前言

　　無(wú)感通行一定是未來(lái)出入口控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，無(wú)閘機(jī),、無(wú)需人員配合即可便利通行,，但又能保障系統(tǒng)的安全性。人工智能（AI）技術(shù)給無(wú)感通行帶來(lái)無(wú)限的可能性,。

　　近30年來(lái)對(duì)整個(gè)安防系統(tǒng),，乃至整個(gè)弱電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，發(fā)生革命性技術(shù)突破的當(dāng)屬視頻監(jiān)控技術(shù),，其核心就來(lái)源于AI技術(shù)中的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù),。如今的監(jiān)控技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于監(jiān)控、門(mén)禁,、車(chē)輛出入,、訪客、消費(fèi),、考勤,、電梯控制、入侵報(bào)警,，人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用就是典型場(chǎng)景代表,，人臉識(shí)別+門(mén)禁、人臉識(shí)別+電梯,、人臉識(shí)別+停車(chē)場(chǎng),，而人臉門(mén)禁就是其中最典型的革新應(yīng)用之一，正是本白皮書(shū)要深入予以探討的,。

　　無(wú)感通行整體解決方案就是系統(tǒng)全面支持多種出入控制方式：刷門(mén)禁卡,、刷身份證、刷銀行卡,、刷二維碼,、指紋識(shí)別、指靜脈識(shí)別,、支付寶,、微信、Apple Pay,、虹膜,、人臉識(shí)別,、聲紋識(shí)別等，全部支持,，或者最少支持2種以上的設(shè)備才是未來(lái)技術(shù)的主流,。

　　AI智道聯(lián)合人人智能、賽翼智能發(fā)布本人臉門(mén)禁產(chǎn)品技術(shù)白皮書(shū),，用于促進(jìn)行業(yè)的技術(shù)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步,，共同開(kāi)拓全新的門(mén)禁市場(chǎng)，集合行業(yè)力量,，整合多種資源,，逐步建立起優(yōu)高效的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

　　本白皮書(shū)將從人臉門(mén)禁產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景分類(lèi),、產(chǎn)品類(lèi)型分級(jí),、主要功能劃分、產(chǎn)品形態(tài),、硬件,、軟件、測(cè)試檢驗(yàn)方法,、行業(yè)解決方案,、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)多個(gè)章節(jié)進(jìn)行論述。本書(shū)可供門(mén)禁系統(tǒng)從業(yè)者,、人工智能從業(yè)者,、專(zhuān)家、安防從業(yè)者,、設(shè)計(jì)院,、政府相關(guān)部門(mén)、學(xué)生,、工程商,、集成商等相關(guān)人士閱讀、參考,。

　　概述

　　系統(tǒng)概述

　　人臉門(mén)禁系統(tǒng)是人工智能技術(shù)在出入口通行領(lǐng)域的典型場(chǎng)景應(yīng)用,，目前正處于用人臉識(shí)別技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)IC卡的升級(jí)換代時(shí)期。門(mén)禁系統(tǒng)和建筑智能化系統(tǒng)的出入口通行系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已經(jīng)有了穩(wěn)定成熟的以IC卡為主的技術(shù)體系,，系統(tǒng)封閉,、行業(yè)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、用戶體驗(yàn)和用戶交互流程差異很大的一些局限,。尤其是門(mén)禁卡和人員弱關(guān)聯(lián),，代打卡、冒名頂替時(shí)有發(fā)生，存在很大的安全隱患,，只認(rèn)卡不認(rèn)人,。而人臉識(shí)別技術(shù)是人工智能在視覺(jué)識(shí)別領(lǐng)域發(fā)展最快的技術(shù)之一，非常好的解決了人員身份鑒別和權(quán)限統(tǒng)一的問(wèn)題,。當(dāng)然新生事物也有一定的局限性,，比如存在技術(shù)和產(chǎn)品的結(jié)合尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、各個(gè)廠商自成系統(tǒng)難于兼容等問(wèn)題,。為了更好的讓用戶理解人臉門(mén)禁產(chǎn)品的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和局限,、指導(dǎo)廠商逐步建立逐步一致的人臉門(mén)禁的產(chǎn)品定義和功能描述，減少重復(fù)開(kāi)發(fā)和技術(shù)概念混亂,，AI智道（公眾號(hào)：AIoWord）聯(lián)合人人智能,、賽翼智能等廠家制定本人臉門(mén)禁產(chǎn)品技術(shù)白皮書(shū)，用于建立行業(yè)統(tǒng)一的技術(shù)共識(shí),。本白皮書(shū)采用在線發(fā)布、圖書(shū)出版,、共同更新維護(hù)的形式,，集合行業(yè)力量，逐步建立統(tǒng)一高效的人臉門(mén)禁產(chǎn)品體系,，促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展,。

