原则系统在技术上和功能上要具备良好扩展性，便于技术更新和功能扩充。1.3.3 灵活性原则系统构造和功能设立要灵活，满足多层次、多级别管理和使用需求。1.3.4 安全性原则系统接口要具备很强安全性，保证其他系统安全。1.3.5 可靠性和稳定性原则保证系统采集和解决人员信息数据可靠性和稳定性。1.3.6 充分运用既有资源可以利旧设备和网络资源应充分运用。2 人脸辨认技术简介2.1 什么是人脸辨认人脸辨认指运用分析比较人脸视觉特性信息进行身份鉴别计算机技术。广义人脸辨认实际涉及构建人脸辨认系统一系列有关技术，涉及人脸图像采集、人脸定位、人脸辨认预解决、身份确认以及身份查找等。人脸辨认属于生物特性辨认技术，是对生物体（普通特指人）自身生物特性来区别生物体个体。生物特性辨认技术所研究生物特性涉及脸、指纹、手掌纹、虹膜、视网膜、声音（语音）、体形、个人习惯（例如敲击键盘力度和频率、签字）等，相应辨认技术就有人脸辨认、指纹辨认、掌纹辨认、虹膜辨认、视网膜辨认、语音辨认（用语音辨承认以进行身份辨认，也可以进行语音内容辨认，只有前者属于生物特性辨认技术）、体形辨认、键盘敲击辨认、签字辨认等。2.2 为什么选取人脸辨认如下比较是从有关资料和实际调查中得出结论2.2.1 与密码、个人身份证号码、卡片和标记辨认门禁产品比较对于密码、卡片、个人身份证号码和标记，有一点永远不能被拟定：即谁在真正地使用它们。 面像辨认系统具备一种特点，即：管理人员可以通过面部图像来监视整个解决过程，从而建立更合法、不可否认解决记录，同步，也制止了某些人欺骗行为。密码、个人身份证号码和卡片辨认办法（或她们中两个或三个辨认办法相结合）却不具备这一特点。 2.1 与单独使用密码辨认门禁产品比较 当人们选用密码时总是选某些容易记住名字，例如小孩、宠物或生日等，并且人们也许会把密码放在容易被接触到地方以便查看，致使密码被猜到、伪造、窃取或丢失。密码普通需要定期更换一次，这不但让使用者感到厌烦，也也许因密码遗忘而规定在管理端中复位，从而增长系统管理员工作量。 至少，单独使用密码是不安全，记密码也是使用者不肯费心事。使用面像辨认产品，就不用紧张你会忘掉自己模样。模仿一种人脸比猜密码要困难得多了!2.2 与单独使用卡片辨认门禁产品比较 塑胶卡片、智能卡或计算机标记卡会被伪造、窃取或丢失，这些状况浮现致使单位管理工作增长。对单位不满雇员也许会把卡卖给窃贼并且否认曾经使用它，给单位带来损失。有些卡不耐磨并且在使用过程中会有损坏或无法读取,并且人们也许会忘掉携带它们或觉得携带它们是一件讨厌事。使用面像辨认技术，就可以避开这些麻烦。您面像就是您钥匙!2.2.2 与其她生物辨认门禁产品比较2.2.2.1 与指纹辨认门禁产品 每个人均有一张完好易于辨认脸，但并不是每个人均有完好指纹。事实表白约有5人指纹无法被指纹辨认仪辨别。这重要有如下因素：手指刀伤、包扎着手指、手指上茧、皮肤干躁、潮湿、病变、老化、手指窄小以及被弄污指纹辨认仪传感器等。指纹图像大小只有13*12平方英寸，而面部图像大小为5*8平方英寸。显然面部图像更能抵抗刀伤或淤紫皮肤等因素影响。 虽然指纹是可以使用，指纹辨认仪仍有不能对的地自动辨认一种人也许，这种失误发生率为百万分之一。如果对指纹辨认仪无法辨认人再采用面像辨认，那么这两种办法结合就可以对的地自动辨认任何一种人。事实证明，那些储存面部图像同步辅助有指纹图像大型数据库都运营良好。 2.2.2.2 与手掌形状辨认门禁产品 手掌形状辨认仪存在几种问题： 使用辨认仪时会传播手掌遗留细菌。而面像辨认则非常卫生，由于在进行面像辨认时，人和辨认仪之间有一定距离。 使用左手习惯人不习惯于右手辨认仪。 要使用辨认仪必要通过一定学习，并且在使用过程中需要大概15秒时间来使一种人对的放置她手。而面像辨认只需要大概1秒时间来解决一种面部图像。 大概有5合法者由于她们手太小或太大或不能对的放置而被辨认仪拒之门外，而面像辨认技术判断失误率低于持有ATM卡损坏或丢失频率。 2.2.2.3 与瞳孔扫描辨认门禁产品 瞳孔扫描仪使用重要有两种方式：一种方式是需要仔细调节杠杆来使摄像机对准一种人瞳孔。