人臉識別系統(tǒng)技術(shù)設計方案

智能人臉識別系統(tǒng)技術(shù)方案2018年3月1智能人像比對平臺1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建立標準統(tǒng)一的共享人像庫，并在此基礎上，部署完整的人像比對判定平臺。該系統(tǒng)由人像標準化采集系統(tǒng)，人像數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、基礎比對服務平臺、人臉識別應用平臺4大部分組成，支持前端人像采集、靜態(tài)人臉查詢、移動警務通人臉識別一體化服務。該平臺支持統(tǒng)一人像數(shù)據(jù)交換接口，兼容大多數(shù)人像數(shù)據(jù)交換標準。統(tǒng)一的安全標準接口，兼容PKI密鑰，網(wǎng)絡加密狗等常見的安全標準接口。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如下：系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，以瀏覽器方式進行人像預處理、人像比對、結(jié)果查詢、用戶管理、系統(tǒng)運行狀態(tài)查詢等管理操作，減少了系統(tǒng)后臺管理、人口治安及其他警種成百上千終端安裝和維護難度，方便未來多警種共享應用。系統(tǒng)可提供標準的WebService接口，將業(yè)務系統(tǒng)獲取的人像照片與相關(guān)人像庫進行比對。1.2設計原則本著統(tǒng)一標準、分級管理、資源共享、無縫對接的設計原則，以人像比對算法為核心，整合多區(qū)域現(xiàn)有資源，實現(xiàn)準確識別、快速反映，覆蓋全面的智能人像識別應用平臺。1.2.1先進性該平臺算法由中國科學院自動化研究所研究員、國際知名人臉識別專家、IEEE院士李子青教授領銜研發(fā)，是基于中國自主知識產(chǎn)權(quán)，針對公安各警種業(yè)務特點專門研發(fā)的綜合智能人像識別應用系統(tǒng)平臺。1.2.2開放性人像采集與比對平臺具有統(tǒng)一的服務接口，兼容公安部擬指定的統(tǒng)一人像數(shù)據(jù)交換標準草案。統(tǒng)一的安全驗證，兼容PKI密鑰，身份認證等常見的安全驗證機制。1.2.3擴展性整個平臺系統(tǒng)接口分為系統(tǒng)級別之間的接口與單個系統(tǒng)開放出來的服務接口組成。系統(tǒng)可“隨需而變，以不變應萬變”提供多種可靠服務功能。1、系統(tǒng)級接口系統(tǒng)級接口指的是不同地區(qū)部署的人像輔助識別平臺之間的接口，主要有兩種訪問方式第一種采用頁面查詢的方式，以只查詢方式進行訪問，通過系統(tǒng)提供的Guest權(quán)限進行頁面訪問。適用于不同平臺之間快速的調(diào)閱查詢。第二種通過請求服務與直接調(diào)閱的形式進行數(shù)據(jù)庫的查詢，系統(tǒng)預留標準數(shù)據(jù)庫查詢接口，以市，縣二層結(jié)構(gòu)進行數(shù)據(jù)庫間的查詢調(diào)用，采用本系統(tǒng)建立的數(shù)據(jù)中心，縱向上進行直接的調(diào)用，高層中心保留下級中心的數(shù)據(jù)庫信息索引。即市級中心直接查詢市級與縣級中心，市級中心直接查詢縣級中心。橫向上以請求服務形式進行調(diào)用，橫向系統(tǒng)間不保留對方的數(shù)據(jù)庫信息索引，而是通過請求服務方式進行。2、服務接口服務接口適用于該系統(tǒng)與其他業(yè)務應用系統(tǒng)做二次開發(fā)或者集成用接口，包括所有系統(tǒng)級接口與平臺應用接口。人像基礎比對服務平臺通過WebService進行與其他系統(tǒng)的交換機制，通過標準的XML或者Jason格式文件進行數(shù)據(jù)交換，兼容《GA/T922.2-2011標準第二部分人像數(shù)據(jù)采集標準》中的數(shù)據(jù)格式交換。