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1、基于人脸识别和车牌识别智能城市设计方案杭州智诺英特科技有限公司北京智诺英特科技有限公司2012年02月目 录第1章概述11.1系统概述11.2设计原则31.3设计目标41.4设计创新5第2章系统总体设计62.1设计思想62.1.1智能化多样化的综合信息采集62.1.2多组合的混合视频监控模式62.1.3创新的数据信息化流向62.1.4基于海量数据挖掘技术的综合信息研判应用72.2系统结构72.3系统组成82.3.1数据采集分系统102.3.2数据分析分系统102.3.3存储与查询分系统112.3.4综合管理分系统122.3.5数据同步分系统122.4系统功能12第3章系统详细设计173.1数据
2、采集分系统173.1.1嵌入式人脸G4设备173.1.2嵌入式车牌第四代G4设备183.1.3虚拟人脸VID第四代G4183.1.4虚拟车牌VID第四代G4193.1.5采集接收服务193.1.6设备管理器193.2数据分析分系统203.2.1数据分析分系统业务流程203.2.2布控库信息同步213.2.3人像比对213.3存储与查询分系统223.3.1存储与查询分系统业务流程223.3.2比对控制器233.3.3比对服务器233.3.4比对单元233.4综合管理分系统233.4.1部署管理233.4.2监控目标管理233.4.3日志管理253.4.4人像大库管理263.5数据同步分系统283
3、.5.1数据发送子系统283.5.2数据接收子系统28第1章概述1.1系统概述系统概述XXXXXX示范区始建于2003年底，是长株潭城市群国家资源节约型、环境友好型社会建设综合配套改革试验区的示范区，也是省政府批准设立的台商投资区。XX示范区地处长株潭核心区域，南距XX市中心5公里，北距长沙市中心27公里，总面积138平方公里，总人口13.2万人；境内上瑞高速贯穿东西，长潭西线高速连接南北，沪昆高铁新长沙的枢纽，湘江黄金水道通江达海，距黄花国际机场半小时车程，还有湘黔铁路、湘江生态经济风光带和建设中的沪昆高铁，区位优势得天独厚。地处长株潭经济圈“核心”，东临常年通航的黄金水道湘江和京珠高速、1
4、07国道，南连市区，距XX火车站5公里，北距长沙市仅27公里，西通320国道。区内上瑞高速纵横东西，长潭西线高速沟通南北，可为企业降低5%左右的运输成本。发展现状XX示范区由具有国际一流水准的新加坡裕廊国际工程有限公司，编制138平方公里的总体规划和产业发展规划。总体规划将XX示范区划分为三个组团，即产业新区40平方公里，滨江新城60平方公里，生态环境保护区38平方公里；确定了汽车及零部件制造、电子信息、先进装备制造为三大主导产业。目前，示范区已开发建成面积15平方公里，入区企业200家，总投资1000亿元，已投产企业98家，其中有法国佛吉亚、韩国三星、日本美达王、台湾联电等世界500强企业和
5、吉利控股集团、中冶京诚等国内500强企业。2010年，园区实现实现技工贸总收入180.1亿元，增长1.21倍；工业总产值161.3亿元，增长98.1%；财政收入7亿元，增长40.1%。预计2011年可实现技工贸总收入400亿元，工业总产值280亿元，实现财税收入12亿元。到2015年实现工业总产值1000亿元，财政收入60亿元。XX示范区的建设与发展得到了各级领导和社会各界的高度关注。温家宝、贾庆林、李长春、李克强、王岐山等党和国家领导人亲临XX视察；宋楚瑜、江丙坤、郁慕明等台湾重要人士先后考察园区。发展规划XX示范区发展定位为“工业新区、滨江新城”。到2015年，XX示范区将打造成为全省新型
6、工业化、新型城市化、新农村建设的引领区和样板区。产业发展到2015年实现工业总产值1000亿元，财税收入60亿元，成为长株潭城市群重要的经济增长极，全省领先的“千亿园区”之一；滨江新城建设到2015年实现建成区30平方公里，人口规模达到30万人，全面实现与长沙的快速对接，成为XX的新城区、长株潭的新都心；城乡统筹发展到2015年初步实现城乡一体化发展的新格局，形成XX特色的城乡统筹区。区内采用网络式道路系统，5条主干道路幅宽40-62米，全部为黑色路面，两侧路灯、人行道、绿化带齐全。区内已建有双回路110KV变电站，且正在另外兴建220KV变电站。电话及宽带网络主线容量有6万号线，建有移动和联
