XX人员卡口系统技术方案.docx

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1、海康人员卡口系统技术方案Revised as of 23 November 2020HIKVISION公安人员卡口系统解决方案目录以客户为申虺的安全解决之道第一章概述1.1 建设背景平安城市视频监控系统主要关注人、车等活动口标，在刑侦破案中也往往 根据关键区域视频监控中的人、车等关键信息来分析疑犯去向和相关线索。虽 然针对车辆监控的智能卡口系统已推行多年，但至今针对人员的设卡监控和管 理几乎为零，导致公安民警在日常视频监控过程中对人员进行排查时犹如大海 捞针，效率极低。随着经济的高速发展以及城镇化进程的加快，我国城市人口 日趋密集，城市人口流动性也大大增加，现代化城市社会治安防控体系，亟需 针

2、对流动人口的人员卡口监控系统的面世。为了推动全国公安机关人员卡口监控系统建设，公安部装备财务局在 2014年11月3日下发的关于做好公安“十三五”规划编制工作的补充通 知（公装财传发（2014） 192号）的公安信息化建设“十三五”重点任 务考虑中提出了明确要求，十三五期间，要在县级以上城市开展人员数据智 能采集系统建设（简称雄关计划），在重点城市针对重点区域、重要出入 口，通过人员卡口、电子围栏、视频监控、移动卡口等前端设备建立多模态高 通量人员特征信息采集与识别系统，强化对重点人员异常行为的预测预警能 力。海康威视人员卡口是一套专门针对城市各类重点场所人员进出通道进行监 控的系统，是视频分

3、析、运动跟踪、人脸检测和识别技术在视频监控领域的全 新综合应用。通过部署安装人脸抓拍摄像机设卡，对经过卡口的人员进行人脸 抓拍、人脸特征的提取和分析识别，并将数据送入后端人脸信息综合应用平 台，实现人脸动态比对预警、人员轨迹分析追踪、人员身份鉴别查询等功能。 通过本系统的部署，可以对城市进出人员、城市内部流动人员进行比较好的管 控和留底，并在案件侦查和事件研判中发挥出巨大的作用，是新形势下维护国 家安全和社会稳定、预防和打击暴力恐怖犯罪的重要手段，对于提升公安工作 能力与水平具有重要意义。1.2 建设目标以创建“平安城市”为目标，密切结合公安实战应用需求，充分运用高清 监控技术、视频分析技术、

4、人脸检测与识别技术、业务系统集成技术等先进技 术，解决当前公安机关在城市进出人员、流动人口管控中碰到的难题。1）设计一套高清人员卡口系统，实现高质量的人脸自动抓拍、自动识别、 自动比对、自动报警、轨迹回放等功能，做到“人过留像、留特征、留轨 迹”，实现“由像到人”、“由人到案”业务模式的改变和创新。2）在城市各主要场所人员进出通道合理设置高清人员卡口监控点，形成覆 盖全市的全面人员监控，实现严密的监控覆盖，全面记录城市出入及内部 通行人员。3）依托公安图像传输专网，运用成熟的SOA体系框架，搭建人脸信息综合 应用平台，实现全市人脸卡口数据的实时转发、统一存储、深入分析、深 度应用。4）人脸信息

5、综合应用平台与公安业务信息库建立联接，提供人脸布控及动 态比对预警、人员轨迹追踪查询、人员身份鉴别查询等实战应用功能，为 公安治安防控、刑侦破案、反恐防暴等工作提供有力支持。1.3 设计原则本系统的建设，应以“先进性、可靠性、开放性、实用性、安全性、经济 性”为基本原则。1）先进性：系统所采用的设计方法和技术路线在人脸识别技术中处于领先 地位，并涵盖人脸识别技术所涉及的一系列相关技术，如：人脸检测、特征提 取、人脸比对等，同时这一系列技术能按照用户的要求可以同时或分别用于鉴 别、检索等业务功能。软件的设计应先进灵活，便于升级以及与其他系统的互 联互通。2）可靠性：需充分考虑系统的高可靠性，选用