这需要操作人员耗费时间来学习使用。另一种办法是仪器自动寻找瞳孔。然而，由于瞳孔很小，这种自动化办法需要一种昂贵（6500）三维摄像系统来寻找瞳孔。摄像机视图和焦点平面必要窄到足以捕获到瞳孔辨别率，因此被测人必要在看光源时能保持眼睛静止35秒钟，也就需要被辨认者保持静止。此外，对于戴隐形眼镜人，瞳孔辨认仪不能正常工作。 相反地，面像辨认技术只需要两台普通摄像机或一台摄像机加两张面部照片。摄像机不需要移动，它具备足够大视野范畴来捕获一种站着或坐着人整个图像。由于摄像机没有需要移动部件，因此面像辨认设备很容易维护。使用面像辨认产品，人们不需要去看光源或保持静止，操作人员也不需要专业培训就可以使用。 2.2.2.4 与声音辨认门禁产品 声音辨认技术可以用于电话和麦克风系统。当用于电话系统时，如果在登录端和验证端之间电话线声音品质不同，那么该辨认办法就不可靠。用于麦克风时，声音辨认在嘈杂公共场合也是不可靠。 声音辨认用于电话比用于桌面麦克风要可靠某些，这是由于人嘴和麦克风之间距离变化将会引起声音变化从而给辨认带来困难。此外，声音辨认系统对人们由于感冒等因素引起粗哑嗓音非常敏感。一种被修正声音录音带可以欺骗一种不具备“challenge-reponse”声音辨认系统。而具备“challenge-reponse”声音辨认系统会多花23倍解决时间进行辨认。相比之下，面像辨认系统在公共场合和室内各种灯光条件下都能正常工作，也不会被一幅通过修正图片所欺骗，由于它可以区别二维和三维图像。更好解决方案是把面像辨认和声音辨认结合起来。 2.2.2.5 与签名辨认门禁产品 虽然签名惯用于法律有关文献，但是，事实阐明每个人签名由于时间或心境不同而发生变化。这就减少了签名辨承认靠性。辨认时间需要510秒,面像辨认只需要约1秒时间。对于签名辨认仪还存在着笔和读取平台磨损等问题。而使用面像辨认系统就不用紧张此类问题。2.3 我公司人脸辨认技术优势虽然人脸辨认有诸多其她辨认无法比拟长处，但是它自身也存在许多困难。人脸辨认被以为是生物特性辨认领域甚至人工智能领域最困难研究课题之一。人脸辨认困难重要是人脸作为生物特性特点所带来。人脸在视觉上特点是：1、不同个体之间区别不大，所有人脸构造都相似，甚至人脸器官构造外形都很相似。这样特点对于运用人脸进行定位是有利，但是对于运用人脸区别人类个体是不利。2、人脸外形很不稳定，人可以通过脸部变化产生诸多表情，而在不同观测角度，人脸视觉图像也相差很大，此外，人脸辨认还受光照条件（例如白天和夜晚，室内和室外等）、人脸诸多遮盖物（例如口罩、墨镜、头发、胡须等）、年龄等多方面因素影响。在人脸辨认中，第一类变化是应当放大而作为区别个体原则，而第二类变化应当消除，由于它们可以代表同一种个体。普通称第一类变化为类间变化，而称第二类变化为类内变化。对于人脸，类内变化往往不不大于类间变化，从而使在受类内变化干扰状况下运用类间变化区别个体变得异常困难。在近年研究与实践中，我方积累了大量宝贵经验，当前人脸辨认技术已处在业界领先水平，下表是我方当前技术水平与业界水平对比：人脸辨认技术优势对比技术挑战业界达到水平我方当前技术人与摄像设备位置关系（距离角度等）业界大某些受距离影响较大距离依照不同类型产品有不同灵活设定。光照环境条件业界大某些对于光线变化非常敏感光照基本不受影响，除非太阳直射。摄像设备参差不齐加入特殊解决，专业辨认设备。图像存储质量参差不齐人脸质量评价年龄变化无法自适应年龄变化有老化算法，基本不受影响。意外损伤对较小疤痕等都比较敏感面部损伤面积非常大时才有影响。饰物（眼镜帽子等）普通眼镜等会大大影响辨认精确率基本无影响，深色反光太阳镜、帽子遮住眼睛除外。化妆、整容化妆影响小，整容影响大化妆无影响，整容依照变化限度有相应影响。精神状态基本无影响无任何影响。健康状况基本无影响无任何影响。表情变化对人脸喜怒哀乐敏感影响较小，夸张表情有影响。算法测评（世界公认库FERRET,中华人民共和国科学院库CAS-PEAL）大某些处在实验阶段相比老式算法有质提高，已进入实用阶段。