人臉識別監(jiān)控考勤方案

1、云從科技人臉識別考勤系統(tǒng)設(shè)計方案編寫者：余輝輝 QQ：2631232731目錄1.人臉識別行業(yè)背景31.1概述41.2客戶需求51.2.1需求51.2.2分析說明51.3 系統(tǒng)組成51.4人臉識別考勤拓?fù)鋱D62.技術(shù)原理82.1如何進(jìn)行人臉識別（人臉DNA）82.2人臉識別組成82.3人臉識別流程83.技術(shù)架構(gòu)93.1單級VIP人臉監(jiān)控系統(tǒng)邏輯架構(gòu)93.2單級VIP人臉監(jiān)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)103.3多級VIP人臉監(jiān)控系統(tǒng)邏輯架構(gòu)104.人臉識別考勤系統(tǒng)部署124.1開機(jī)前的準(zhǔn)備124.2開機(jī)后的準(zhǔn)備124.3操作步驟124.3.1注冊界面124.3.2 識別考勤界面145.系統(tǒng)特點165.1穩(wěn)定性

2、好、擴(kuò)展性強，可維護(hù)性高。165.2操作簡單161.人臉識別行業(yè)背景嚴(yán)格規(guī)范的員工考勤管理是現(xiàn)代企事業(yè)單位提高管理效益的重要保證, 而傳統(tǒng)的以打卡、刷卡為代表的考勤產(chǎn)品，存在著替代打卡，效率低下，不易統(tǒng)計，管理和使用維護(hù)成本高等弊端。指紋識別產(chǎn)品在考勤中的大規(guī)模應(yīng)用，部分解決了代打卡的問題，但是超過5%左右的人群天生指紋很淺，無法用指紋識別。指紋考勤產(chǎn)品在天氣干燥或者換季的時候，識別困難，由于必須接觸，就給細(xì)菌的傳播提供了一個便利的載體。人臉識別是對人的臉部特征信息進(jìn)行身份認(rèn)證的生物特征識別技術(shù)。近年來，隨著歐美發(fā)達(dá)國家人臉識別技術(shù)開始進(jìn)入實用階段后，人臉識別迅速成為近年來全球的一個市場熱點，

3、它具有如下顯著優(yōu)點： 非接觸，智能交互，用戶接受程度高。 直觀性突出，符合人“以貌識人”的認(rèn)知規(guī)律。 適應(yīng)性強，不易仿冒，安全性好。 攝像頭的大量普及，易于推廣使用。 人臉識別杜絕代打卡 方便快捷識別時間少于1秒 非接觸 更衛(wèi)生 不怕細(xì)菌傳播 通訊方式 U盤、網(wǎng)絡(luò)刷卡指紋人臉識別考勤時間1-2s1-3s小于1s考勤方式刷卡記錄時間指紋比對確認(rèn)人臉比對確認(rèn)判斷身份無法法準(zhǔn)確判斷刷卡人員指紋比對人臉比對，識別精準(zhǔn)耗材ID/IC卡無無優(yōu)點卡識別較普及手指活動靈活非接觸，健康衛(wèi)生識別自然效果直觀缺點卡容易丟失，容易代打卡天生5%的人因指紋紋路清晰問題影響比對效果，手指磨損對識別結(jié)果影響較大室外光線面容

4、姿態(tài)身高等因素影響1.1概述人臉識別技術(shù)。從某種意義上看，它并不是什么新技術(shù)。但是過去識別的準(zhǔn)確率不高，只是在小范圍應(yīng)用。在計算機(jī)深度學(xué)習(xí)技術(shù)近年取得突破后，識別的準(zhǔn)確率和穩(wěn)定性大大提高。人臉識別技術(shù)是基于人的臉部特征，利用公司各個考勤點部署高清攝像機(jī)捕捉人臉，進(jìn)一步給出人臉的位置、大小和各個主要面部器官的位置信息，并依據(jù)這些信息，進(jìn)一步提取每個人臉中所蘊涵的身份特征，并將其與已知的人臉進(jìn)行對比，從而識別每個人臉的身份，進(jìn)行公司的考勤系統(tǒng)打卡，如有需要并可將公司的門禁系統(tǒng)對接進(jìn)去，提供公司的安全性。人臉識別采用國際先進(jìn)的計算機(jī)視覺算法，領(lǐng)先的人像動態(tài)識別處理算法，其技術(shù)指標(biāo)：人臉特征提取部分，

