為人臉，5大引擎共襄盛舉

　　中德宏泰人像識別系統(tǒng)“深眸”支持SQL Server 2008 R2 數(shù)據(jù)庫，能對網(wǎng)絡(luò)視頻中人臉特征進(jìn)行提取、分析、比對。而要實現(xiàn)該人臉智能分析應(yīng)用，5大引擎功不可沒：

　?、?人臉抓拍服務(wù)器：從視頻中分析出人臉，并在人臉達(dá)到最佳角度時進(jìn)行抓拍，為人臉比對與分析提供最高質(zhì)量的人臉數(shù)據(jù)來源;

　?、?人臉庫/路人庫服務(wù)器：用于存儲從視頻中截取的人臉數(shù)據(jù)，包括識別目標(biāo)人臉和非識別目標(biāo)人臉(路人);

　?、?待對比人臉庫服務(wù)器：該引擎主要存放要進(jìn)行識別、比對的目標(biāo)人臉數(shù)據(jù)，是比對得以實現(xiàn)的基礎(chǔ);

　?、?業(yè)務(wù)服務(wù)器：作為串聯(lián)各服務(wù)器的命令中樞，結(jié)合接入服務(wù)器和WEB服務(wù)器起到管理、指揮、統(tǒng)管人臉識別系統(tǒng)的作用，并為控制終端提供可視化服務(wù);

　?、?人臉比對服務(wù)器：處理MQ服務(wù)器發(fā)來的人臉比對請求，對發(fā)來圖片與待對比數(shù)據(jù)庫圖片進(jìn)行1:N逐一分析。

深度神經(jīng)人工智能
 

　　而以上這5大引擎將匯聚到中德宏泰人像識別系統(tǒng)“深眸”操作終端(C/S軟件客戶端)中呈現(xiàn)，形成可視化應(yīng)用平臺。需要注意的是，該平臺的所有服務(wù)器引擎均為模塊化設(shè)計，可運行于獨立服務(wù)器中，也可共同運行于同一服務(wù)器中，方便不同規(guī)模人像識別的項目搭配組網(wǎng)。

C/S客戶端實時監(jiān)控界面
 

開放性設(shè)計，兼容有度

　　中德宏泰人像識別系統(tǒng)“深眸”支持第三方產(chǎn)品的接入需求，從其設(shè)計看，可通過SDK方式接入漢邦高科、恒億、三星、天視通、華邁、?？低暋⒋笕A股份等主流品牌前端監(jiān)控產(chǎn)品，也可通過ONVIF等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接入更多品牌設(shè)備，從而實現(xiàn)開放、兼容的人臉識別應(yīng)用。

　　該開放性設(shè)計，既可滿足新建項目從高清到智能化的應(yīng)用需求，也能利舊智能化升級改造，讓人像識別變得更為簡單。本次測評中就以SDK方式為其接入一款第三方攝像機，整個測試過程未見兼容不良問題。

系統(tǒng)前端接入配置

支持高清、多路數(shù)同步人臉識別

　　該人像識別系統(tǒng)“深眸”支持CIF、D1、960P、720P、1080P、300萬、500萬、4K等分辨率格式實時視頻流的人臉檢測。根據(jù)服務(wù)器配置的不同、單臺服務(wù)器搭載服務(wù)器引擎數(shù)量的不同，系統(tǒng)可同步分析的通道數(shù)也不一樣。本次將所有服務(wù)器引擎與數(shù)據(jù)庫、終端均安裝于同一臺服務(wù)器中，在i7處理器 + 8GB內(nèi)存的硬件處理性能下，可滿足4路1080P全高清視頻的實時人臉分析與比對。

　　通過算法的改造和優(yōu)化，系統(tǒng)可識別最低60×60像素人臉。該套中德宏泰人像識別系統(tǒng)“深眸”吸取了二維人臉識別易出現(xiàn)識別不準(zhǔn)、漏報的缺陷，可自動對人臉進(jìn)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。

　　為了提高實戰(zhàn)應(yīng)用效果，中德宏泰還對系統(tǒng)進(jìn)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“人臉”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。

復(fù)雜系統(tǒng)簡約用

　　本次測評中德宏泰人像識別系統(tǒng)“深眸”過程中，一共只需安裝三個軟件，除SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫外，另兩個軟件均為與該系統(tǒng)配套的小型軟件，配置完成后只需按順序執(zhí)行各個服務(wù)器引擎的啟動即可。組網(wǎng)則更為簡單，本次測評將服務(wù)器與前端攝像機共同接入同一交換機即完成聯(lián)網(wǎng)。

　　最后打開控制終端C/S軟件界面，發(fā)現(xiàn)該人像客戶端設(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。

　　瀏覽完設(shè)計簡約的客戶端后，首先進(jìn)行“系統(tǒng)”配置，主要提供有本地配置、前端攝像機接入配置、人臉對比服務(wù)器調(diào)用配置以及用戶配置;其中“前端配置”為添加攝像機以獲取視頻流，“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)視頻通道中人像的檢測、比對與識別運算。本次對抓拍服務(wù)器的設(shè)置中，采用了全屏檢測方式，對人臉寬度檢測范圍為101?250像素數(shù)，可支持的最大側(cè)臉角度也設(shè)置為30°。