6、高集成设备，采用自动检 测、自动报警、自动监控等技术来有效地保证系统的高可用性和可靠性。软件 采用模块化、分层隔离的设计思想，支持集群技术和负教均衡技术，充分确保 系统的高可靠性和稳定性。3）开放性：系统的建设在符合国家和行业相关标准要求的基础上，采用业 界主流的软硬件平台、操作系统平台、数据库平台以及标准的协议，保证系统 的开放性。4）实用性：系统的建设必须突出应用，选择实用性强的系列产品，采用模 块化结构设计，既可满足当前的需要乂可为今后系统发展扩展留有余地；系统 用户界面友好，安装、操作、使用、维护简便。5）安全性：系统应具有防破坏和防入侵的安全性功能。整个系统、设备、 中心机房和前端均

7、应考虑防雷击、断电和人为破坏，软件不受病毒感染、黑客 攻击，应具有高度的安全和保密性。系统还应具有防误操作特性，有较强的抗 干扰、抗静电能力，同时提供数据备份、恢复措施。提供用户等级权限保护， 有效排除人为因素的干扰。6）经济性：在确保实用性、可靠性、先进性、开放性和安全性的前提下， 注重系统建设的成本和投入的阶段性，既能满足实际需要，乂可尽量降低费 用，以技术建设与应用机制的协调发展，确保系统效益。1.4 设计依据系统的建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果 等资料进行规划设计，具体如下：关于进一步加强公安机关视频图像信息应用工作的意见（公安部-公 通字（2015） 4号

8、）公安信息化建设“十三五”重点任务考虑（公安部-公装财传发 （2014） 192 号）关于加强公共安全视频监控建设联网应用工作的若干意见（国家发 展改革委、中央综治办、科技部、工业和信息化部、公安部、财政 部、人力资源社会保障部、住房城乡建设部、交通运输部2015年5月 6日印发）关于加强社会治安防控体系建设的意见(中共中央办公厅、国务院 办公厅2015年4月13日印发)安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求 (GB/T28181-2011)安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求 (GB/T28181-2011 补充文件)安全防范工程技术规范(GB 50348-20

9、04)安全防范工程程序与要求(GA/T75-1994)视频安防监控系统技术要求(GA/T367-2001)安全防范系统验收规则(GA308-2001)安全防范系统通用图形符号(GA/T74-2000)安全防范系统雷电浪涌防护技术要求(GA/T 670-2006)其他平安城市建设相关地方规范与标准1.5 术语定义1)人脸检测摄像机对图像中人脸的确切位置和大小进行检测，并将人脸区域从图像中 切割出来。2)人脸抓拍摄像机在视频中跟踪人脸，并在跟踪的过程中连续抓拍多张同一个人的人 脸照片并进行图片质量评分，当人脸离开检测区域时，抓拍机可生成图片质量 最局的正面人脸照片。3)人脸曝光摄像机检测到人脸后可

10、以根据人脸的亮度来调整摄像机的曝光时间，即使 在逆光场景下也能捕获到比较清晰的人脸。4)人脸建模通过特征点定位算法找出脸部的各个特征点的位置，并根据特征点的位置 对人脸大小进行归一化。(即将所有的人脸进行仿射变换，根据特征点的位置 与一个预设的模板对齐)5)人体属性识别指摄像机自动识别人的性别，年龄段，是否带眼镜等属性特征信息。第二章系统总体设计2.1 系统定位人员卡口系统采用技术领先的人脸检测算法、人脸跟踪算法、人脸质量评 分算法以及人脸识别算法，对城市各主要场所人员进出通道进行人脸抓拍、识 别以及属性特征信息提取，建立全市海量人脸特征数据库，并以公安实战应用 为核心，创新实战技战法。通过对

11、接公安信息资源数据库，可对涉恐、涉稳、 犯罪分子进行提前布控和实时预警，实时掌握动态；可对犯罪嫌疑人进行轨迹 分析和追踪，快速锁定嫌疑人的活动轨迹；可对不明人员进行快速身份鉴别， 为案件侦破提供关键线索。通过本系统的建设与应用，实现在大数据时代公安 工作的跨越式发展，进一步提高工作效率、节约资源成本、缩短破案周期。2.2 设计思路2.2.1 打造智能化人员数据采集系统充分考虑各部门应用需求，统筹规划人员卡口系统的建设、应用、管理和 维护。采取科学的布建原则，考虑卡口布局选点的针对性、关联性以及整体效 果，实现对重点区域、重点场所、重要部位人员进出通道的全覆盖。实现高质 量的人脸自动抓拍、自动识