5、通過特殊的人臉模型的建立以及一系列專利的特征量提取算法，將復(fù)雜的人臉特征處理為簡單和數(shù)量較少的特征量。即通過把大量的特征量處理為按照重要性由高到低排列的特征量，然后只需要將比較重要的幾個特征量，就可以代表原來大量的特征量。l通過獨有的模糊處理算法和特征補正算法，可以將大量的低質(zhì)量人臉圖像，特征量殘缺圖像作為正常圖像處理，從而使得人臉識別在實際應(yīng)用中成為可能。l通過全新的boosting算法，將識別能力不高的情況下分類器處理為強分類器，提高識別率。l可以同時從人群中提取出10張以上的人臉與后臺數(shù)十萬級別的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實時比對，準(zhǔn)確率高達(dá)95%以上，識別時間少于1秒，對不同光照、不同角度、眼鏡（非墨

6、鏡）、胡須、飾物、發(fā)型、化妝等多種情景具有良好的適應(yīng)性。1.2客戶需求1.2.1需求目前貴單位用的主要是指紋或刷卡考勤，考勤存在如上所述諸多不便，而采用人員識別考勤系統(tǒng)，既徹底杜絕了代打卡考勤事件的發(fā)生，解決了傳統(tǒng)打卡考勤系統(tǒng)“只認(rèn)卡不認(rèn)人”的弊端；又消除了指紋考勤系統(tǒng)“必須用手按”的尷尬情況，非接觸，直觀友好。云從科技人臉識別考勤系統(tǒng)作為人性化的新一代高科技考勤系統(tǒng)，可廣泛替代現(xiàn)有的打卡考勤系統(tǒng)、指紋考勤系統(tǒng)，充分展現(xiàn)現(xiàn)代企事業(yè)單位的高科技形象，體現(xiàn)考勤管理制度的方便性、高效性、公正性。1.2.2分析說明根據(jù)貴單位的現(xiàn)狀：根據(jù)各部門的十幾個點分別分布在公司的不同位置，擁有統(tǒng)一的局域網(wǎng)，要實現(xiàn)

7、在數(shù)據(jù)集中匯總到公司人資部進(jìn)行集中統(tǒng)一管理，根據(jù)上述情況，該系統(tǒng)可實現(xiàn)：1)考勤點分散2)可多地點識別考勤員工，節(jié)省管理費用3)杜絕代打卡，精確到人4)考勤數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程集中管理5)提升單位管理水平1.3 系統(tǒng)組成人臉識別考勤系統(tǒng)可以無縫的集成到公司現(xiàn)有的安防平臺中，作為融合安防平臺的一部分，也可以單獨組網(wǎng)部署。人臉識別智能分析系統(tǒng)主要由人臉采集和數(shù)據(jù)管理兩個模塊組成：人臉采集模塊人臉采集模塊利用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)拍攝監(jiān)控視頻，根據(jù)人臉檢測算法和人臉質(zhì)量評估算法，對所拍攝的視頻進(jìn)行人臉檢測，獲取人臉圖像；提取人臉圖像的特征，并與本模塊中預(yù)存的人臉特征數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，得到相似值；將相似值跟事先設(shè)定的閾值進(jìn)行比