7、通发射基站。XX2011年9月25日，国务院正式批准XXXX工业园区升级为国家级经济技术开发区。创业8年，XX经济技术开发区由一片荒芜的土地建设成为一座现代化的工业新城，创造改革开放以来XX经济增长的奇迹。2011年上半年，XX经济技术开发区经济发展速度列全省园区第一，目前全区总投资规模超过1000亿元，已入园企业230家，已投产企业104家。法国佛吉亚、韩国三星、日本美达王、日本原弘产、中国五矿、中国华电、吉利控股集团、中冶京城、红星美凯龙、中国兴业太阳能等世界500强企业和国内外知名企业相继落户。XX示范区升级为国家经济技术开发区，随之而来人口管理、交通管理、治安管理等压力也逐步上升。这就
8、意味着公安机关作为社会公安安全管理的主力军，身上的责任和义务更加沉重。当前我国社会在人口管理、交通管理、治安管理等公共安全管理方面存在着一系列问题：第一：人难知，园区内人员的信息难以知晓，人是本地实有人口还是流动性人口信息。第二：屋难清，园区环境的房屋实属归谁情况难以摸清楚。第三：车难控：进出园区来往的车辆信息工作人员难以管理控制。第四：场难管，城市内机动车辆乱停乱放现在尤为严重，是城市市容管理上一头雾水。第五：网难控，缺乏通过网络将一系列管理模式智能的整合在一起加以控制的手段。第六：数据大，信息数据量每日不断大幅度上升，信息数据大容量存储的压力也是越来越难以解决的问题。智能XXXX是在大规模
9、调研江浙穗等地平安城市经验，借鉴并且继承各地建设之长，针对全国平安城市千篇一律采取视频监控模式基础上的创新，我们结合XXXX的实际，前端视频采集点以高清设备为准，重点对于人员和机动车辆的身份进行甄别、对行动轨迹进行管控，以及数据智能信息化的管理，并结合其他技术手段获取人员和机动车的信息，已成为侦查办案、治安管理、人口管理等工作维护社会公安安全管理的重要需求。当前对于社会公共安全管理的方式以协警人工采集录入信息为主，园区民警负责信息的核查，设置重点人口管理信息记载、查询，实现对人口实际居住地址和户籍地址管理，对常住和暂住人口数据统计。有效解决了人员和房屋的信息全面和准确性，破解了信息“传递难、共
10、享难”，以及人口管控的问题。各种类干警工作人员凭借多年的经验，对获取的信息进行分析，找出隐藏在海量信息中的重要线索。然而，目前的社会公共安全管理的方式上存在着许多的弊端和缺陷：1. 信息采集方面：l 信息采集人工为主：目前大多数的外部信息采集是以每个园区民警配备协警，专职收集动态信息，人工看管卡口采集为主的方式，耗费大量的人力物力费时费力，即便是有少数卡口安装摄像机，以往也主要以标清摄像机采集为主，缺乏黑夜采集信息的高质量技术保证，还是人工为主的辅助手段，缺乏智能化的先进技术采集手段来解决公安干警的基础工作。l 信息采集资源单一：目前信息采集面很狭隘只是针对人，屋的信息进行采集，没有覆盖到车辆
11、的信息采集，车辆管理也是园区内与人员分不开的信息。也与人民群众的生活息息相关。无法为侦破案件和治安管理提供更有效的线索和手段。l 信息采集点少：目前的摄像机采集点主要安装在高速公路收费站、进城卡口、主要城市道路路口。由于近年大中小城市经济的迅速发展，人民群众生活水平的提高，交通压力和人员流动的频繁，上述采集点无法覆盖人员和车辆的所有可能经过的路径。也就意味着可能漏过公共安全管理上的信息采集，影响公安干警基础工作的效率。2. 系统兼容扩展方面：u 目前的公共安全管理是具备一套自己独立的地理管理平台，与公安部推广的PGIS完全不兼容，无法实现跨区域的联网共享应用，不能与视频系统、110报警系统、大
12、情报系统等各类公安系统互相兼容，没有与移动警务应用相结合，没有实现自动比对报警功能。u 面对海量的从各种渠道获得的信息，需要组织多经验丰富的各类公安干警花费极大的精力分析、讨论才可以找出有效线索，时效性不高，缺乏有效的手段进行信息的研判。要解决目前上述公共安全管理方式上的问题，必须以下几个方面寻找突破：1.信息采集方面：l 提高采集智能化、高清化、多样化，以智能化的视频识别手段代替以往的人工采集方法。采集方式的多样化，准确的采集所需数据信息应该根据不同的地理位置和不同的场景实时去部署采集的方式，在园区出入口处也就是采集前端设立卡口，对视频采集来说影响最大的就是光线，根据具体情况前端采集设置了标
