学生宿舍智能管理

2017-10-30 16:02:32

  系统概述

  在校园宿舍所需管理的学校学生中存在,人数数量众多、学生返回宿舍时间不统一点名难度大、冒名顶替、宿舍楼互串等问题,校园宿舍管理人员一一认识、熟知的难度大,当学生到达校园宿舍时很难及时辨认出学生的准确身份,在宿舍清点时耗力耗时,给学生宿舍管理确认带来了非常大的管理难度。

  随着高科技的蓬勃发展,智能生物特征分析技术已经作为身份快速识别及视频监控等领域的应用点,在身份识别、智能安防、智能监控、出入管理、证卡认证等方面发挥巨大作用。而应用于视频图像环境的“非接触生物特征识别技术”中,“人脸识别”技术无论是功能还是效果上,都远胜于其它识别技术,针对校园宿舍学校学生的身份快速识别及校园宿舍安全方面的管理要求,具备非接触特点的人脸识别技术,可以依靠常规的视频图像获取设备快速进行宿舍学生身份识别及陌生人预警等功能,满足了校园宿舍人员管理及安全要求。

  人脸识别技术,是利用计算机图像分析、模型理论、人工智能及模式识别技术的非接触性高端模式识别技术,其可完成从复杂的图像场景中检测、检出特征人脸信息,并进行匹配识别的智能分析过程。视频人脸识别技术可以完成:当进入宿舍楼的人员进入摄像区时,系统会自动提取该进入宿舍楼的人员的人脸,同时结合后台已登记的学校学生信息及人脸模型数据进行对比,快速确定进入宿舍楼的人员的身份,并进行相应的信息记录或语音提醒等,从而提高校园宿舍管理人员的管理效率。

 系统技术简介

  再现人脸校园宿舍点名系统是以人脸识别技术作为学校学生的身份识别方法,人脸识别系统利用人脸面部特征进行身份识别。其核心算法处于世界领先水平;该系统使人脸识别技术真正用于身份识别及验证,在生产和生活的各领域内广泛应用成为现实。

  再现人脸识别技术拥有世界领先的各项技术指标,其中包括:快速的检测速度、先进的识别比对算法、适应于普通计算机处理能力的综合优化、中间插值评估等技术;由此建立的人脸生物识别技术—校园宿舍点名系统产品,在构建基于视频监控系统之上的人脸身份鉴权方面,具备高效可靠的应用基础。

  该技术具有识别速度快,整个人脸识别过程所需时间不足200ms,出现即识别。同时支持1:1及1:N实时识别,支持多人脸实时识别,即能同时检测和识别同一监控视频流中的多个人脸的功能 。

  系统应用场景

  系统可以在校园宿舍的各个场景进行部署。

  相机部署:在宿舍楼门卫处安装监控相机(建议安装于室内,识别距离建议在3-5米);(注:相机外部需加装防护罩

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  楼道转角口安装:

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  宿舍门口安装立式人脸点名设备:

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  校园宿舍-进入宿舍楼的人员身份鉴权

  当学生进入校园宿舍时,系统自动提示安保管理人员,并调取该学生的详细资料。

  安保工作-监控布控预警

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  校园宿舍主出入口通过视频监控,系统可以自动识别并记录进出入人员信息,一旦发现陌生人或设定的黑名单人员,系统可以自动进行预警。

 系统功能介绍

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  学校学生信息注册

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  在校园宿舍学生首次进行信息登记时,系统通过安装在门口的摄像机自动采集该学生的视频人脸信息,并登记入库。

  学校学生身份识别

  当学校学生进入校园宿舍识别区时,系统自动采集该人员人脸信息,并与后台数据库信息中学校学生人脸信息进行比对,直接调出该学校学生的身份信息并将提示信息反馈给对应安保管理人员。系统支持语音提示或显示屏提示功能。

  3、系统管理

  实现系统的使用用户及权限信息管理;

  实现系统中的学生信息调拨;

  实现系统参数设定管理及系统监控预警设定管理等功能。

  系统应用部署

  5.1系统应用框架图

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  5.2系统部署说明

  校园宿舍大门入口\楼道转角处

  在校园宿舍大门入口\楼道转角安装人脸识别视频系统,当学校学生从大门口\楼道转角进入的时候,系统自动进行学校宿舍学生身份识别并提示。

  宿舍管理处

  在校园宿舍学生专用出入口安装人脸识别视频系统,负责进入宿舍楼的人员的身份识别及学校学生的首次人脸信息采集登记工作。

  5.3系统硬件方案

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FACETICK校园宿舍点名 VIA服务器的主要硬件配置如下:

产品型号

FACETICK 考勤 VIA

处理器

Intel  I3,主频2GHz以上

内存

4G DDR3

硬盘

30G SAS HDD

网络

百兆以太网口

电源

额定功率460W,最大功率550W

操作系统

Linux、windows

核心软件

FACETICK校园宿舍点名系统

 再现校园宿舍点名系统IMS服务器

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  系统的控制管理核心,负责接收、解释来自客户端的请求,并根据设定的负载均衡策略,将请求转换为若干个任务分发给人脸匹配服务器、数据库服务器或媒体资源服务器执行,最后再将每个任务的执行结果进行汇总处理并返回给相应客户端。