12、别，全面记录城市出入及内部通行人员，做到“人 过留像、留特征、留轨迹”，实现“由像到人”、“由人到案”业务模式的改 变和创新。2.2.2 构建海量人脸特征信息数据库通过在前端部署的人脸数据智能采集系统，将实时抓拍的人脸数据传输至 中心进行人脸建模，并采用专用的数据存储方式对数据进行存储，从而建立全 市的海量人脸特征数据库。为公安业务应用提供统一查询检索、交换共享等基 础数据支撑服务。2.2.3 建成一体化人脸信息综合应用平台以公安实战应用为核心，依托公安图像传输专网，运用成熟的SOA体系框 架，搭建人脸信息综合应用平台，实现全市人脸卡口数据的实时转发、统一存 储、深入分析、深度应用。最大限度地

13、服务警务实战，提高治安防控能力和城 市公共安全服务水平。2.2.4 创新基于人脸识别的实战技战法应用将人脸识别技术与实战技战法相结合，通过与公安业务信息库建立联接， 提供人脸布控及动态比对预警、人员轨迹追踪查询、人员身份鉴别查询等实战 应用功能，为公安治安防控、刑侦破案、反恐防暴等工作提供有力支持。2.2.5 建立和完善系统应用管理机制系统建成是一个长期过程，管理是关键，应积极开展人员卡口应用及管理 机制建设，加强系统建设与应用、管理工作的统一，建立系统使用、维护、培 训指导、绩效考核、案例研究等一系列工作机制，逐步形成实战应用带动系统 建设发展的良性循环。2.3 技术路线2.3.1 前端采集

14、设备技术路线本系统前端采集设备采用海康威视专用人脸抓拍摄像机，内置自主研发的 处于国内领先水平的人脸识别核心算法，算法具有准确率高和效率高等特点， 同时系统对前端摄像机成像、施工规范性指导等多方面进行了精细优化，从而 进一步提升了整体系统的准确率及效率。1）目前国内主流厂商提供的人脸识别技术仍然仅能够适用于姿态、图像质 量较高的情况，当人脸存在表情等姿态变化、戴眼镜等遮挡或者画质存在 模糊等情况时，人脸识别的性能将急剧下降。海康威视自主研发的人脸识别核心算法，解决了目前的人脸识别技术准确率和稳定性差的缺陷，具有 很强的环境适应能力，同时具备智能的自学习功能，可自动更新人脸模 板，不受表情、姿态

15、、发型、配饰等变化的影响，相较于目前主流的人脸 识别算法能够提供更高的准确率，以及利用聚类分簇等技术提升检索的效 率。2）海康威视专用人脸抓拍摄像机具有国内首创的人脸区域曝光技术，在摄 像机成像质量上大幅提升了人脸识别准确率，与普通摄像机相比准确率提 升 5-10%。3）相比普通摄像机，海康威视专用人脸抓拍摄像机输出的图片无编解码压 缩损失，图像质量更高，正常情况下人脸识别准确率可提升4）丰富的施工安装经验与施工规范性指南。通过专业施工、安装、调试, 保障人脸成像质量，提升人脸准确率。完备的施工资料与指南真实项目人脸抓拍机抓拍效果2.3.2 中心应用平台技术路线本系统中心应用平台，针对海量人脸

16、检索的特点对核心人脸建模比对算法 进行了优化，并设计了专用的数据存储方式、任务调度方法和通讯协议，采用 了标准WEB服务和SOAP协议提供应用功能，并支持服务器集群部署，具有 良好的扩展性和高可靠性。同时支持Android手持终端、警务通等移动终端进 行远程人脸检索。在平台功能设计方面，更加注重贴近实战，如：针对人员的布控与预警功 能，考虑到公安民警在实际使用时，毕竟人员、警力有限，因此系统优先保证 比对报警的高命中率，在允许少量漏报的情况下，降低虚警率与误报率，尽量 做到既报必准，便于有限警力资源下充分挖掘系统的应用潜能。2.4 总体架构脸息合用台 人信综应平公安视频专网图例标注，边界接入平