辨认比对方式大某些需借助辅助方式（卡、密码等）为1：1比对无需任何辅助方式，为1：N比对辨认配合限度配合限度高配合限度低，以自然姿态即可以便使用面部毛发（头发、胡须）有影响基本无影响，测试库详细测试项目有：背景变化、表情变化、饰物变化、光照变化、年龄变化、辨认距离变化、姿态变化等七个库测试成果中相比老式算法得分均有质提高。2.4 人脸辨认技术应用案例2.4.1 银行人脸辨认金库门禁管理系统人脸辨认金库管理系统全天24小时对制度执行进行无缝监督和管理。系统依照银行安全规则设立系统控制程序，金库大门打开必要是多名库管员同步在场。按照这个程序，库管员依次验证，系统摄像头摄取其人脸图像，抽取人脸特性，并与数据库中合法人员脸部图像进行对比，验明正身。在确认无误后。系统将门禁启动，自动开门；否则回绝开门，并报警。系统运用人相貌特性代替老式钥匙或密码，不但有效杜绝了人为漏洞，并且可以防止运用盗用钥匙或密码打开金库，让金库盗窃者无计可施。银行使用人脸辨认金库管理系统，不但可以有效减少金融管理风险，并且杜绝了人为漏洞，让严格金库管理制度真正执行到位，有效地防止了监守自盗和其她不规范操作发生。2.4.2 其她应用1监狱智能门禁管理 2商务写字楼/工厂3 公司门禁管理 4 别墅/楼宇住宅门禁管理 5 俱乐部/会所门禁管理3 人脸辨认系统业务功能3.1 创立人脸图像库通过图像采集、联机同步等手段，建立机场工作人员、在逃人员或其她人员人脸图像库,图形库是系统正常运营、有效鉴定数据基本。3.2 人员信息管理可对机场工作人员姓名、年龄、单位、联系方式等信息进行管理。3.3 区域划分将机场按实际状况划分为机坪、跑道、候机厅等各种工作区域，不同区域相应不同视频监控设备，即区域之间依照视频设备编号区域。3.4 人员工作区域划分指定人员具备进入哪些区域权限。例如指定人员甲具备进入A区和C区权限，而人员乙只具备进入B区权限。3.5 设立黑名单系统可按区域设立黑名单。在实时监控过程中，黑名单中人员出当前监控范畴内，系统即产生告警信息，以提示管理员采用办法。3.6 设立白名单系统可按区域设立白名单。在实时监控过程中，白名单中人员出当前监控范畴内，系统不产生告警信息。4 建设方案4.1 系统构造图当前机场门禁系统已建设完毕，为充分运用既有硬件资源与软件资源，人脸辨认系统可以以插件形式为门禁系统提供服务。门禁系统将采集视频流完全复制一份分发给人脸辨认系统，人脸辨认系统通过图像获取、人脸定位、图像预解决、身份查找一系列操作，判断人员与否具备通过权限，并将成果返回给门禁系统，门禁依照人脸辨认判断成果进行或开门或向管理人员报警或操作。下图为人脸辨认系统构造图并展示了与门禁系统关系。门禁系统视频流人脸辨认系统判断成果图像采集业务管理特色功能4.2 系统工作流程系统建成后，可以在1秒钟内完毕被检人员面部特性辨认，并与后台数据进行对比，迅速、精确地核算被检人员身份，错误辨认率仅为0.01%。整体工作流程可归结为如下几种状况：状况1：具备A区通过权限机场工作人员甲，在工作时间段内欲通过A区门禁，门禁摄像头将视频传给人脸辨认系统，系统在1秒内检测出甲为机场工作人员并具备通过A区门禁权限、且当前时间为甲工作时间，则返回门禁系统开门成果，门禁系统接受信息后开A区门，甲顺利进入A区。整个辨认过程在1秒内完毕，甲按正常步速通过门禁即可。状况2：只具备A区通过权限机场工作人员甲，欲通过B区门禁。经人脸辨认系统鉴定，甲不具备通过该区域权限，门禁无动作。状况3：具备A区通过权限机场工作人员甲，在非工作时间段内欲通过A区门禁。经人脸辨认系统鉴定，当前为甲非工作时间，并将成果返回给门禁系统，门禁无动作。状况4：社会普通人员欲通过门禁系统，经人脸辨认判断其不具备通过权限，门禁无动作。状况5：已列入黑名单危险人员欲通过门禁系统，人脸辨认系统判断出其为危险人员，将成果返回给门禁系统。门禁系统向电脑屏幕前管理员发出告警信息，提示其采用进一步办法。4.3 特色功能系统建设完毕后，可运用人脸辨认技术为机场安全保卫工作提供更加当代化管理手段。人脸辨认系统对欲通过门禁所有人员都做了记录，建立起了庞大信息库，运用该信息库，系统可在人员绩效考核、痕迹化管理、调查取证等方面为管理者提供服务。