智能分析动态人脸识别系统技术需求书(共22页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上智能分析(动态人脸识别)系统技术需求书一、 概述动态人脸识别智能分析系统是以数字化、网络化视频监控为基础，是一种更高端的视频监控应用。视频智能分析（动态人脸识别）系统能够自动识别不同的物体，发现监控画面中的异常情况，并能够及时发出警报和提供有用信息，从而能够更加有效的协助管理人员处理危机，并最大限度的降低误报和漏报现象。视频智能分析（动态人脸识别）系统是视频监控技术发展的方向，是未来视频监控的趋势。 随着人脸识别技术的进一步发展，将人脸识别技术与数字监控系统的进一步融合，同时人脸识别与监控技术的结合在安防领域中得到了重用。一方面在人脸识别技术已经找很多的行业领域上已经

2、实践的证明，这项技术为安防管理业务创新提供了很大的技术支持，也为日常安保管理效率有了很大的提高和成本的节省。以全国监狱信息化建设规划提出的“科技兴监”的思想为指导，随着人像技术不断的创新和发展，成熟的人像识别技术完全可以结合现在监狱管理业务，特别针对监狱 人员进出管理业务，现在成熟的人像识别技术能在当中发挥巨大的作用，为监狱的相关管理做出更多有效可行的创新和改变，可以对行业内的原有业务管理流程进行优化和简化，同时也提高相关业务管理效率和质量。 二、 总体要求1.功能需求本次项目建设的人脸识别智能分析系统需要无缝接入监狱视频监控平台、监狱综合安防管理平台以及省局综合安防管理平台。本次投标费用包括

3、完成本次建设的新系统与原平台及系统的对接开发工作，中标方不得再向建设方申请开发费用（投标时提供纸质承诺）。 1.1罪犯人脸识别布控需求 在监狱B门内警戒区域，精确捕捉在布控区域内出现人员的面部特征及场所内场景，对所有出现在布控区域内的人员实施“近”距离监控。自动抓拍出现在布控区域内人员的人脸图象，将所有的在押人员设置成布控对象，并与布控库中的对象实时比对，一旦在押人员到达该布控区域，系统会自动识别并报警。 1.2 AB门车辆识别需求 当前监狱系统AB门车辆识别采用人工检测方式，通过人工对比车牌号、车辆型号、车辆驾驶员进行管理，管理人员工作量大，容易出错，需要一套自动识别系统来减轻管理人员的工作

4、量。 项目计划采用视频智能分析（动态人脸识别）系统，针对监狱构建了高度可靠的AB门通道出入车辆及人员身份识别，通过动态人脸识别技术对关押犯人实时监控管理等，构建一套集动态人脸识别与分析应用于一体、统一数据标准和接口规范的监狱人脸识别应用系统。提供人脸动态识别、视频监控智能分析、监测设备运行、基于大数据技术构建一个服务管理系统，实现视频图像资源的融合汇聚、集中管控、交互整合，为构建监狱系统的“智慧大脑“奠定基础。2.兼容性需求 建设的设备，必须具有开放性，中标方须承诺项目所涉及的软硬件需要全部免费提供开放接口及底层SDK开发包接口完全免费开放，可提供给第三方进行系统集成开发（投标时提供纸质承诺）

5、。 3.建设要求 1、设备选型时各系统应整体考虑各子系统之间的接口问题，特别是所提供设备与本系统、各子系统之间的接口满足联动的基本要求。投标方应解决接口问题。 2、投标采用的主要设备器材需经过检验，且具备有效的试验报告和合格证。检测的内容参照国家相关标准和并满足智能化项目监理的规定与要求。3、系统投标方需负责系统开通调试，培训业主的操作管理人员，并负责三年的免费保养（免费保养期从系统终验通过日开始计算）。 4、本项目新建交换机和网络机柜，系用于替换原有相，中标人需将接入原交换机和网络机柜的相关设备接到新建交换机和网络机柜，实现原有系统正常运行。 6、本项目需求书的建设内容、具体点位及设备数量等