17、台核心交换机光纤传输 以太13电畿人脸抓拍人脸抓柏人脸抓拍单元 单元 单元脸据能集统人数智采系人脸抓拍人脸抓拍人脸抓拍冷元 总元 中元人脸抓拍人脸抓拍人脸抓拍单元 单元 单元图1.系统拓扑结构示意图整体系统由前端人脸数据智能采集系统、中心人脸信息综合应用平台组成。通过本系统的部署，可以对城市进出人员、城市内部流动人员进行比较好 的管控和留底，并在案件侦查和事件研判中发挥巨大作用。2.5 与公安其他业务系统的关系公安人员卡口系统作为视频图像深度应用系统之一，与公安其它业务系统 间存在数据交互关系，具体系统间关系如下：2.5.1 与共享平台的关系人员卡口系统的前端人脸抓拍机输出的实时视频可由本级共

18、享平台采用国 标GB/T28181协议直接接入，并实现视频流的存储、分发、管理及应用。2.5.2 与公安业务信息资源库的关系人员卡口系统应能够从公安业务信息资源数据库中获取相关人员照片，进 行相关建模、分析、比对、碰撞研判等工作。例如，通过获取户籍或常住地在 当地的在逃人员和吸毒人员、前科人员、涉恐、涉稳等本地管控人员的人像照 片及信息，可导入系统布控库，实现上述人员的提前布控及实时比对预警；通 过导入身份证人脸库、常住人口库、暂住人口库，可实现不明人员身份的快速 确认，为案件侦破提供线索。第三章人脸数据智能采集系统设计3.1 设计概述前端人脸数据智能采集系统主要通过部署在城市各主要场所人员进

19、出通道 位置的人脸抓拍摄像机，实现对进出人员的人脸进行自动捕获、跟踪、抓拍， 采集人脸特征数据及性别、年龄、是否戴眼镜等人体属性信息。3.2 前端科学布点应充分考虑各部门应用需求，采用科学、合理的布点规划方法，对人员卡 口系统的建设进行统一规划，实现对重点区域、重点场所、重要部位人员进出 通道的全覆盖，构建严密的卡口防控体系。人员卡口系统，分布在城市的各个角落，一般是重点场所的人员入口通道 或者大门位置。实际点位的选取工作非常重要，直接关系到抓拍的实际效果， 因此充分考虑布局选点的针对性、关联性以及整体效果，具体点位选取示例如 下：3.2.1 交通枢纽主要指火车站、汽车站、机场、码头等交通枢纽

20、。此类场景的布点以大 门、安检门出入口为主，机场一般也可以选择设置在行人通道。某高铁站安检门抓拍位置与效果某汽车站安检门抓拍位置与效果某机场人行通道抓拍位置与效果3.2.2 地铁地铁一般建议选择党政机关（包括信访办）周边地铁站，以及当地重点布 控人员密集居住区域周边地铁站，具体布点可选择地铁站内的闸机出口，行人 通道，扶梯等位置。在人员出闸机的位置，或从扶梯下来后12步的位置安装抓拍机进行抓 拍，抓拍效果会较好，因为此时人都会习惯性抬头。而在人员进闸机的位置， 或从扶梯刚下来的位置安装抓拍机进行抓拍，将无法抓拍到较好的正面人脸， 因为此时人都会习惯性低头。标准通道抓拍位置与效果标准闸机抓拍位置

21、与效果标准扶梯抓拍位置与效果323商场、超市商场、超市一般建议安装在进门的门口，或扶梯位置的正对面。考虑到监 控宽度问题（最宽米），建议一个扶梯一个相机，一个大门一个相机进行覆 盖O超市大门超市大门安装位置与效果超市扶梯安装位置与效果超市防盗系统门安装位置与效果商场防盗系统门安装位置与效果商场防盗系统门安装位置与效果商场进门通道安装位置与效果3.2.4医院医院一般都实行人车分流，因此建议将人脸抓拍机架设在人员进入的大门 或通道即可。如果没有特定通道，需要选择米宽的道路进行抓拍。详见下图。大门抓拍位置与效果人员通道抓拍位置与效果人车混行通道抓拍位置与效果3.2.5宾馆宾馆主要部署在进门或者进电梯