13、清摄像机和高清摄像机的两种模式以及配有专业的视频分析模块。这样就提高了信息采集的识别率，采集率，降低了误识率的问题。实现出入信息的智能自动化识别。l 丰富信息采集的资源，在采集点尽可能多的获得信息资源，无论是人员身份信息还是照片等，使其园区人口在数据库中有更加完整的数据信息记录，另一种更有用的资源就是出入园区的车辆信息，包括车牌号码、车牌颜色、车标的照片信息。采集的信息种类更加丰富了，增加了人员和车辆的智能识别，可以为公安干警的人口，治安，交通管理上解决问题提供了更有利的线索资源。l 高效的信息采集点，采集点需要满足三个条件：第一，是人员和机动车辆的必经之地；第二，采集点的数量有限，不会无限制
14、地增加系统部署的整体成本；第三，采集点布局规范，环境可控，能够采集高质量的人员和车辆信息。纵观高速公路收费站、进城卡口、主要城市道路路口和加油站等候选采集点，只有园区能够满足高效信息采集点的三个条件。更为重要的是，人员和车辆是要回到一个属于自己的居住地方去安顿休息。能更好的采集到常住和暂住人员和车辆的信息。提高了信息采集的全面性和准确性。2. 系统兼容扩展方面：u 保证信息安全化流向，要脱离以往的园区视频监控模式，只是“监”缺乏“控”的手段。要以先进的技术手段确保监控的数据信息能上传到公安信息化大情报管理系统下，实时完成采集比对功能，对可疑的信息进行目标报警显示。u 引入先进的技术手段，总结一
15、线不同警种的工作经验，利用数据挖掘等技术开发人脸识别系统和车牌综合信息研判系统，分析人员和车辆运行轨迹的规律，对治安管理、交通管理以及侦破办案等具有智能化公共安全管理的应用。实现从应急管理向公共安全管理模式的整体转换，不断的创新社会管理模式，加强预防体系建设，充分利用社会力量，实行多元治理，大力推行公共安全管理的标准化建设，提高管理技术水平，最终构筑起严密高效的公共安全防控体系。针对当前公共安全管理方式中的不足，我司开发了针对园区人脸和车牌识别智能城市系统。该系统采用国际先进的人脸和车牌检测、跟踪算法，可以实时分析监控场景视频，对场景中的人脸和车牌进行抓拍、跟踪和统计。根据抓拍人的面部特征信息
16、来进行身份的鉴别或确认。生成的人脸和车牌日志既可以通过网络传送到后台系统，又可以存储在本地。它不需要布控对象的主动配合，时时刻刻采集人像信息和车牌以及时时比对，有任何可疑问题随时报警。更为重要的是，系统实现在大规模人脸图像数据库中进行人脸检索，在大规模车牌数据库中进行车牌查询。从而采集到的人脸图像和车牌图像可以迅速地与大情报系统数据完成比对报警。利用数据挖掘技术实现了人脸自动识别比对和车辆信息研判功能。1.2设计原则该系统建设以“统一标准、技术先进、稳定可靠、信息安全、方便实用、便捷扩容、易于维护”为原则，以相关行业标准作为设计依据，结合我公共安全园区环境特点，同时综合考虑技术的发展趋势，按照
17、公安机关部门对公共安全管理系统的应用和扩展需求进行系统的设计和建设：1、技术先进：充分利用科技进步成果，采用当今先进的技术及设备，一方面能充分体现系统具有的先进性水品，另一方面也使得系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能长的时间内与需求发展相适应。2、稳定可靠：系统的可靠性是指系统自身的恢复能力以及抵御外界干扰的能力。鉴于卡口系统的应用性质，其运行可靠性应得到充分保证。本方案在系统设计时从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等方面严格把关，使故障发生的可能性尽可能降低，具有防盗、耐高温、抗寒、散热排风等功能设计，使用的各类电气接线端子、过载、漏电及断路保护装置、避雷装置等