6、所需的各种配套设备、耗品和辅材以本次工程现场实际需求为准，其费用应包括在投标报价之内（投标时提供纸质承诺）。4.产品要求 系统所有设备应具有良好的高可靠性的运行业绩，应为国际、国内知名品牌，性价比较高，有较好的视觉提示功能，系统应采用模块化设计，不仅满足各种性能要求，而且便于系统逐步扩展。所有相似零部件须为标准化接口产品，具有良好的可互换性，保证整个系统快速、稳定地运行； 系统中标方对系统的正常运行负全部责任，并提供不低于三年的售后质量服务。 设备选型、安装实施应充分考虑监狱所在地区的实际环境和需求。 各系统的部件和材料应符合制造商提供的规格书标识的电压、电流、温度等要求，并具有短路保护功能。

7、 设备能够运行于复杂的电力环境下，当由于电源系统切换、线路故障或地电位变化等原因引起电压幅度和相位变化时，系统设备不致受到损坏且保持正常性能。 所有电缆应接至端子排。各端子排应有明晰的标识。 线缆应符合国家标准，根据需要环境的不同，采用不同技术规格的电缆产品。 本项目涉及存储介质的所有产品，需提供存储介质不回收服务，当保修期内存储介质出现故障需要更换时，坏件不回收（投标时提供纸质承诺）。 本项目所有软件采用正版软件（含操作系统、业务应用软件等）。 三、 建设内容1. 概述 人脸是比对人体特征时最有效的分辨部位，识别特征有眼、鼻、口、眉、脸的轮廓和位置关系，脸的轮廓阴影。动态人脸识别的优势在于其

8、识别过程的自然性，无需用户配合，不需要用户做额外的动作，因而客户的接受程度比较高。另外其和视频监控合作，可以快速定位视频监控中的人的视频位置，极大解放了监控人员的查找难度，毫无疑问，动态人像识别摄象机和视觉智能分析将成为监狱安防系统的“新贵”，成为人工智能在监狱领域最为重要的应用。 如下图所示，动态人像管理系统将成为智慧监狱安防平台中的一个典型应用，对外还提供接口给多个业务系统调用。 图1 视频智能分析（动态人脸识别）系统与监狱其他系统关系 2.功能要求 各个监狱能够通过本监狱内视频智能分析（动态人脸识别）系统实现人脸采集、人脸搜索、黑名单布控、AB门人车一致验证、徘徊分析告警、人员在岗统计、

9、人流统计等功能，需要保证监控视频流畅、系统操作无卡顿。 要求在省司法厅、省监狱局可以利用统一的平台对各个监狱的视频智能分析（动态人脸识别）系统进行使用、管理，需要保证监控视频流畅、系统操作无卡顿（如省司法厅、省监狱局需增加平台设备，所需费用由中标人自行解决）。 3.建设范围及规模 根据调研需求，本项目建设主要是B门会见通道、B门警察通道以及B大门3个室外区域以及AB门车辆通道室内区域。共需建设8个高清抓拍机，具体建设范围及数量如下： 序号位置摄像机数量1B门会见通道12B门警察通道13B大门24AB门车辆通道44.系统架构 系统总体架构如下图所示： 图2 系统架构图 整个系统建设采用分层结构设

10、计，按照监狱管理的场景需求，分为四个子系统：前端人像采集子系统、网络传输子系统、监狱动态人像集成平台、监狱业务应用组成。 （1） 前端人像采集子系统 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或者有人脸采集功能的门禁或人脸闸机等设备，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） 监狱动态人像集成平台 中心处理平台部署于核心机房，是人像智能监控系统的

11、核心，主要由多台人像结构化引擎、人像搜索引擎、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，并提供检索和数据挖掘分析服务。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、人像搜索引擎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。 另外动态人像集成平台还会和现有监狱系统的三大核心数据库：监狱管理信息库、罪犯信息库、警察信息库进行信息的