22、间通道的位置。考虑到逆光，建议优先选择电梯间通道。宾馆大门抓拍位置与效果3.2.6娱乐场所（网吧、KTV等）KTV.网吧等,由于场所内部光线昏暗，基本不具备人脸抓拍条件。因此建议在前台或者进门位置进行抓拍OKTV前台的楼梯口入口通道抓拍位置与效果3.2.7小区小区选点建议主要以小区出入口为主，目标是抓拍到所有进出小区人员的 正面人脸。小区门口通道小区大门小区门口通道抓拍位置与效果小区大门抓拍位置与效果闸机通道抓拍位置与效果大门通道抓拍位置与效果328室外道路（人行道）一般架设在已有道路监控摄像机的立杆上，通过调整拉近镜头，缩小监控 宽度，抓拍到人行道上正常清晰的人脸。3.3 前端安装要求为了尽

23、量提升前端相机人脸抓拍的准确率，系统对于摄像机的安装部署有 如下要求:3.3.1 摄像机安装要求摄像机应架设在通道正前方，正面抓拍人脸，左右偏转10 ,上下偏转8”1。 曲” *口出 wisoruir. loinri ir；R 二-R 12)43. T-R JW im e WZ W4.4.2.4区域碰撞分析对于指定的两个或两个以上区域范围，在海量人脸抓拍库中，按照相似度 条件进行碰撞比对，查找出设定时间内，在上述多个区域抓拍卡点位置出现的 相似人脸，从而快速确认锁定可疑人员，为连环案、类案等串并案分析提供关 键线索。4.4.3 人员身份鉴别查询4.4.3.1 身份鉴别确认输入一张人脸照片（前端

24、人脸抓拍机抓拍的人脸照片或治安监控截取的清 晰人脸图片），可在静态人脸特征数据库中（通过导入常住人口库、暂住人口 库的照片及人员身份信息建立），根据人像特征点比对算法，检索出与其最相似的人员，按照相似度从高到低依次排列，帮忙公安快速锁定不明人员的身份 信息。同时支持安卓系统的手机、警务通等移动终端进行远程人脸检索，支持现场捕捉照片与数据库中照片自动匹配检索，快速确认人员身份。人京招依偎; Zi -ioo开始绘戒4.4,3.2 身份比对查重系统支持针对常住人口库、暂住人口库、身份证库等进行人员信息的N：N 方式比对检索，找出重复办理身份证、户籍、暂住证等人员的名单。同时系统可通过将普通案件嫌疑犯

25、的人脸照片和在逃库中的在逃人员进行 碰撞比对，帮助民警快速确认该嫌疑犯涉及其他案件的可能性；或针对全国在 逃人员库进行人员信息的N:N方式比对检索，为公安机关在逃清网等行动提供 关联线索。查重结果通过图形化显示，方便人工对排查结果进行核实。 ，iw断而一：HQS U心人脸检索管理系蜕力4.4.4 系统管理系统管理功能主要实现前端人脸抓拍设备的添加，人脸名单分组管理，布控名单报警设置，人脸存储管理，人脸抓拍实时预览，人脸抓拍图片查询，人 脸布控报警查询。以及对人脸库、人脸数据进行管理（支持单个图片导入、文 件夹批量导入、数据库对接导入），同时可对人脸检索、查重等功能进行参数 配置。4.5 平台部

26、署设计人脸信息综合应用平台部署人脸动态比对单元、人员轨迹分析单元、人员 身份鉴别单元、视频存储单元、应用终端等设备，部署架构图如下所示：视频专网公安信息网q学q , 边界接入平台图6.平台部署架构示意图平台建议的配置清单如下:人脸信息综合应用平台设备清单序号设备名称型号数量单位备注1人脸动态比对单 元i VMS-6200E- FAN台单台支持1/4/8/16路抓拍 机接入，请按实际抓拍路 数核算部署数量2人员轨迹分析单 元iVMS-6200E- FRSN单台支持64路抓拍机接入，支持 100/500/1000 万 抓拍人脸库建模、存储、 检索，请按实际抓拍路数 及库容规模核算部署数量3人员身份鉴别单 元iVMS-6200E- FSNZs单台支持100/500/1000万 静态人脸库建模、存储、 检索，请按实际库容规模 核算部署数量4视频存储单元DS-A71036RN台请按录像容量、存储性能 进行综合计算，并配置相 应数量硬盘4.6主要设备