18、装置均符合国家有关电气安全标准要求，保证系统能够可靠地、连续地运行。3、信息安全：系统具有防止非法接入、防误操作、防病毒等特性，通过合理的硬件结构设计、有效的外场保护措施以及完善的内部管理机制有效避免系统遭到恶意攻击和数据被非法提取的现象出现，保障系统的信息安全。同时通过前后端数据备份、补录、恢复等措施，提高系统在传输链路故障时的数据完整性及安全性。4、方便实用：系统提供清晰、简洁、友好的中文操作界面，操控简便、灵活，易学易用，便于管理和维护，能自动纠错和系统恢复，整个系统的操作简单、快捷、环节少，以保证不同的操作者都能熟练操作系统，具有高度友好的界面和使用性。5、便捷扩容：随着业务的拓展以及
19、技术的进步，用户的需求将会不断增加，系统的规模也将随之扩大，故在设计时，既应保证技术的先进性，又要兼顾与原有系统的兼容。因此，我们采用模块化结构设计，系统接口具备良好的扩展性，能够很好的完成系统的平滑升级，实现软硬件产品升级的系列化和模块化。6、易于维护：系统在设计时充分考虑其易维护性，以确保系统在使用过程中出现故障时能在最短时间内恢复运行。系统具备设备日志记录、远程维护与管理、故障及时告警等功能，以方便日常维护。1.3设计目标通过本次系统建设，将园区的人员和车牌识别系统纳入到一个完善的公共安全管理安防控体系中，通过综合管理平台对数据进行高效管理和合理业务应用，以达到显著提高城市人口管理水平、
20、治安管理水平和交通管理水平的建设目标：1、在XXXX园区范围内的所有园区主要出入卡口设置人员和车牌监控点，实现对出入园区的人员和车辆进行全天24小时监控覆盖，全面记录所有通行的人员和车辆。2、应用标清和高清智能视频分析技术及时、准确的对采集到的图片数据进行人脸检测和车牌检测（同时对人脸的特征提取、车牌号码识别、车辆号牌颜色识别、车身颜色识别以及车型辨别等处理），并将处理结果进行本地存储。3、将采集数据通过专业的网络传输手段传输到公安内网，打造了以公安网为基础、地理信息技术为支撑，以人脸自动识别监控报警为主要应用手段的警务平台。4、对系统数据进行深入分析与挖掘，实现行人和车辆轨迹分析、对海量的人
21、员和车辆进行综合信息研判。5、通过本次系统建设，集成了人和车牌信息的智能化识别，是一种创新的社会安全管理模式，推进了“智能警务”体系的建设，促进城市公共安全管理防控体系的建设与发展，整体推动公共安全管理信息化的进程。1.4设计创新1、智能XXXX是在大规模调研江浙穗等地平安城市经验，借鉴并且继承各地建设之长，针对全国平安城市千篇一律采取视频监控模式基础上的创新，传统的平安城市建设上马动辄几十个亿，场面宏大，指挥中心一个比一个上规模，资金浪费，重复建设，智能XXXX突出“管、控、存、看、用”，真正意义解决能为公安所利的问题；2、本方案结合XXXX的实际，前端视频采集点除了社会面监控之外，以高清设
22、备为主，预算的侧重“人脸、车辆”视频监控真正对公安有实际价值的部分；3、本方案提供了包括公安各警种综合实战利用的智能手段，重点对于人员和机动车辆的身份进行甄别、对行动轨迹进行管控，以及数据智能信息化的管理，并结合其他技术手段获取人员和机动车的信息，已成为侦查办案、治安管理、人口管理等工作维护社会公安安全管理的重要需求。4、本方案的设计者和实施者是杭州智诺和北京智诺公司博士团队为主，该团队是以清华大学博士队伍为主体，对公安业务十分熟悉，在特种行业人脸识别、车牌识别、现场勘验、掌纹识别、DNA检测的技术实力是国内最强。5、本方案基于实战利用，不考虑BT和BOT模式，不采取电信移动等运营商做总包（只
23、有网络资源，根本不懂公安业务应用），本方案利用园区网络资源到位，财政拨付到位，生产厂家平台厂家与XX市保安服务公司紧密合作，利用XX市保安服务公司110报警中心的资源优势，解决日常运维的现实难题。第2章系统总体设计2.1设计思想针对公安机关对人口管理、治安管理、交通管理等公共安全管理体制上的实际需求，解决园区内“人，屋，车，场，网”监控管理难的问题，特建立了一套包括智能安全园区警务智能XXXX系统，实现在园区安装智能卡口实时采集人员车辆信息，实时与大情报系统数据进行比对报警，为园区民警打造了一个立体化、可视化、可控化的工作平台。本方案对系统进行了全面又有针对性的规划和设计，设计过程秉承了以下的