12、同步和交换，实现以人脸为核心的监狱行业一人一档大数据系统的建立，为更多的数据挖掘提供基础。 （4） 监狱业务应用 针对动态人像提供的基于人像的特征比对和检索和挖掘等基础服务功能，结合监狱行业典型场景需要提供各种各样的应用服务，比如人脸采集，移动人脸采集，人脸搜索，人脸布控，人车验证，人脸点名，同行分析，GIS图片地图，路灯报警，AI警容镜，区域碰撞分析告警，轨迹展示等。未来随着更多的智能分析功能的成熟，可以为监狱管理部门提供更多的增值业务。 （5） 安防平台对接 本系统需要实现与原有安防平台、监控平台对接，实现联动报警，当在视频智能分析子系统出现告警时，应将相应告警信息进行推送，原有安防平台、

13、监控平台也能够实现相应告警。 5.系统设计 5.1 前端人脸采集子系统设计 人脸抓拍摄像头监控点系统由高清人脸抓拍摄像机、防护罩、设备箱、监控杆、交换机等设备组成，应用在不同条件的场景下，会有不同的安装方式，比如壁装、借杆等。 前端部署架构如下所示： 图3 前端部署架构图 对于高清监控摄像头的架设，在不影响人员通行，且满足人员姿态要求范围内的前提下，摄像头的架设地点在人员行进路线的前上方为最佳。在条件允许的情况下，对人员的行进路线进行规范，使人员流动方向单一，且同时出现在场景中的人员数量越少越好，如能达到每次仅一人出现在场景时为最佳。 摄像机高度和俯视角度主要是避免一前一后人员经过通道时，人脸

14、重叠产生遮挡，同时需要照顾不同高矮人员经过时能正常抓拍。 图4 安装角度示意图 对于人脸抓拍摄像机的安装要求如下：（1） 摄像机设在通道正前方，正面抓拍人脸，左右偏转30度，上下偏转15度；（2） 建议架设高度h大约2.03.5米左右；（3） 推荐摄像机的俯视角度=10； （4） d和选用的不同镜头的焦距有关系，焦点在通道出入口，两眼间距像素不小于40像素。 （5） 背景颜色及图案尽量不要太复杂，单色、浅色为宜，尽量不要有玻璃等强反光物体。 人脸采集从监狱现有的人脸数据资源库完成静态人脸数据的同步导入。另外对于来往监狱的外来登记人员信息也要实时导入。 5.2 网络传输 监狱计算机网络系统要求建

15、立覆盖监狱机关办公区与监管区范围内的局域网络，不仅要满足所有子系统数据信息的高效传递，同时要能通过监狱内部网站这一公用平台满足和其他各种功能系统的集成与应用，实现全监所有联机电脑，部门终端，省业务机关终端之间的数据传输。 动态人脸管理系统网络传输子系统实现前端采集子系统与中心处理平台之间的数据和图像信息传输，要求具有开放性和标准化，具有可靠性和先进性，以及实用性和成熟性，要求采用结构化设计，具有完备的安全保障体系，运维管理需简便。 动态人像系统的位置和具体联网情况如下： 图5 视频智能分析与其他系统之间的网络关系图 动态人像识别管理系统的网络使用监狱内网系统的安防网，和外网实现物理隔离，使用政

16、法专网和省监狱管理局联网，实现全省监狱动态人像的统一采集和统一管理。 5.3 监狱动态人脸采集平台 中心处理平台主要由人像结构化引擎、人像搜索引擎、数据库服务、流媒体服务、应用服务等构成。其中，人像结构化引擎是人像识别系统的底层平台，通过接收前端人脸抓拍摄像机上传的人脸抓拍数据，或通过处理来自摄像机或媒体服务器的视频数据，实现实时人脸检测、特征提取，搜索引擎实现与数据库中的人脸记录进行比对。 该平台同时还要和监狱现有的信息数据库完成人像相关的信息同步。 平台的组成包括：人像结构化引擎、人像搜索引擎、数据库服务、流媒体服务、应用服务等。 5.3.1 人像结构化引擎 系统采用的人像结构化引擎，是基

