万校の顔認識キャンパスの安全一体化管理システム建設方案

第1章概要

1.1背景

学校は学生の学習生活の重要な場所であり、学校のキャンパスの安全は学生の健康な発展にとって極めて重要であり、現在のキャンパス生活の中で、保護者たちは子供の安全問題を心配している。一般的に、保護者は学校や下校時間帯に、子供を直接キャンパス内に送り込むのではなく、キャンパスから遠い場所に送ったり、子供自身がバスや徒歩で学校に行ったりする可能性があります。このように子供は学校へ行く途中で意外なことが起こる可能性が高い。多くの保護者は、子供が通学時間帯に無事に学校に到着したか、下校時間帯に学校を離れたかどうかを心配している。現在、保護者は学生が入校したかどうか、学校を離れたかどうかを知ることができないため、学生の在学期間の安全問題に対して、心配を免れないと同時に、保護者に不要な迷惑をかけている。

キャンパス環境の安全性が重視されるにつれ、一部の学校では先進的な技術設備を利用して既存の安全管理システムを改善し始めた。一部の学校は率先して顔認識システムを教育管理補助として採用し、学生の入校離校時間を詳細に記録し、保護者にタイムリーに通知することができ、教育管理の仕事を強化するだけでなく、保護者に学生の在学中の安全問題を安心させることができる。

1.2需要分析

学生の第一の任務は学習であり、学習期間中の人生の安全は軽視できない。現在の社会の急速な発展は、学生に危害を及ぼす様々な安全上の危険も伴い、学校が管理を強化しなければ、このような傷害は直接防備の弱い学生グループに広がる可能性が高い。顔認識システムの運用は、学生管理の抜け穴を大いに解決し、学生の出入り時間を詳細に記録し、学生の登校中に登校しなかったり、早めに学校を離れるなどの現象を防止し、速やかに保護者に通知し、学生の身の安全を保障する。

第2章システム設計の原則

Ø経済性

既存の伝送路を活用し、合理的な構造を通じて、できるだけ新規投資を削減する;最新技術の盲目的な追求を避けるとともに、システムの処理能力が足りないことを防ぐ必要がある;システム全体が使いやすく、実用的で、メンテナンスが容易です。

Ø信頼性

信頼性の高いソフトウェア・ハードウェア製品を採用することは、システムの信頼性を保証する鍵です。システムは安定で優れた技術とコンポーネントを最大限に集積し、成熟した技術を採用してシステムの不安定性を低減する;システムはクラスター技術に基づく負荷分散機能をサポートし、システムコア応用に十分なバックアップフォールトトレランスがあることを保証し、システムの信頼性と安定性を高めるべきである。

Øかいほうせい

技術方案とソフトウェアは良好な相互接続、相互運用能力とアップグレード能力を持ち、最新の国際標準、国家標準と業界標準に従い、開放的な原則に従う。より高度な管理ソフトウェアに統合されやすくなります。

Ø先進性

システム技術レベルは先進性を保証し、現在のコンピュータ科学の発展の潮流に符合する。システムソフトウェアプラットフォーム、ハードウェアプラットフォーム技術は現在のコンピュータ技術の発展の方向を代表し、実践を通じてそれが強い実用性を持っていることを証明した;開発部門はこの製品の持続的な開発を行う能力があり、この技術が絶えず更新され、順調にアップグレードされ、システムの先進性を維持することができる。

Ø拡張性

システム構造は、今後発生する可能性のある大きなタスク負荷に対応するために拡張しやすい。ハードウェアプラットフォームにはアップグレード性があり、必要に応じて設備を拡張することでシステムの処理能力を向上させ、既存の投資を保護することができます。システムソフトウェアは拡張性を持つべきである。オブジェクト指向の構造設計を採用し、柔軟性、操作性、拡張性に優れています。完全にモジュール化されたソフトウェアアーキテクチャにより、今後のビジネスが変化する場合、モジュールの増加とモジュールの修正は他のモジュールに影響を与えないようになります。

Ø使いやすさ

見慣れやすいメンテナンスしやすいシステムプラットフォームを採用しています。操作性とインタフェースが友好的で、使用者の特徴を十分に考慮し、データ処理の仕事を簡単、便利、迅速にする。業務の流れがはっきりしており、通常の業務処理習慣に合っている。ネットワークアーキテクチャに基づいて、遠隔配置管理ができ、実施が便利で、メンテナンスが便利である。一方、システムソフトウェアは統一スタイルのソフトウェアインタフェースを採用し、操作が便利である,中国語グラフィックスインタフェースを採用しています。