24、设计思想：2.1.1智能化多样化的综合信息采集 经过充分调查研究公共安全管理园区智能警务的实际需求，以及对视频识别技术的可行性肯定后，系统前端以摄像机配有视频识别专业分析模式实现了对园区出入人员身份（姓名、地址、年龄等）、照片以及车辆（车牌号码、车牌颜色、车标）照片自动采集，存储在本地。通过专业的网络传输方式传送到中心管理平台系统。实现了人员和车辆的实时布控，以及信息研判等功能。2.1.2多组合的混合视频监控模式数据采集分系统除了传统平安城市要求对社会面监控布局摄像机、高清球机之外，还要对通过检测区域的人员和车辆进行抓拍存储，由于每个园区建设时，就已经考虑到对园区内各个区域的视频监控，如果现有
25、环境设备满足系统要求的地方再重复建设，就会形成投入资源的浪费，且会给部署带来巨大的资金压力，方案采用“标清+高清”摄像机兼容的模式，可以在优先级高，重点部署的地方优先采用高性能高清工业摄像机作为前端的信息采集设备，在能够利用现有设备的地方采用现有系统改进，实现逐步更新换代，即可以减少一次性投入的同时，还可以充分利用现有设备，提高设备使用率。2.1.3创新的数据信息化流向要充分运用计算机软件和网络等先进技术手段，整合管辖区内各个园区“孤立”的视频监控系统，形成为规模化、结构化、层次化的深度防卫整体综合防范系统，实现跨区域、跨网络的实时监控防范、人脸捕抓、车牌抓拍、异常行为自动报警、集中管理和联动
26、，提高公共安全管理服务水平，满足业务管理、安全防范和社会公共安全管理需求。信息化流向目标，在于减少人工工作量，杜绝人为错误，提高工作效率，缩短数据收集时间，提供丰富的流向数据分析，杜绝人为作假。2.1.4基于海量数据挖掘技术的综合信息研判应用在保证人脸和车牌信息识别率和准确率高的前提下，（包含人员身份信息、照片；车牌号码、车牌颜色信息等）将海量的人员和车辆关联记录（高清图片、高清视频、过往人员和车辆信息、识别结果）构造数据仓库，并通过软件平台的数据挖掘技术进行海量信息挖掘分析。更准确地执行人员关联性分析，车牌信息连带性分析等有助于公安干警公共安全管理的创新。2.2系统结构综合考虑系统现状及未来
27、发展趋势，系统设计基于分布式系统的集中管理策略，采用分层结构设计，从逻辑关系上看主要分为三层：前端采集系统、网络传输子系统和中心管理平台子系统。u 数据采集除了传统平安城市要求对社会面监控布局摄像机、高清球机之外，还要对通过检测区域的人员和车辆进行抓拍存储，前端监控点负责采集来往人员人脸照片和车辆的照片，同时将这些数据存储在本地数据服务器内，本地数据通过专业网络传输到中心管理平台。u 专业网络传输子系统是通过专业的技术手段实现外网和内网的一个数据同步，保证本地存储采集的数据信息准确无误的传输至中心管理平台。u 中心管理平台对各个比对分析子系统（数据分析分系统、存储与查询分系统、车牌信息研判系统
28、）加以管理和布控。实现对检测的人脸信息与本区布控的人员信息进行比对；以及目标人员和百万库的人员照片进行比对；对车牌的信心进行信息研判，同时将信息中心管理平台。图 1.智能XXXX总体结构图2.3系统组成智能XXXX系统由数据采集分系统、数据分析分系统、存储与查询分系统、综合管理分系统以及数据同步分系统五个部分组成，五大分系统协同作战、共同实现视频检测分析与异常情况报警功能。每个分系统下面的各个组成模块入下图所示：智能XX功能模块图2.智能XXXX系统组成模块示意2.3.1数据采集分系统数据采集分系统除了传统平安城市要求对社会面监控布局摄像机、高清球机之外，还要对通过检测区域的人员和车辆进行抓拍
29、存储，前端设备类型支持三种：l 模拟摄像机+嵌入式设备采集器(第四代G4人脸采集器或第四代G4车牌采集器)l 模拟摄像机+采集卡(智诺ZN-4004HC或ZN-4008HC)l 高清摄像机(SONY HD4000P) 数据采集分系统安装在小区的出入口和废品收费站的出入口，对于检测区域出现的人像和车辆进行检测、定位、跟踪，并把有效数据存储到数据库中。图3 数据采集分系统部署图2.3.2数据分析分系统数据分析分系统部署与公安网内的中心机房，与布控目标库进行比对，一旦与布控目标比中，则产生报警提示工作人员进行处理，可在追逃、破案、寻人等应用中发挥重要作用，提高公安对逃犯、嫌疑人等的身份确认效率。2.