服務接口主要以WebService與ActiveX等方式提供。滿足各業(yè)務系統(tǒng)二次開發(fā)，集成使用。服務接口說明服務接口接口說明接口方式應用場景出入境：假證，重證查處。戶政：重證查處1：N比對接口詢提交單張照片進行身份查WebService刑偵：偵查嫌疑人員治安卡口：偵查嫌疑人員移動警務：巡邏盤查N：N比對接口詢提交多張照片進行身份查WebService1:1比對接口提張2張照片進行比對。WebService同上，一次提交多張照片比對提交2張照片得到相似度綜合查詢，提交照片與系統(tǒng)相關(guān)人員查詢。綜合信息比對提交照片與身份證號，系WebService接口統(tǒng)人員編號比對。身份信息查詢輸入身份證號查詢?nèi)藛T是通過身份證號查找人員入庫照片與信息。WebService/WebServiceActiveX/SDK接口否在人像模板庫中人像建模接口輸入圖片將圖像入庫提供圖像入庫建模方法提供ActiveX插件供前端相機進行二次開發(fā)使用。提供插件供前端采集設備人像采集接口使用1.2.4安全性人像采集比對平臺采用統(tǒng)一的安全驗證標準，所有的子系統(tǒng)采用統(tǒng)一安全驗證機制，支持PKI加密狗，身份驗證等常見的身份驗證機制。1.2.5抗災性在設計硬件架構(gòu)時，充分考慮了系統(tǒng)的可用性和抗災性，使用了“計算節(jié)點冗余拓撲”的架構(gòu)方案。例如運行有2個比對服務實例，每一個服務實例都可以完成全部的比對服務功能。在每一個服務實例中，每一個運算節(jié)點內(nèi)存中只加載部分模板數(shù)據(jù)，這樣能夠顯著提高比對效率。但是每一個計算節(jié)點的磁盤中都保留有全部的模板數(shù)據(jù)，任意一個計算節(jié)點損壞都不會影響到數(shù)據(jù)完備性。當有計算結(jié)點損壞時，集群控制器會收到通知并且發(fā)出服務請求讓剩余的計算節(jié)點加載受損節(jié)點的模板數(shù)據(jù)。1.3人像對比算法1.3.1技術(shù)選型標準根據(jù)公安部《關(guān)于加快推進人口信息人像比對技術(shù)應用的通知》（公治明發(fā)【2012】331號），原則上優(yōu)先選用國內(nèi)算法，如需選用國外算法，應在確保人口信息安全的情況下使用。人口信息人像比對系統(tǒng)的承建單位不得具有外資背景，且須簽訂保密協(xié)議書。禁止境外人員參與系統(tǒng)建設。1.3.2算法性能系統(tǒng)主要性能指標序號項目指標備注IntelE52630處理器，主頻3GHZ以上，內(nèi)存64G，硬盤2T1建模速度本地：240張/秒2345比對速度模板大小自查重單機：1120萬次/秒2004Bytes單機：12小時>99.99%100萬級二代身份證入庫率6首位命中率>95%78910前10位命中率>92%前50位命中率>82%系統(tǒng)容量邏輯庫數(shù)2億以上>100支持至少5000個同3000個以上派出所及全市各警種web支持億級擴展支持擴充11在線用戶數(shù)時在線用戶調(diào)用模式及接口調(diào)用模式。1.3.3基本比對功能（1）1:1一對一比對，對輸入系統(tǒng)的兩張照片比對確認是否同一人；（2）1:N一對多比對，輸入一張照片與選定的照片分庫比對以返回最相似的照片和信息；（3）M:N多人對多人比對，提交多張照片與選定的照片分庫比對以返回各自最相似的照片和信息；（4）自庫查重：系統(tǒng)支持照片分庫自我查詢，例如出入境照片庫進行庫內(nèi)滾動比對，查找“一人多證”的記錄；（5）異庫查找：系統(tǒng)支持不同照片分庫之間進行滾動比對，查找人員在各庫中的關(guān)聯(lián)信息；1.4人像資源庫1.4.1數(shù)據(jù)量要求資源庫建設采用“統(tǒng)一規(guī)劃、分類建庫、各庫關(guān)聯(lián)、全面共享、冗余增長”的思路，設計容量約1000萬張以上。1.4.2建設基礎人像庫對全國在逃人員、國保重點人員、禁毒重點人員等八類照片數(shù)據(jù)入庫建模，向客戶全