17、于国际领先的人脸识别技术和高效的计算架构研发的软硬件一体化设备，内置基于深度学习（其核心为多层神经网络）的人脸技术，实现准确的多角度人脸检测、五官标定、面部特征点定位，以及特征提取与比对，通过高效的软硬件计算架构实现对多路高清前端进行并行处理，以保证计算资源的最高效利用。 人像结构化引擎的主要功能：提取高清摄像机上传的数据中的人脸。 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。正脸检测的技术优势包括模型小，速度快，可并行加速；高检测率，在正常光线环境中的人脸检测率极高，一定程度的脸部旋转不受影响；适应性强，对于低像素照片、光线遮挡等恶劣环境有着较强的适应性，检测率受影响度极小。

18、多角度人脸检测的模型分为16个不同的面部朝向，在检测的同时会判断出人脸的朝向，获取更多的图片信息。 5.3.2 人像搜索引擎 人像搜索是基于领先的图像搜索技术提供的海量人像检索服务。通过上传需要检索人员图片，人像结构化引擎进行识别获得人像特征，再进行人像搜索。搜索引擎获得检搜索请求后，将搜索人脸与人像前端在线采集的动态人像数据（或离线录入的静态人像数据，如身份证图像库）进行比对得到相似度，返回所有相似值达到检索阈值的结果，或按客户端指定的规则（如结果数目、排列顺序）返回结果。同时，人像搜索引擎还可以基于时空信息、人像属性信息等结构化信息索引进行大规模人像检索，或者人像特征与结构化信息联合检索、

19、多种人像特征融合搜索。人像搜索引擎支持集群化拓展、高可用及负载均衡。 人像搜索引擎主要功能： （1） 从人脸数据库导入人脸图像及已存储的人脸特征向量； （2） 人脸特征比对，返回人脸特征匹配相似度分值。 人脸搜索实现在大规模人脸数据库中快速搜索相似的人脸数据，以确定身份。通过预先创建待查人员的面部特征索引，可以在亿万级别以上人脸数据库中迅速查找相似人脸。 5.3.3 数据库服务 数据库服务由服务器、数据库软件、操作系统等组成，主要用于保存系统配置信息、用户权限信息、用户登录信息、系统日志、设备信息、告警信息和系统其他信息等功能，为了保证系统稳定运行，数据库服务支持高可靠性的双机热备设计。 5.

20、3.4 流媒体服务 流媒体服务作为人像识别系统的一部分，提供基础视频转发服务（实现视频直播）、视频片段回放服务。 5.3.5 应用服务 应用服务提供用户交互界面及业务访问、系统管理接口，支持自动负载均衡。提供布控任务配置、布控规则管理、数据库管理以及结果推送等功能。 5.4 数据存储设计 1 抓拍图片存储设计 前端摄像机抓拍到的现场全景图片和人脸小图存储在引擎中，一般引擎存储容量较小，在无法符合大量的抓拍图片时，可挂载IP SAN进行扩展存储。 2 存储容量计算 人脸识别智能监控系统中抓拍的人脸图像需要进行一定天数的存储。 按平均每张人脸图片0.03MB，每张全景图片0.5MB，每路每分钟抓拍

21、15张，工作时间24小时，则一天存储21600套图片。 单路为例： 人脸图片180天存储量约为：0.03MB15张/分钟60分钟24小时180天0.12TB，采用R5备份(20%冗余)合0.15TB。 全景图片180天存储量约为：0.5MB15张/分钟60分钟24小时180天1.86TB，采用R5备份(20%冗余)合2.24TB。 5.5 监狱业务应用 从技术角度来看，动态人像识别主要有三种应用模式： （1） 验证模式（1：1） 即给定两张人脸照片，计算机自动判断是否为一个人，返回的结果为“是”或者“不是”。这种应用模式适用于门禁、出入境通关、网络实名制、办证机构等应用场所，保证人证合一。 （