  为确保系统的可靠性,同时提升对客户端并发请求的吞吐能力,中心管理服务器建议按1+1冗余配置。

  FACETICK-校园宿舍点名系统 IMS中心管理服务器的主要硬件配置如下:

产品型号

FACETICK-校园宿舍点名系统 IMS

处理器

Intel  I7,主频2GHz以上

内存

4G DDR3

硬盘

2T SAS HDD

网络

双千兆以太网口

电源

额定功率460W,最大功率550W

操作系统

Linux

核心软件

FACETICK-考勤 CMS中心管理软件

  技术规格

  主要技术规格

  FACETICK-校园宿舍点名系统的主要技术规格如下表所示:

项目

技术规格

备注

视频格式

支持AVI、MPEG、MP4等常见的视频格式(视频文件)

若是实时视频,支持标准的RTSP协议

人脸库规模

<1万


多人脸库管理

支持


识别率

>99%


建模速度

单服务器>6000张/分

Intel i3    2G DDR3

比对速度

单服务器>300万次/秒

人脸图像大小

建议大于120*120像素

最小支持50*50像素,但可能导致识别率降低

人脸识别可容忍倾斜角度

人脸左右倾斜在25以内,上下倾斜在20度以内


人脸检测可容忍倾斜角度

人脸左右倾斜在60以内,上下倾斜在40度以内


动态识别距离

正常支持人与摄像机的距离在0.5M~100M 之间

与摄像机的分辨率以及所使用的镜头焦距有关

人脸特征文件

<2K


表1. 系统技术规格表

  摄像机技术参数

  摄像机一般选用百万高清摄像机。需要保证拍摄到的图像中的人脸区域像素不小于80*80像素,监控区域宽度与摄像机像素要求对比如下表所示。

监控区域宽度

像素要求

10-15米

500万高清

<10米

200万高清

<6米

130万高清

<3米

标清

表6. 监控区域与像素匹配表

  注意:如果监控区域宽度在6米以上,需要多加装高清摄像机。

  摄像机的一些参数要求:

  1. 靶面尺寸大于1/1.8’

  2. 分别率720p或1080p

  3. 快门在1/150~1/250

  4. 支持低照度、宽动态、红外—主要考虑室内光线偏暗,或逆光情况。

  5. 支持自动光圈—夜晚抓拍或光线变化剧烈场所。

  6. 照度建议在200lux以上,人脸左右或上下照度差值不要超过50lux,如差值超过50lux,图像采集时会出现阴阳脸,影响识别。

  摄像机镜头技术参数

  不同的相机、镜头焦距、监控的宽度也决定了其不同的监控距离和摄像机架设。其之间的换算关系如下

 U ≈f*W/a

h=U*tan(13*3.1415926/180)+1.7

senser粑面尺寸a(mm)

监控宽度W(米)

监控距离U(米)

镜头焦距f(mm)

相机架设高度h(米)

Senser粑面

尺寸a(mm)

监控宽度

W(米)

监控距离

U(米)

镜头焦距

(mm)

相机架设

高度(米)

俯视角

(度)

8.5

2.5

2.5

8

2.3

13°±3°

8.5

2.5

3.5

12

2.5

13°±3°

8.5

2.5

5

16

2.8

13°±3°

8.5

2

2

8

2.2

13°±3°

8.5

2

3

12

2.4

13°±3°

表3. 镜头选择参数表

  摄像头安装技术参数

  1.摄像机设在通道正前方,正面抓拍人脸,左右偏转<30°,上下偏转<15°。

  2. 建议架设高度h大约2.0-3.5米左右。

  3. 推荐摄像机的俯视角度α=15度。

  4. d和选用的不同镜头的焦距有关系,焦点在通道出入口,且人脸像素大小不小于80*80像素。

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人脸布控相机安装位置


  系统建设意义

  (1)身份识别高效性:进入宿舍楼的人员身份快速自动识别,实现非接触式进入宿舍楼的人员身份准确识别工作,为校园宿舍的管理工作提供及时及有用的信息,提高宿舍管理人员安全管理水平。

  (2)树立校园宿舍形象:进入宿舍楼的人员管理管理是校园宿舍管理形象的一个门面,而且是第一门面,进入宿舍楼的人员管理的好与差,直接影响到校园宿舍的形象。把科学先进的信息技术应用于进入宿舍楼的人员身份识别及管理管理,体现了单位信息化应用的广度和深度,使进入宿舍楼的人员对校园宿舍的形象更加认可。

  (3)安全管理:通过与安全监控系统相结合,自动实现人员的黑名单预警或陌生人预警功能,提高校园宿舍的安全管理工作。

  (4)科学统计与分析:系统自动记录学校学生的身份与进出入的时间等记录信息,对于校园宿舍而言,有哪些进入宿舍楼的人员到来、何时到来、各个时间段的进入宿舍楼的人员量、进入宿舍楼的人员者的来访次数等等。