簡易的服務(wù)器配置


人臉檢測參數(shù)設(shè)定

　　接著是執(zhí)行最為關(guān)鍵的人臉庫創(chuàng)建與完善。該類目下提供有創(chuàng)建人臉庫、瀏覽人臉庫、瀏覽路人庫(被抓拍的非比對數(shù)據(jù)庫中的人臉)選項，同時支持批量導(dǎo)入人臉庫。本次采用逐一導(dǎo)入方式創(chuàng)建待對比人臉庫，可對待對比目標(biāo)人臉錄入姓名、性別、出生日期、證件類型及證件號等信息，需要說明的是，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(jìn)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。本次測評中人臉數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建快速。

快速添加人臉庫

最佳采集、精準(zhǔn)分析、正確識別人像

　　在正式進(jìn)入測評之前，先給大家交代下測評環(huán)境和條件：

　　△待對比人臉數(shù)據(jù)庫中人臉為臨時截取，無刻意擺正、美化;

　　△測評版本客戶端植入了人工干預(yù)措施，比對結(jié)果較抓拍延遲1分鐘呈現(xiàn);

　　△測評環(huán)境約為150Lux冷光環(huán)境，成像攝像機為普通720P攝像機，不具備星光夜視能力;

　　△本次采用了較常規(guī)更為苛刻的復(fù)雜實景環(huán)境和更難識別的監(jiān)視器播放照片提供可識別人臉方式進(jìn)行檢測。
 

　　由于C/S客戶端無抓拍瞬間提示，為便于了解系統(tǒng)是否正常捕抓并抓拍到人臉，測試員開啟“人臉抓拍服務(wù)器”引擎中的實時抓拍顯示窗口，此時畫面中當(dāng)人臉寬度在設(shè)定的101?250像素檢測范圍內(nèi)時，系統(tǒng)即精準(zhǔn)抓拍并以紅框標(biāo)識;若人臉超出了設(shè)定待檢像素范圍，則系統(tǒng)不對人臉進(jìn)行識別，可良好過濾非正常人臉因素干擾。

　　人臉識別處理迅速

　　同步打開視頻源B/S客戶端和中德宏泰人臉識別C/S客戶端，將攝像機對準(zhǔn)電子秒表，經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)，無人臉條件下，該人像識別系統(tǒng)對實時視頻的分析幾乎可以做到0延遲;當(dāng)有人臉時，處理時間也良好控制在60ms以內(nèi)，處理速度迅捷。

　　精準(zhǔn)抓拍，分類處理

　　C/S顯示窗口支持1、4、9分屏窗格預(yù)覽，測試中發(fā)現(xiàn)，有效識別范圍內(nèi)，人臉識別快速，當(dāng)引擎提示窗顯示人臉被抓拍(紅框提示)后，C/S客戶端不會立馬顯示比對結(jié)果，如為待對比人臉庫人員，約1分鐘后，可在“查詢”類目中的“對比日志查詢”查找到人臉比對識別記錄;若為非待對比庫人員，系統(tǒng)則將識別的人臉自動歸類為“路人”，此時可在“人臉庫”中的“路人庫”查詢得到。

　　人臉多表情、多特征精準(zhǔn)識別

　　首先檢測正臉識別。①在保持與數(shù)據(jù)庫待對比人臉的嚴(yán)肅表情下，系統(tǒng)總能準(zhǔn)確識別人臉，無一錯漏;②模擬微笑、哭泣、皺眉、翻白眼、斜視等正常人臉表情變化，系統(tǒng)亦能準(zhǔn)確識別人臉;③模擬狂笑、夸張哭泣表情、扮鬼臉等非正常表情變化，此時系統(tǒng)的識別率視表情夸張程度在50?80%之間。

　　人臉大角度三維處理識別

　　此處模擬人員不配合情況下的識別效果，分別模擬了左右側(cè)臉和俯仰臉識別測試。在左右側(cè)臉識別中，人臉偏離≤20°時，識別率>90%，在偏離30°左右時，識別率約為80%，角度越大，識別率越低，本次測評的可識別最大水平偏離角度為60°。而在俯仰檢測中，±20°識別率約為90%，±30°識別率與水平同等偏離角度的識別率基本一致，未見明顯下降，但在±40°以上的角度中，識別率下降明顯。此外還通過攝像機水平鏡像功能將成像人臉與數(shù)據(jù)庫待對比人臉呈左右對稱，系統(tǒng)同樣可準(zhǔn)確識別。

多角度 + 跨年齡段識別
 

　　多引擎抗外在因素干擾識別

　　在日常中，戴帽子、戴眼鏡、戴口罩、臉遮擋(如托下巴)是最為常見的，本次測評中，按正常的戴帽子、戴眼鏡、戴口罩發(fā)現(xiàn)基本可正常識別。若將“眼鏡”替換為極為苛刻的白紙，當(dāng)遮擋單眼時，可識別;若為雙眼遮擋時，識別率有所下降。如為陰陽臉(受光線影響一半臉較亮，另一半偏暗)，系統(tǒng)也能識別，不過準(zhǔn)確識別率視臉的明暗程度約為30?80%不等。