4.3.1 人员痕迹追踪人脸辨认系统可依照给定人脸信息，记录出该人员进出工作区域次数，详细进出时间。4.3.2 违规管理系统可依照给定人脸信息，判断出该人员与否存在通过非管辖区行为。若存在，则系统显示其曾经出当前哪些区域，以及浮现详细时间。4.3.3 调查取证人脸辨认系统可依照给定人脸信息迅速查找出该人员在给定期间段内与否进出过某个特定区域，以及进出详情。4.4 软件配备方案4.4.1 数据库依照系统既有顾客数及将来扩展，数据库管理系统选用Oracle 10g， 4.4.2 操作系统系统所有服务器，均建议采用Windows Server操作系统。5 系统投资估算该系统建设及有效运作可以极大地提高机场安全保卫工作。5.1 系统建设成本系 统 建 设 成 本软件某些名称资金（万元/套）数量备注小计硬件某些名称资金（万元/台）数量备注IBM System x3850 1 CPU,2G内存，146G硬盘,2个网口（定位通信服务器）1. 801可自购小计1. 80总计万元6 售后服务和技术支持方案湘邮科技股份有限公司十分注重售后服务工作，由于当今市场竞争已从过去单纯产品竞争转变为以服务为主导综合实力竞争，正是由于我司充分结识到服务对于顾客重要性，因而湘邮科技公司建立了一套体系完整、管理严格服务机制，拥有一支经验丰富，技术精良，知识面宽服务专家队伍，这使得我司可以成为一种先进软件开发商，为客户提供优质、满意服务。6.1 湘邮科技售后服务简介湖南湘邮科技股份有限公司不但是全国一流计算机系统软、硬件产品提供商，同步更以高质量服务闻名于全国IT界。湖南湘邮科技股份有限公司售后服务体系（CopoteServices），它不但负责向湘邮科技计算机产品提供全面、完善、高效售后支持与服务（涉及保修服务和保修期后合同服务等），同步针对不同行业、不同业务详细需求，向顾客提供各种IT应用解决方案及客户化实行服务产品，例如系统迁移和数据整合服务、集成服务、全面网络服务、数据中心建设、多厂商产品支持服务、IT资源外包服务等。对于如何才干让客户得到自己真正需要技术服务以及保证客户享有到物有所值高质量服务。湖南湘邮科技股份有限公司通过自己在IT领域经验向客户提供了内容丰富支持服务选项供客户选取。支持服务选项将顾客所需要支持服务内容进行原则化，使顾客在选购应用软件系统时，可以容易选取自己所需要服务。支持服务选项就像硬件产品选项同样，只但是客户所得到不是硬件产品，而是湘邮科技公司高质量支持服务产品。在保证服务质量方面，湘邮科技售后服务注重于全国IT服务领域流行SLA（ServiceLevelAgreement）,即服务级别合同概念为核心,优化、控制整个服务流程、保证服务各个阶段可以被高原则、高质量完毕。6.2 湘邮科技售后服务文化服务宗旨：全程全面全天候专业化服务服务目：提高顾客满意度服务方式：厂家一站式服务服务理念：以客户为本，全心全意为客户服务6.3 客户服务体系优质服务不但需要完善经营模式、先进技术手段，更源自最良好服务意识、最真诚沟通渴望。湘邮科技将始终把“不断提高客户满意度”作为公司追寻目的，竭力以便捷畅通沟通渠道、迅速高效响应速度、至臻完善服务质量来满足客户需求，赢得社会赞誉。湘邮科技在公司总部建有大型客服中心，专门负责受理客户征询、投诉，监督实行部门实行售后服务，24小时客户服务热线电话为：。6.4 技术支持体系湖南湘邮科技股份有限公司制定有一整套完善技术支持服务筹划。6.5 售后服务内容售后服务内容涉及： 征询：可以依照我公司技术文献解决普通性操作维护问题，普通不需作进一步技术调查，详细涉及：下载更新驱动程序，硬件维护征询,维护资料共享。顾客通过我公司发放纸面文档、电子邮件、磁盘、光盘等物品，可及时掌握产品最新维护经验和技巧，理解自己所维护系统需要解决某些防止性办法、获得最新产品知识等。 故障解决顾客在使用中遇到疑难或者浮现不正常状态时，通过电话、传真、电子邮件向我公司谋求技术支持和协助，我公司在确认顾客服务祈求后，将安排技术人员在规定期间内（即响应时间）协助顾客进行故障定位，并提出解决方案，最后指引顾客排除故障。