全新人像識別技術(shù)

　　人像識別系統(tǒng)成功的關(guān)鍵在于是否擁有尖端的核心算法，并使識別結(jié)果具有實用化的識別率和識別速度，它集成了人工智能、機器學(xué)習(xí)、模型理論、視頻圖像處理等多種專業(yè)技術(shù)。那么如何改進算法，讓人像識別技術(shù)既能高精準(zhǔn)識別人臉，又能適應(yīng)實戰(zhàn)中環(huán)境、人員特征的多變，同時還要滿足易于推廣的高性價比條件成了新一代人像識別技術(shù)的突破點。

　　中德宏泰人像識別基于業(yè)界領(lǐng)先的人工智能分析算法，提供了人臉檢測、人臉識別、關(guān)鍵點定位、人體體貌甄別和步態(tài)特征分析等一整套技術(shù)方案以解決動態(tài)人像識別技術(shù)容易受環(huán)境因素左右的技術(shù)難點。

　　傳統(tǒng)的人像檢測和識別算法都有一套固定的分階段訓(xùn)練框架，人工定義的特征表示往往比較簡單，無法很好的表示人像的特征，而分段的訓(xùn)練方式使得每一段訓(xùn)練過程的目標(biāo)并不完全一致，這兩點制約了算法的進一步提升。而深度學(xué)習(xí)的復(fù)雜非線性特征表示和“端到端”的特性剛好相反，整個訓(xùn)練過程完全是以統(tǒng)一的目標(biāo)為導(dǎo)向，中間過程無需人工定義而且可以學(xué)習(xí)出更有代表性的特征表示，從而達(dá)到更好的效果。深眸持續(xù)集成步態(tài)和體貌特征，進一步加強人像在實際場景下的識別能力。

　　中德宏泰人像識別系統(tǒng)深眸，用的是深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，深度學(xué)習(xí)是在模仿認(rèn)得一種思維結(jié)構(gòu)，它把底層的特征逐步抽象為成高層特征，然后用這個特征的圖像進行一種良好表達(dá)。深眸針對多種復(fù)雜場景進行了深度優(yōu)化，在有效控制誤報率的情況下大幅度提高復(fù)雜場景的人像識別率，對深度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和訓(xùn)練數(shù)據(jù)集都進行了特定的優(yōu)化，在保證識別率的同時提高可深度網(wǎng)絡(luò)的運算速度，結(jié)合分布式運算系統(tǒng)可以實現(xiàn)大規(guī)模高可用的大型實戰(zhàn)系統(tǒng)。

　　模塊化設(shè)計系統(tǒng)安裝迅速

　　中德宏泰人像識別系統(tǒng)采用靈活的模塊化設(shè)計，支持系統(tǒng)的靈活組建，以滿足不同項目的人像識別需求。其設(shè)置、操作頗為簡潔、易用，學(xué)習(xí)、管理迅速。系統(tǒng)安裝在不同配置的服務(wù)器會有接入通道數(shù)量的差別。本次測試的深眸人像識別系統(tǒng)安裝于一臺X86高性能服務(wù)器主機中（i7處理器，16GB內(nèi)存，運行64位Windws 7操作系統(tǒng)），并為其匹配一臺解像力達(dá)1050TVL的1080P高清攝像機，同時將服務(wù)器和攝像機均接入交換機。

　　該系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)庫為SQLServer 2008，包含五大服務(wù)器模塊，人臉抓拍服務(wù)器、人臉庫/路人庫服務(wù)器、待對比人臉庫服務(wù)器、人臉對比服務(wù)器、業(yè)務(wù)服務(wù)器等，人像識別系統(tǒng)通過綜合控制客戶端對五大服務(wù)器進行訪問應(yīng)用。另外，人臉抓拍服務(wù)器可以直接進行關(guān)鍵點定位、人體體貌特征甄別以及步態(tài)特征分析，有效區(qū)分不同人員之間的特征，并對進出口人員進行識別。值得一提的是，該人像識別系統(tǒng)既可以獨立項目使用，也可以與其他平臺或者項目結(jié)合使用，靈活性非常強。

　　客戶端使用方便

　　深眸人像識別系統(tǒng)控制客戶端設(shè)計簡潔，分別有系統(tǒng)配置、實時監(jiān)控、人臉庫以及查詢4大類目，UI設(shè)計簡約而友好，易于學(xué)習(xí)、便于操作與管理。