8、較，判斷人臉是否在公司的考勤數(shù)據(jù)庫中。并且將檢測到的人臉結(jié)果儲存到本模塊的日志中。將攝像頭拍攝的視頻和在其中檢測到的人臉顯示到本模塊的人機(jī)交互界面上，供用戶隨時查看。數(shù)據(jù)管理模塊數(shù)據(jù)管理模塊接收上一級模塊傳來的人臉比對信息，并將信息存入日志。將預(yù)警信息用二級算法提取圖像特征，利用前端系統(tǒng)傳回的ID從本模塊數(shù)據(jù)庫中查找出人臉特征并與提取的人臉圖像特征進(jìn)行比對，得到一組相似值，與事先設(shè)定的閾值比較，判斷是考勤或者報警。如果如果是本公司的員工，則將比對結(jié)果（包括人臉圖像、相似值超過閾值的所有身份證照、身份信息、相似值）發(fā)送到終端設(shè)備上，并儲存比對日志進(jìn)行考勤。 1.4人臉識別考勤拓?fù)鋱D系統(tǒng)拓?fù)鋱D主要

9、功能列表l 攝像終端功能、圖像采集功能、背光補償功能、自動光圈功能l 人臉識別后臺功能、人臉提取功能、人臉特征值提取功能、人臉識別功能、識別結(jié)果下傳功能l 相似度報警、考勤閾值等參數(shù)設(shè)置功能、設(shè)備管理功能、比對庫管理功能（添加、編輯、刪除、查詢）l 比對結(jié)果管理功能（狀態(tài)維護(hù)、查詢）、用戶權(quán)限管理功能、報警管理功能、并發(fā)請求均衡管理功能2.技術(shù)原理2.1如何進(jìn)行人臉識別（人臉DNA）l 人臉DNA是指不隨人的表情、年齡和成像條件變化的人臉恒定特征組，是描述人臉的最佳方式。l 人臉基因指那些對人臉具有強描述能力的特征。各種人臉基因構(gòu)成了唯一的人臉DNA。2.2人臉識別組成 人臉識別主要包含人臉檢

10、測、人臉跟蹤、人臉比對。2.3人臉識別流程3.技術(shù)架構(gòu)單級的VIP人臉監(jiān)控系統(tǒng)，通過級聯(lián)方式，很容易組成多級的VIP人臉監(jiān)控系統(tǒng)，能輕松滿足跨區(qū)域復(fù)雜組織機(jī)構(gòu)的監(jiān)控需求。系統(tǒng)采用了流行的分布式設(shè)計和部署方案，具有非常高的穩(wěn)定性、擴(kuò)展性。增加新的監(jiān)控點時，只需要簡單增加硬件即可。而不需要對軟件作較大改動，大大節(jié)省了維護(hù)成本。3.1單級VIP人臉監(jiān)控系統(tǒng)邏輯架構(gòu)單級VIP人臉監(jiān)控系統(tǒng)包含：監(jiān)控攝像機(jī)、人臉抓拍組件、人臉比對服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、文件存儲服務(wù)器、報警服務(wù)器、VIP客戶端組成。系統(tǒng)采用三層架構(gòu)：接入層、應(yīng)用層和服務(wù)層。接入層為底層硬件層，由各種攝像頭和人臉抓拍服務(wù)完成；應(yīng)用層整合接入層

11、和服務(wù)層，向用戶提供靈活的展示，如報表等；服務(wù)層由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、備份服務(wù)器、文件存儲服務(wù)器、特征提取服務(wù)器集群、人臉比對服務(wù)器集群等組成，可向管理人員提供數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、報表分析等服務(wù)。（邏輯結(jié)構(gòu)如下圖所示）。監(jiān)控攝像機(jī)：實時采集現(xiàn)場圖像信息人臉抓拍組件：對輸入的各種視頻流，依次進(jìn)行人臉檢測、人臉分析、提取人臉特征、人臉比對、疊加對比結(jié)果、輸出至少2路視頻流，一路原始視頻流，一路處理后的視頻流；對提取到的人臉進(jìn)行質(zhì)量評估，上報評估后的人臉圖像。其中提取人臉特征和人臉比對由人臉識別服務(wù)完成。比對服務(wù)器集群：根據(jù)輸入的人臉圖像，快速提取該人臉的特征值后和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實時比對并返回結(jié)果。數(shù)據(jù)庫服務(wù)