　　測試中，測試員特意添加了兩位明星為待對比人臉庫，通過攝像機抓拍LED顯示器獲取明星化妝的非正常人臉圖像，通過檢驗發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)也可正常識別化妝后、改變發(fā)型或通過增加胡子改變臉型的人像的識別，可見該系統(tǒng)對人像特征點提取之多，增強了人像識別的抗干擾能力。

化妝之發(fā)型變化識別
 

　　人群中精準(zhǔn)提取與識別

　　為系統(tǒng)輸入多人實時視頻流，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)能精準(zhǔn)地對人群中的所有頭像(測評人數(shù)<10人)進(jìn)行精準(zhǔn)捕抓及識別;可在“比對日志查詢”功能中準(zhǔn)確檢索到待比對數(shù)據(jù)庫人臉的比對情況，若為非數(shù)據(jù)庫人臉，則可在“路人庫”中查詢得知，多次驗證，待對比數(shù)據(jù)庫檢測準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上，非數(shù)據(jù)庫人員準(zhǔn)確率100%。

多人臉識別——存放在路人庫
 

　　不依衣著跨年齡識別

　　得益于其獨到的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工智能算法，可排除的人臉干擾因素很多，盡可能地做到百分百準(zhǔn)確識別人臉。本次測試中，為明星A采集了多張他數(shù)十年前至最近不等年齡段生活照、藝術(shù)照，從比對結(jié)果看，系統(tǒng)同樣可以準(zhǔn)確識別。同時發(fā)現(xiàn)，該人工智能算法不受衣著因素影響，總能準(zhǔn)確識別。

跨年齡段識別
 

　　全天候精準(zhǔn)識別

　　除彩色圖像外，對部分夜間切換為黑白模式的攝像機而言，如本次測評用的非星光攝像機，其圖像同樣需要全天候24小時監(jiān)視。實測發(fā)現(xiàn)，該人像識別系統(tǒng)在圖像為黑白模式的條件下，同樣可以準(zhǔn)確識別，甚至可以提升部分彩色模式下識別率較低的人臉識別效果，如陰陽臉等。

全天候識別

多種查詢方式，快速切入實戰(zhàn)需求

　　系統(tǒng)支持多種已識別人臉目標(biāo)的查詢功能，最直接的就是實時預(yù)覽界面下方的報警彈窗，但此處顯示數(shù)量有限。此時通過“查詢”功能中的“對比日志查詢”可篩選條件也可不篩選條件一鍵快速查找已比對出來的人臉識別記錄。如果是要檢索非對比人臉庫的識別記錄或比對失敗記錄，可在“人臉庫”的“路人庫”中一鍵快速查找。

　　此外，該系統(tǒng)還支持圖片快速定位數(shù)據(jù)庫待對比人臉檢索功能，如創(chuàng)建人臉庫般，系統(tǒng)能自動從圖片中抓取人臉目標(biāo)，然后以1:N方式逐一比對數(shù)據(jù)庫，并將比對結(jié)果以相似度由高到低逐條顯示。此功能更具針對性，能對照片、某些實時視頻無法識別的人臉具有良好的應(yīng)用價值。

對比日志查詢
 

　　整體來說，中德宏泰人像識別系統(tǒng)“深眸”已較傳統(tǒng)二維人臉分析技術(shù)有了很大提升，而且做到了專項應(yīng)用專項引擎處理，單機或服務(wù)器集群配置靈活。應(yīng)用效果上，人像識別的精度已經(jīng)得到了很大提升，實戰(zhàn)模擬結(jié)果都有良好表現(xiàn);當(dāng)然，本次測評為測試環(huán)境模擬所得，其真正威力還有待實戰(zhàn)佐證。

人臉比對查詢
 

產(chǎn)品特色

　　中德宏泰人像識別系統(tǒng)“深眸”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)、管理快速。重要的是該系統(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)等條件下也可識別，并能對多人、全天候黑白/全彩模式進(jìn)行分析，實現(xiàn)了高效的人像識別效果，已經(jīng)具備實戰(zhàn)實力。

廠家說法

　　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)是在模仿人的一種思維結(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(jìn)行一種良好表達(dá)。

　　“深眸”針對多種復(fù)雜場景進(jìn)行了深度優(yōu)化，在有效控制誤報率的情況下大幅提高復(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(jìn)行了特定的優(yōu)化，在保證識別率的同時提高了深度網(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)。“深眸”持續(xù)集成步態(tài)和體貌特征，進(jìn)一步加強人像在實際場景下的識別能力。

測試環(huán)境及配合設(shè)備

　　a&s測試室，高性能X86服務(wù)器、交換機、單反相機、創(chuàng)維6M48監(jiān)視器、第三方720P攝像機、多位測試人員、相片/藝術(shù)照等。

適用場合

　　適用于人員卡口、出入口等需要對人員進(jìn)行監(jiān)視的場所，如道路、小區(qū)、機場、火車站、商場等。