　　系統(tǒng)配置有本地配置、前端配置、服務(wù)配置以及用戶配置。本地配置為是否報警提示、抓圖及抓圖路徑的配置；前端配置為添加攝像機以獲取實時視頻流，該識別系統(tǒng)支持ONVIF、PSIA、RTSP協(xié)議的第三方攝像機和國內(nèi)外主流廠家品牌攝像機，模擬、標(biāo)清、高清到超高清視頻源均可接入；服務(wù)配置則是為本地客戶端添加抓拍服務(wù)器和人臉比對服務(wù)器，以實現(xiàn)視頻通道中人臉的檢測、比對與識別運算；用戶配置即為管理用戶的添加和刪除。

　　人臉庫

　　人臉庫包含創(chuàng)建人臉庫、瀏覽人臉庫、路人庫（被抓拍的非比對數(shù)據(jù)庫中的人臉）、批量導(dǎo)入。

　　創(chuàng)建人臉庫時都可以設(shè)定庫識別閥值。首先新建人臉庫，可以直接獲取已連接的攝像機，把想要的攝像機移入到人臉庫列表。系統(tǒng)支持單個圖像數(shù)據(jù)上傳和批量導(dǎo)入功能。單個上傳時可直接錄入姓名、性別、生日、證件類型、證件號等個人信息，然后上傳人臉圖像，該人臉庫具有自動檢測人臉功能，可從任意不限大小的JPG、PNG等格式圖片中自動識讀人臉并將此人臉作為數(shù)據(jù)庫，無需對圖片進行刻意處理和優(yōu)化，人臉導(dǎo)入很方便，同時一條數(shù)據(jù)庫支持導(dǎo)入多張人臉；批量導(dǎo)入時，可在數(shù)據(jù)庫中再分別修改個人信息，數(shù)據(jù)庫建立快速。相比較一張張導(dǎo)入，節(jié)省了時間。本次測評從攝像機抓拍的人臉圖像、單反照片、網(wǎng)絡(luò)圖片等資源中截取人臉頭像，并以JPG格式上傳到數(shù)據(jù)庫中。需要說明的是，本次測評中人臉庫上傳的圖像有單張圖片包含多張人臉，較標(biāo)準(zhǔn)人臉頭像來說質(zhì)量、像素要低許多，但仍能夠識別上傳，人臉數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建快速。

　　瀏覽人臉庫即對所有已創(chuàng)建的人臉庫瀏覽，瀏覽結(jié)果按上傳順序排列顯示，每項內(nèi)容包含所有需上傳的項目。

　　路人庫可以查詢到所有攝像機抓拍到的人臉，也就是所有路人的人臉資源。也可以導(dǎo)出人臉和擴展，使用路人庫人臉與黑名單庫進行比對。

　　比對查詢
        查詢分為人臉對比查詢和對比日志查詢。

　　人臉對比查詢中，只需要上傳一張照片，選擇查詢庫（這里可以選擇人臉庫、對比日志和路人庫）、攝像機，查詢結(jié)果按照相似度從高到低顯示，并且結(jié)果可以導(dǎo)出保存。實測中，上傳數(shù)據(jù)庫已存在人臉的正面照查詢對比檢測，數(shù)據(jù)庫為一個月內(nèi)路過攝像機抓拍到的人像圖片和人臉圖片，數(shù)據(jù)結(jié)果顯示相似度在69.3%-78.6%，其余相似度較低的也可排列顯示。

　　對比日志查詢，可以按照姓名、身份證、性別的內(nèi)容去查詢，查詢結(jié)果會顯示想要查詢?nèi)说男畔ⅲㄈ绯霈F(xiàn)地點、出現(xiàn)時間）。

　　實時人像識別

　　中德宏泰深眸人像識別系統(tǒng)實時監(jiān)控可以同時監(jiān)控多個攝像機，界面設(shè)置分為一分屏、四分屏、九分屏等，在實時監(jiān)控畫面中出現(xiàn)的人像可自動與人臉庫實施對比，高于人臉庫設(shè)置的相似度閥值時自動報警，并在實時監(jiān)控界面中顯示比對成功的相似圖像數(shù)據(jù)信息。

　　該系統(tǒng)具有很強的抗干擾性能，對帶帽、發(fā)型、化妝、夸張表情、大角度斜側(cè)等條件下也可以識別，并能對多人、全天候黑白/全彩模式進行分析，實現(xiàn)了不錯的人像識別效果，具備較強實戰(zhàn)實力。實測了如下類型信息的人像圖像并可識別：

　　正常人像識別，首先將攝像機同時對準(zhǔn)測試場景，測試員正面對準(zhǔn)攝像機，實時監(jiān)控界面立即出現(xiàn)測試員人像，系統(tǒng)自動與測試人臉庫進行比對，并比對成功（人臉庫已上傳測試員照片）后報警顯示。