Ø包括的

システムは派出所が提出した各機能を備え、需要の中で提出したすべての基本的な要求に符合し、同時にシステムは良好な互換性と拡張性を備えている。

第3章ソリューション

3.1 顔認識技術の概要

顔認識は人体生物認証技術の一種であり、顔認識技術は他の生物識別技術に対して、生物特徴の唯一性、測定可能性、識別可能性、一生不変性などの特徴を有する。顔認識は指紋認識や虹彩認識とは異なり、可視光を利用して顔画像情報を取得するには、電子圧力センサーを利用して指紋を採取するか、赤外線を利用して虹彩画像を採取する必要があり、これらの特殊な採取方法は容易に人に感知され、偽装にだまされる可能性が高い。

顔認識システムの応答速度は迅速で、照合から判定まで1秒以内。人工比で確認された数十倍である。同時に人物像追跡技術を採用し、同一人物の写真記憶数を減らし、データ冗長性とハードウェア設備の投資を低減する。他の識別技術に比べて、顔識別技術には本質的な違いがある：

Ø自然性：視覚に適した「顔で人を見る」自然習慣、

Ø隠蔽性：気づかれないことは識別方法にとっても重要であり、これにより識別方法は反感を持たず、人の注意を引きにくいのでだまされにくい、

Ø非接触性：ユーザーはデバイスと直接接触することなく顔画像を取得できる、

Ø非強制性：ユーザーはわざわざ顔収集装置に協力する必要はなく、ほとんど無意識の状態で顔画像を取得することができ、このようなサンプリング方式には「強制性」がない、

Ø同時性：実際の応用シーンで複数の顔の選別、判断及び識別を行うことができる。

典型的な顔認識システムには、主に訓練プロセスと識別プロセスが含まれる。訓練過程は主に既知の顔を位置決めし、特徴抽出と選択し、分類器の設計を完了する。識別プロセスは、未知の画像を処理し、最終的に識別情報の分類と決定を識別することを完了します。そのワークフローを図に示します。

3.2シナリオ設計

3.2.1システム構造

現場調査の状況によると、学校は正門の幅を2つに分けている6メートル、サイドドア幅2.6メートル、裏口の扉は広い6メートル、サイドドア幅1.5メートルあり、また校内には5階段通路があります。現在の画像を以下に示します。

上記の状況により、

1、正門側ドアに1つ設計する2.6広い学生の出入り通路、出入り各2ウェイカメラ及び1台を架設するNPU顔認証サーバと1台の55サイズのテレビ画面

2、裏口に4ウェイカメラ及び左右各2ウェイカメラを配置し、及び1台NPU顔認証サーバ、

3、5つの階段通路にそれぞれ1台ずつテープを配置4G通信の顔認識タブレット。

現場配備効果図は以下の通り：

1、正門出入校：

2、裏口入出校入校：

3、階段通路口：

システム全体のアーキテクチャは次のとおりです。

3.2.2システムフロー

システム管理側で学校の学生の人像庫管理、顔認識設備管理などを行い、学生画像庫リストを顔認識ホストに配布し、フロントカメラで通行学生の顔画像を撮影し、その顔認識ホスト内の学生人像庫と比較し、その人が校内の学生であるかどうかを判定し、通行時間を記録し、出入りであるかどうかを判定する。すべてのスナップショット識別記録を管理側にアップロードし、キャンパス管理システムにプッシュする、

具体的なワークフローは次のとおりです。

（1）管理側で、すべての学生の顔画像情報をシステムに導入し、学生の顔ライブラリを構築し、そして人ライブラリ内の人テンプレートを顔認識ホストに送信する、

（2）顔認識ホストはチャンネルカメラが撮影した顔画像とデータベース内の学生の顔ライブラリ写真を比較する、

（3）比較一致、通行時間、現場写真、出入り方向などの情報を記録し、そして情報をキャンパス管理システムにプッシュする、

（4)比較が一致しない場合、当該者が校内の生徒ではないと判定し、記録を保存する。

システムの比較フローチャートは次の通りです。

（キャンパス全体の顔認識ソリューションを確認するには、電話0755-8266116へ）

トポロジー図：