22、2） 布控模式（1：n） 即给定一张人脸照片，计算机在预存的人脸数据库（比对目标库）中寻找是否存在这个人，返回的结果是比中人员的信息。这种应用模式适用于视频监控，比对目标库一般是逃犯、管控人员或者恐怖分子等布控人员，库容量一般为几千人甚至几万人级别。 （3） 检索模式（1：N） 即给定一张人脸照片，计算机将其和人脸数据库（比对目标库）中的所有人脸照片进行比较，返回结果是按相似度降序排列的人员候选列表。这种应用模式适用于人员身份的查询和核查，比对目标库一般是常住人口库、逃犯库等覆盖面非常广泛，容量非常庞大的人脸数据库，库容量能够达到上千万、甚至上亿级。 1.人脸采集 主要采用枪机来完成场景内人员

23、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，需要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。适用于监狱，火车站、汽车站、地铁进出口，小区、超市、银行出入口，宾馆、关键道路、通道进出口等场所。人脸采集重点具有以下特点： （1） 基于海量动态场景的深度学习算法，通过机器学习平台，不断改进学习，有效解决开放场景下低头、侧脸、逆光、部分遮挡问题，做到人像捕捉的又快又准。 （2） 接入形式、接入设备多样，快速的全帧率抓拍，对抓拍回来的照片质量选优、分析、分类；另外对图片进行去重处理，有效节约存储。 结合本项目实际需求

24、，本项目拟选用不低于200万像素的人脸检测抓拍摄像机。 2.人脸搜索 在人脸搜索系统中进行相似度、时间段等参数设置后，上传待查询的人脸照片，系统自动检测出照片中的人脸信息并截取人脸，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。 （1） 单张人脸检索 选择上传目标人图片，系统会自动判断上传图片是否符合要求，如符合要求，则上传到平台侧进行自动比对，自动返回符合相似度的人脸图片数据，且同步显示图片在具体点位的数据量。可以分点位或摄像头进行筛选浏览。 （2） 多张人脸检索 支持同一目标人多张图片同步上传检索，系统自动返回符合多张图片的检索结果。可以分两种形式进行查看： 并集：显示的结果表示

25、符合多张图片中任何一张的图片全部显示 交集：表示只显示全部符合所有照片的交叉结果集 （3） 联合检索 系统支持通过人脸图像的属性，时间、地点等多种结构化信息进行联合检索。同时支持多个检索条件，同步返回符合检索要求的结果数据。 （4） 检索结果排序 支持按照相似度、时间二种方式的结果排序： 相似度排序：根据检索结果的人脸相似度从高到低进行排序显示，优先显示相似度最高的人脸图片。 时间排序：将检索结果根据时间顺序从前往后进行排序显示，优先显示最近抓拍到的相似的人脸图片。 3.黑名单布控 系统允许设定黑名单管理机制，系统管理人员可以维护黑名单的人员信息，一旦黑名单中的人员进入监控范围时，系统自动进行

26、识别并发出预警信息，提醒安保人员。 重点人员布控系统提供重点人员、重点人员库和布控规则库的添加、删除、修改、接收布控请求等管理业务，在保证人脸识别准确率的条件下控制布控人脸库规模。 （1） 人脸建库 人脸建库支持图片建库、现场照建库、已有人脸库建库等方式。人脸库数据库支持MySQL数据库等主流大型数据库，提供数据安全性和可扩容性。可以通过与其他系统接口（如监管系统等）进行对接，读取图片等信息自动建库。 1) 图片建库 支持使用静态人脸图片进行人脸注册建库，将图片中人脸注册到人脸库中。支持jpeg、bmp等大多数图片格式。支持图片的批量快速注册。 2) 现场照建库 支持使用现场照进行人脸注册建模