30、3.3存储与查询分系统存储与查询分系统是利用感兴趣目标的人像照片（包括现场采集人员照片、可疑人员照片、画像照片）或文字信息在特定的人像数据库（包括特殊人员数据库、采集到的人像日志数据库）中进行检索，查找感兴趣目标是否在特定人像数据库中出现，以满足公安工作中事中、事后检索的需求。小区或废品收购站采集到的人像数据每天导入到存储与查询分系统的人像库中，人像库的库容量可动态配置，并采用先进先出原则进行加载和删除。可以实现查询指定人员是否在管控范围内出现过，并可追查其行动轨迹。图4 比对引擎部署示意图2.3.4综合管理分系统综合管理分系统实现布控目标实时报警，对整个系统下辖各分系统进行统一的管理与维护，
31、配置各分系统运行参数，监控各分系统的实时运行情况，处理各分系统的反馈信息，统计各分系统的工作报表，保障各分系统稳定高效的运行。2.3.5数据同步分系统 数据同步分系统主要实现数据的传输功能，从监控区域采集的数据经过网闸传输到公安网内部，使整个系统可以跨越于公安网内和网外。2.4系统功能1. 人脸自动抓拍自动检测并抓拍监控场景中的人脸，定位眼睛位置并提取人脸特征进行连续标记，形成运动轨迹，并统计数目。图5.人脸自动抓拍2. 车牌自动抓拍支持基于纯视频的非触发模式，自动检测监控场景中的车牌，实时抓拍车牌图像。支持触发模式，接收外部触发信号，实时抓拍场景中的车牌图像。图6.车牌自动抓拍3. 抓拍照片
32、自动筛选内含有质量评价算法，对跟踪过程中抓拍的人脸、车牌照片进行筛选，选取质量最高的面部图像和车牌图像进行记录。4. 人脸、车牌捕抓传输功能智能识别自动捕抓下人脸，车牌照片后，可以通过服务器内的网络接口将人脸找片远程传输到远程监控报警中心中。远程监控报警中心能自动保留上传的人脸照片，身处在远程监控中心的保卫人员也可以浏览到人脸、车牌照片。如发现上传的人脸照片内的人是犯罪嫌疑人，车辆是涉案车辆后，中心系统会立即做出报警。4. 前端采集数据缓存前端采集的人脸和车牌照片的信息支持大容量硬盘存储前端缓存模式。可以通过网络远程传送到中心管理平台的数据存储器中。5. 目标实时监控报警对人员照片和车牌照片录
33、入监控引擎数据库。将视频中自动检测与跟踪并提取出的人脸特征与数据库中的人脸特征进行比对，自动判断待查人脸是否在数据库中。有可疑人员日志实时报警显示。6. 可疑人员自动分析系统提供可疑人自动分析功能，利用先进的人脸、车牌比对技术，能够自动的分析监控日志数据库内人员、车辆记录，分析出记录中有多少人员出现，每个人员出现的次数，每次出现的时间、地点，帮助公安干警确定可疑人员。图7. 可疑人员自动分析示意图7. 轨迹分析系统提供了先进的轨迹分析功能。用户可以输入一个感兴趣人员的照片，系统将自动在监控日志数据库中进行检索，输出该人员在系统监控范围内出现的所有日志记录。 输入的目标人员的照片既可以从监控日志
34、中选择，也可以通过其它途径得，扩大了系统的应用范围。例如，公安人员可以从本地高危人群库或者逃犯库中选择一张照片，输入到系统中，查询该人员是否在监控区域内出现；如果出现，其运动轨迹如何，以此来提高监控系统的价值。图8.轨迹分析示意图8. 身份核实不论是安保人员手工确定的嫌疑人员，还是系统自动分析出来的可疑人员，其真实身份对于事后处理非常关键。由于视频监控是非接触、无干扰的，因此要核实监控场景内感兴趣人员的真实身份，必须利用人脸识别技术，到各个业务系统中进行查询。图9.人员身份核实示意图9. 车牌信息研判实现行车轨迹分析，套牌分析，甄别高危机动车，异常牌照查询，可疑机动车研判。10. 系统管理系统
35、管理主要功能有系统部署、监管目标管理、大库检索管理、用户管理、操作日志管理、自定义设置、查询与输出等。第3章系统详细设计3.1数据采集分系统3.1.1嵌入式人脸G4设备智诺嵌入式人像采集器(G4)从前端监控摄像机获取图像，负责进行图像质量判断、人像检测、人像跟踪，数据编码。监控摄像机与嵌入式人像采集器通过同轴电缆连接。嵌入式人像采集器设备如下图所示。图10. 智诺嵌入式人像采集器(1) 参数设置设置嵌入式人像采集器运行参数，如人像检测区域、人像检测大小范围、设备网络参数等。由于摄像机对场景成像无选择性，任何出现在视觉范围内的目标、物体都会被拍摄到，嵌入式人像采集器的检测区域设定功能通过设置人像