12、器：存儲注冊人員信息，可支持百萬級人員信息存儲。報警服務(wù)器：集中發(fā)布報警信息，可級聯(lián)。文件存儲務(wù)器：存儲視頻文件，注冊照片，抓拍照片等媒體文件。VIP客戶端：實時顯示報警信息，視頻信息、查詢歷史報警記錄及人員信息、設(shè)備等信息等。未來可在PC、PAD、Phone上使用。（目前僅支持PC上使用）。3.2單級VIP人臉監(jiān)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)3.3多級VIP人臉監(jiān)控系統(tǒng)邏輯架構(gòu)多級聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)通過指定每一級服務(wù)器的上下級關(guān)系或上下級組織機(jī)構(gòu)來建立。每一級可實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和報表管理的功能，管理人員可使用PC、手機(jī)和平板通過web訪問報表數(shù)據(jù)或接收報警消息。4.人臉識別考勤系統(tǒng)部署4.1開機(jī)前的準(zhǔn)備A. 檢

13、查主機(jī)的電源線，網(wǎng)絡(luò)線是否連接好，保證考勤的顯示器插上電源； B保證考勤攝像頭已經(jīng)打開，并且已連上網(wǎng)絡(luò)。4.2開機(jī)后的準(zhǔn)備A檢查oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)是否已經(jīng)打開，數(shù)據(jù)庫是否能夠正常連接； B檢查UKey是否插上主機(jī)，并且工作正常。4.3操作步驟 該系統(tǒng)主要包括兩個界面，分別是注冊界面和識別界面。注冊界面用于保存員工信息和臉的特征；識別界面通過人臉識別，用來考勤。4.3.1注冊界面 注冊界面用于保存員工的工號，姓名等信息，采集員工的臉部照片。4.3.1.1 界面預(yù)覽4.3.1.2 界面說明 界面左上側(cè)是顯示攝像頭采集的視頻區(qū)，右側(cè)圖片下方的相機(jī)按鈕用來拍照，采集員工臉部照片，上傳按鈕是用來上傳

14、員工照片。左下側(cè)是員工信息，包括員工編號，姓名。注冊用來將員工信息和人臉特征保存到數(shù)據(jù)庫。4.3.1.3 操作說明1. 輸入信息首先在下側(cè)輸入員工的編號和姓名，員工編號必須是整數(shù)且唯一。2. 拍照指導(dǎo)員工站在攝像頭前，軟件會用紅色的框框?qū)⒆R別出的臉圈起來，點擊相機(jī)按鈕拍照，拍好的照片會在最下面的照片區(qū)顯示出來，如果覺得效果不好，可以繼續(xù)拍照，照片自動覆蓋之前的照片。如果人員無法到現(xiàn)場拍照，可以選擇上傳其照片，再注冊，效果是一樣的。3. 注冊保證員工信息都是正確的，員工編號必須是整數(shù)且唯一。臉部照片效果也不錯，就可以點擊注冊按鈕完成信息的保存。4.3.2 識別考勤界面識別考勤界面通過對員工人臉的識別，將識別成功的員工的信息及考勤時間顯示在界面上。4.3.2.1 界面預(yù)覽4.3.2.2 界面說明 最上側(cè)顯示當(dāng)前時間。左側(cè)是攝像頭的視頻顯示區(qū)，右側(cè)為員工信息顯示區(qū)4.3.2.3 操作說明 上下班考勤時間，員工站在攝像頭前，可以支持多名員工同時考勤，軟件會將識別出的員工的信息顯示在右側(cè)表格中。同一名員工多次識別成功，并不會顯示多行