27、，可以通过抓拍等进行现场人脸图像采集，然后注册到人脸库中。 3) 已有人脸库的建库 支持将已有的人脸信息库导入到人脸布控库中，如从已有的公安人员信息库导入到系统人脸库中注册。支持从MySQL数据库中导入。 （2） 人脸库管理 支持人脸库的快速搜索查询、删除、修改、新建等管理功能。可随时查询人脸库中的人脸信息，或对特定的人脸信息进行修改、删除等操作。可创建多个人脸，每条人脸记录可添加多个人脸信息。 在联网布控的基础上，实现目标人员黑名单实时报警功能。通过设置人脸黑名单，当目标人员出现在现场时，进行人脸识别相似度匹配，实现现场报警或远程报警。 （3） 人脸抓拍布控统计 前端人脸抓拍摄像机将通过相机

28、布控区域的人脸图像抓拍，通过实时的人脸检测、人脸跟踪、人脸分析比对，将捕获到的人脸与设定人脸库中的人脸进行实时的比对，根据设定的相似度阀值触发告警，并将被抓拍和告警的人员现场图片保存，统计相应的人数。 （4） 布控结果搜索查询 布控结果搜索查询功能，可以按照布控类型，查询所有的抓拍和告警结果，支持查询结果导出报表，支持告警数据事后二次搜索。 导出查询结果报表：搜索到结果后，可以将查询结果导出excel报表，并将相对应的人脸图和场景图以图片格式导出保存，供后期处理。 （5） 布控应用性能 重点人员布控系统允许通过建立重点人员库，实现对库中重点人员的自动监测，对每一张上传的人脸图片，中心处理平台自

29、动与重点人员库中人脸进行1：n比对，若发现高于设定相似度的结果，则提供报警。人脸特征的1：n人脸比对，支持最高百万条数据库人脸记录加载比对；实时人脸布控，单个布控人脸库规模不超过500人，布控人脸库总规模建议不超过2万人。 主要指标如下： 1) 单个重点人员库小于500人； 2) 重点人员库规模综合小于20000人； 3) 实时布控比对=4094；支持QinQ，灵活QinQ；支持VLAN Mapping；支持PVLAN；3支持IPv4/v6静态路由、RIP、RIPng、OSPF功能路由条数5124支持本地端口镜像和远程端口镜像RSPAN；支持流镜像；5支持GE/10GE端口聚合，最多8个端口聚

30、合；支持动态聚合，支持跨设备聚合，单机支持14个端口聚合组，跨设备最大128个聚合组；6每个端口支持8个输出队列，支持端口队列调度（SP、WRR、SP+WRR），支持802.1P，DSCP/TOS优先级和重新标记能力，支持基于时间段的流分类和QoS控制能力，提供广播风暴抑制功能，支持对端口接收报文的速率和发送报文的速率进行限制，支持报文重定向，支持CAR功能，支持双向端口限速，支持双向流限速；7支持IGMP Snooping ，支持MLD Snooping，支持组播VLAN8支持STP/RSTP/MSTP/PVST协议；支持Smartlink技术，双上行链路故障切换时间小于50ms9支持基于第

31、二层、第三层和第四层的ACL；支持基于端口，VLAN，全局下发 ACL；支持IPv6的ACL策略；10支持双向ACL；11缓存不小于3M；12支持IP+MAC+PORT的绑定；13支持DHCP Snooping，防止欺骗的DHCP服务器；支持ARP检测来抵御ARP欺骗攻击；14支持网络虚拟化技术，最多可将2台以上物理设备虚拟成一台逻辑设备，并提供跨设备链路聚合功能。15支持SNMP V1/V2/V3、RMON、SSHV2；16支持虚电缆检测功能(VCT)，快速准确定位网络中故障电缆的短路或断路点；17支持单向链路检测(DLDP),有效的防止网络中单通故障的发生；18支持sFlow流量分析技术；19支持BFD；20符合IEEE 802.3az（EEE）节能标准；整机最大功耗45W；21要求提供工信部入网证，为保证设备的成熟稳定性，最早入网时间要求在一年以上；专心-专注-专业