36、检测区域来降低、避免对场景中工作人员的抓拍，提升人像抓拍性能，这样只有人员出现在设定区域时才进行人像采集，检测区域设定功能增强了架设的灵活性。(2) 图像捕获捕获摄像机传输的模拟视频信号，并进行数字化处理，以便可以进人像检测等处理。(3) 人像检测检测设定区域是否存在人像，如果检测到人像并且人像区域满足系统参数设置则缓存该人像数据与现场场景数据。(4) 人像跟踪人员经过检测区域平均6秒左右，人像跟踪技术对人员经过安检通道时进行跟踪，以便保证采集到最佳性能的人像照片，并有效降低人像重复采样率与数据传输的网络带宽压力。(5) 数据传输将采集的人像图像及现场场景图像传输至采集接收服务。为了节省网络带
37、宽，减轻数据分析系统的压力，系统根据人像跟踪结果将仅发送同一人一张照片。3.1.2嵌入式车牌第四代G4设备嵌入式车牌采集器(第四代G4)从前端监控摄像机获取图像，负责进行图像质量判断、车牌检测、车辆跟踪，数据编码。监控摄像机与嵌入式车牌采集器通过同轴电缆连接。嵌入式车牌采集器设备外观同嵌入式人像采集器。(1) 参数设置设置嵌入式车牌采集器运行参数，如车辆检测区域、车牌检测大小范围、设备网络参数等。由于摄像机对场景成像无选择性，任何出现在视觉范围内的目标、物体都会被拍摄到，嵌入式车牌采集器的检测区域设定功能通过设置车辆检测区域来降低、避免对场景中非车道区域的抓拍，提升车牌抓拍性能，这样只有车辆出
38、现在设定区域时才进行车辆采集，检测区域设定功能增强了架设的灵活性。(2) 图像捕获捕获摄像机传输的模拟视频信号，并进行数字化处理，以便可以进车牌检测等处理。(3) 车牌检测检测设定区域是否存在车辆，如果检测到车辆并且车辆区域满足系统参数设置则发送车牌数据与现场场景数据。(4) 车辆跟踪车辆跟踪技术对经过检测通道时进行跟踪，以便保证采集到最佳性能的车辆照片，并有效降低车辆重复采样率与数据传输的网络带宽压力。(5) 数据传输将采集的车辆图像及现场场景图像传输至采集接收服务。为了节省网络带宽，减轻系统的压力，系统根据车辆跟踪结果将仅发送同一车一张照片。3.1.3虚拟人脸VID第四代G4 虚拟人脸VI
39、D第四代G4是嵌入式人脸第四代G4设备的模拟PC版，包括参数设置、图像捕获、人像检测、人像跟踪和数据传输功能。视频来源为采集卡或高清摄像机。3.1.4虚拟车牌VID第四代G4虚拟车牌VID第四代G4是嵌入式车牌第四代G4设备的模拟PC版，包括参数设置、图像捕获、车牌检测、车辆跟踪和数据传输功能。视频来源为采集卡或高清摄像机。3.1.5采集接收服务采集接收服务主要功能是接收人脸或车牌采集到的数据，并进行统一格式的存储。(1) 数据接收按照统一的通信格式，接收人脸或车牌采集到的数据。可接收的设备类型包括：嵌入式人脸第四代G4设备、嵌入式车牌第四代G4设备、虚拟人脸VID第四代G4、虚拟车牌VID第
40、四代G4。(2) 人眼定位在人像照片中检测眼睛位置，以便进行特征提取。(3) 特征提取根据人眼位置将人像照片图像编码成计算机可识别的数据。(4) 路数控制读取加密狗获取授权路数信息，控制接入的路数不得超过授权路数。(5) 数据存储接收到的数据进行统一格式的转换，并存入数据库中，数据库类型支持mysql和oracle。3.1.6设备管理器设备管理器的主要功能是通过可视化界面可以快速、准确的配置数据采集分系统各子系统的参数配置。另外一个重要功能是可以作为一个调试工具，验证当前摄像头架设的角度和配置的系统参数是否满足人脸或车牌检测的要求，为施工人员和设备部署人员提供了依据。图11. 设备管理器3.2
41、数据分析分系统3.2.1数据分析分系统业务流程本业务实现对进入检测区域的人员进行人像采集与比对，辨别人员身份，当人像比对成功 (与监控目标库比中) 时进行报警以便供公安人员处置。如果安保人员人工确认比对正确，立即通知现场相关人员进行处理，无论采集的人像是否比中都将保存以供事后查询取证。图12. 数据分析业务流程3.2.2布控库信息同步根据设定策略从被监控人员人像特征库中加载人像特征，并根据特征库变化，更新已加载人像特征。更新操作包括：添加、删除。3.2.3人像比对将提取的参观者人像特征与被监控目标人像特征进行比对，并输出满足设定条件的比分最高者，如果比分大于等于设定的报警阈值则认为该人员是监控