　　小像素人像識別，在測試場景中，測試人員位置不同，景深較大情況下顯示的人像像素數(shù)較小，最小60*60像素大小的人像可識別，目測識別時間小于1秒，比對完成迅速。

　　超高像素人像識別，支持最大8192×4096格式大尺寸圖像識別。

　　側(cè)臉識別，支持臉部斜側(cè)識別，實測中左右俯仰角度最大可達(dá)30°，頭部傾斜20°-30°、人臉?biāo)椒D(zhuǎn)（采用照片測試）等，系統(tǒng)都能準(zhǔn)確識別。若是旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到45°時，從系統(tǒng)客戶端可發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)能檢測出人臉，但由于可識別特征有限，比對數(shù)據(jù)庫的人臉識別率不高。

　　多人像識別，利用一個測試場景中包含多張人像的情況實現(xiàn)，一幀圖像里可同時識別的最大人像數(shù)為20。

　　復(fù)雜特征表情人臉識別，測試中，無論是笑狀、哭狀、閉眼、翻白眼，還是扮鬼臉，系統(tǒng)做到了90％以上的識別率。

　　異常人臉識別，測試中，當(dāng)人臉左側(cè)或右側(cè)被遮擋1/3、帶帽、模仿戴口罩遮擋鼻子及以下部位，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)也能識別人臉，并可與人臉庫比對。

　　復(fù)雜場景人像識別，首先在復(fù)雜背景下檢測單人像、多人像識別，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)可準(zhǔn)確捕抓并識別人像；接著模擬低照度場景，由于所搭配的1080P攝像機具有較好的星光成像效果，提供的圖像優(yōu)良，較低照度下也能正常識別人像。再模擬強光場景，采用強光燈場景時，識別效果尚有保證；而在仿真場景時，識別率有所下降。

　　應(yīng)用場景多樣化

　　中德宏泰的深眸人像識別系統(tǒng)吸取了二維人臉識別易出現(xiàn)識別不準(zhǔn)、漏報的缺陷，全新3D人臉生物識別，可自動對人臉進行三維建模分析，支持俯仰30°、左右30°的人臉特征分析；同時內(nèi)置了多種算法抗干擾引擎技術(shù)，可排除部分人臉干擾因素，如眼鏡、帽子、胡子、化妝甚至是戴口罩等異常行為；適應(yīng)多人像、多場景變換、環(huán)境照度改變、強光/眩光等復(fù)雜惡劣場合；適應(yīng)人臉時間跨度特征變化。為了將人像識別真正地從實驗室落實到應(yīng)用中來，具有較強的實戰(zhàn)場景適應(yīng)性能，提高實戰(zhàn)應(yīng)用效果，中德宏泰還對系統(tǒng)進行了針對性設(shè)計，如動態(tài)采集技術(shù)，只有當(dāng)畫面中的“人像”為運動狀態(tài)方可被采集，以規(guī)避實際場景中有可能出現(xiàn)的壁畫、海報干擾。實現(xiàn)動態(tài)實時識別，并且識別比率高，識別速度達(dá)到秒級。

　　產(chǎn)品特色

　　1、模塊化設(shè)計,靈活選擇組建，滿足不同項目的人像識別需求；

　　2、界面設(shè)置簡潔，易上手使用，管理便捷；

　　3、具有很強的抗干擾性能，對帶帽、發(fā)型、化妝、夸張表情、大角度斜側(cè)等條件下也可進行識別；

　　4、適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境下（背景復(fù)雜、人員眾多、年齡時間跨度大、照度低下等）的人像識別；

　　5、3D人像生物識別技術(shù)和動態(tài)采集技術(shù)，有效規(guī)避實際應(yīng)用場景的壁畫、海報之類的干擾。

　　測試場合及配合設(shè)備

　　a&s測試室，可上網(wǎng)高性能電腦、交換機、單反相機、創(chuàng)維6M48監(jiān)視器、不同品牌1080P/720P攝像機、多位測試人員、相片/藝術(shù)照等。

　　適用場合

　　適用于道路、機場、小區(qū)、火車站、商場等行業(yè)應(yīng)用及公司考勤、安防布控等民用領(lǐng)域應(yīng)用。

　　規(guī)格參數(shù)

　　人臉識別大小  最大8192×4096，最小60*60像素

　　人臉識別角度  俯仰30°、左右30°

　　同時識別的最大人臉數(shù)為  20個

　　抗干擾因素    帶帽、發(fā)型、化妝、夸張表情、大角度斜側(cè)

　　正臉識別率    98%以上

　　抗干擾識別率  75%以上