42、目标；如比分小于设定的阈值则认为该目标非监控目标。每个分库和监控目标都有比分阈值设置，监控目标的分值优先级高于分库分值，便于实现对每个监控目标进行更合理的监控效果。3.3存储与查询分系统3.3.1存储与查询分系统业务流程本业务提供人像及信息综合查询比对。解决事后取证的业务需要，系统可以根据照片、文字、或照片与文字进行组合进行查询检索，当系统比对到满足条件的人像时，根据设定的候选人数，显示候选列表，操作人员可以逐一查看候选列表，进行目标确认。图13. 存储与查询业务流程3.3.2比对控制器比对控制器是比对引擎触发所有工作的引擎。它负责分库过滤条件的统一控制与下发；检测逻辑分库特征的增、删、改、
43、卸载与特征操作命令下发；检测数据库中的各种比对作业，根据优先级选择作业经由比对服务器通知各个比对单元执行，统计 各个比对服务器上报的比对结果并写入到数据库中。3.3.3比对服务器比对服务器是比对引擎中的工作分发统计中转站。它主要负责启动所属的比对单元，中转比对控制器的各种命令，统计子比对 单元的比对结果和状态。比对服务器启动时，首先获取本机IP地址，然后根据本机IP地址到数据库中查询自己相关的属性配置，最后 根据这些配置启动所属的比对单元进行工作。3.3.4比对单元每个比对服务器可以启动和管理一个或多个比对单元。比对单元是真正的比对模块， 所有的比对任务都是在这一模块中完成。比对功能的实现需要
44、多个先决条件：分库信息加载、过滤条件加载、内存比对模板的 创建和具体任务比对。3.4综合管理分系统3.4.1部署管理综合管理分系统的部署管理主要功能是配置各分系统的运行参数，关联各分系统之间的关系。3.4.2监控目标管理综合管理分系统实现对所有监控目标的统一管理与维护，为数据分析分系统提供人像信息数据。主要功能有：（1） 逻辑分库公安关注的目标人像库，此类人员可以根据其违法犯罪类型再分类，如：治安处理、在逃、恐怖分子、藏独等。（2） 人员注册注册系统将要比对的用户的信息，如：名称、性别、年龄、身高、所属逻辑分库、备注信息等，对于监控目标需要将有相貌特征、籍贯等更多选项。本功能提供一次操作只能录
45、入一个用户信息。（3） 人像建模对于已经录入的人员添加人像照片，支持从摄像头、照相机、扫描仪等通用成像设备采集到的人像照片文件导入。人像建模过程包括：照片预处理、人脸检测、眼睛定位、人像特征提取、注册入库；对于一张照片中有多张人脸的情况，系统会分别给出各人脸区域，供用户决定哪几个脸入库；当人脸检测、眼睛定位失败时系统将给出详细的提示信息，以便人工干预。人像照片质量的高低是决定人像采集与比对系统准确性的关键因素之一，为了提高系统的比对的准确性，本系统支持一人多张照片建模：通过注册不同环境，不同表情的同一个人的多张照片，提高比对性能。（4） 人员批量注册为了减少操作人员工作强度，减少重复性劳动，本
46、系统提供人员批量注册功能，操作人员将从其他系统导出的数据保存为本系统规定的文件格式，然后在本功能中选定此文件即可一次性将这些人员录入。（5） 人像批量建模人像批量建模实现对大量照片文件进行批量建模，操作员只需选择照片存放目录然后系统自动对每张照片进行照片预处理、人脸检测、眼睛定位、人像特征提取、注册入库操作，对此过程操作失败的照片系统将存储于特定目录，以便人工处理。（6） 人工眼睛定位建模考虑到部分照片质量较低，导致系统不能正确定位人眼提取人像特征，本系统提供人工眼睛定位建模功能，以便操作人员手动操作确定眼睛位置以便系统提取人像特征进行建模。（7） 人员信息修改修改已经注册的人员基本信息，如：
47、姓名、年龄、所属逻辑分库、等。（8） 人员删除删除已注册的人员记录，删除操作包括单一删除及批量删除，删除人员时其关联的人像照片及特征模板都会被删除。（9） 人员查询可以根据人员姓名，身份证号码，证件号码，性别，逻辑分库等基本信息进行查询。3.4.3日志管理 综合管理分系统实现实时报警日志显示、历史日志的检索和清除等功能。（1） 日志列表显示日志列表是按照日志的简要信息分页显示所有的日志记录，按照日志类型显示日志内容，日志类型包括：人像比对日志、人像采集日志、车牌采集日志。1） 人像比对日志人像比对日志记录内容有时间、地点、现场照片、比对结果、比中目标照片、确认状态等信息，现场采集照片与注册照片比对，比分满足设定条件产生的日志记录到人像比对日志中。2） 人像采集日志每个进入检测区域的人员都要记录到人像采集日志中。3） 车牌采集日志每个进入检测区域的车辆都要记录到人像采集日志中。（2） 日志查看日志查看主要是显示单条日志记录的详细信息，以便操作人员得到详尽的信息。（3） 日志检索系统部署与小区出入口和废品收购站的出入口，每天产生的日