　　門(mén)禁系統(tǒng)

　　門(mén)禁系統(tǒng)（Access Control System）又被稱(chēng)為出入管理控制系統(tǒng)，是安全防范管理系統(tǒng)的重要組成部分,。門(mén)禁系統(tǒng)集自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和安全管理措施為一體,，涉及人工智能、電子,、機(jī)械,、生物識(shí)別、光學(xué),、計(jì)算機(jī),、控制、通訊等技術(shù),，主要解決出入口安全防范管理的問(wèn)題,，實(shí)現(xiàn)對(duì)人、物的出入控制和管理功能,。常見(jiàn)的門(mén)禁系統(tǒng)有獨(dú)立式密碼門(mén)禁系統(tǒng),、非接觸卡式門(mén)禁系統(tǒng)、生物識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng),、手機(jī)APP門(mén)禁系統(tǒng)等,，曾經(jīng)應(yīng)用最廣泛的非接觸卡式門(mén)禁系統(tǒng)逐漸被生物識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)所替代，尤其是人臉識(shí)別。

　　典型的聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁系統(tǒng)由門(mén)禁服務(wù)器,、門(mén)禁管理軟件,、控制器、接口模塊,、讀卡器,、人證合一一體機(jī)、卡片,、電鎖,、出門(mén)按鈕、緊急玻璃破碎器和蜂鳴器等設(shè)備組成,。讀卡器包括指紋,、聲紋、人臉,、虹膜,、卡式多種類(lèi)型。

　　門(mén)禁系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用是有一定區(qū)別的,，門(mén)禁系統(tǒng)最早出現(xiàn)在國(guó)外,，技術(shù)發(fā)展比較成熟，通常都是聯(lián)網(wǎng)的總線式門(mén)禁系統(tǒng),，門(mén)禁系統(tǒng)包含考勤,、在線巡更功能，可以集成報(bào)警系統(tǒng),，能夠和視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng),；而國(guó)內(nèi)的門(mén)禁系統(tǒng)一般被歸入一卡通系統(tǒng)建設(shè)，而一卡通系統(tǒng)通常包括門(mén)禁系統(tǒng),、訪客系統(tǒng),、考勤系統(tǒng)、巡更系統(tǒng),、消費(fèi)系統(tǒng),、電梯管理系統(tǒng)和車(chē)輛出入管理系統(tǒng)，這個(gè)范圍要較國(guó)外的門(mén)禁系統(tǒng)要大,，功能就相對(duì)簡(jiǎn)單一些,。隨著AI技術(shù)的成熟，人臉門(mén)禁正在大行其道,，正在改變整個(gè)市場(chǎng)格局,。

　　門(mén)禁系統(tǒng)適用各種場(chǎng)所，如銀行,、酒店,、機(jī)房,、機(jī)要室、辦公室,、智能化小區(qū),、工廠等。在數(shù)字技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的今天門(mén)禁技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展,。早已超越了單純的門(mén)道及鑰匙管理,，它已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一套完整的出入管理系統(tǒng)。它在工作環(huán)境安全,、人事考勤管理等行政管理工作中發(fā)揮著巨大的作用,。如今的無(wú)感通行系統(tǒng)中不一定會(huì)存在實(shí)體“門(mén)”，也許“門(mén)”是通道閘機(jī),、“門(mén)”是電梯,、或者根本就沒(méi)有“門(mén)”（虛擬的）。

　　門(mén)禁系統(tǒng)從技術(shù)維度可分為：電子密碼門(mén)禁系統(tǒng),、卡式門(mén)禁系統(tǒng),、指紋門(mén)禁系統(tǒng)、指靜脈門(mén)禁系統(tǒng),、掌紋門(mén)禁系統(tǒng),、虹膜門(mén)禁系統(tǒng)、聲紋識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)和人臉識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)等,。

　　本白皮書(shū)聚焦在人臉識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)，故以此為主,。

　　人臉識(shí)別技術(shù)

　　人臉識(shí)別（Face Recognition,，F(xiàn)R）是一種基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)。用攝像機(jī)或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流,，并自動(dòng)在圖像中檢測(cè)和跟蹤人臉,，進(jìn)而對(duì)檢測(cè)到的人臉進(jìn)行臉部識(shí)別的一系列相關(guān)技術(shù)，通常也叫做人像識(shí)別,、面部識(shí)別,。

　　人臉與人體的其它生物特征（指紋、虹膜等）一樣與生俱來(lái),，它的唯一性和不易被復(fù)制的良好特性為身份鑒別提供了必要的前提,，與其它類(lèi)型的生物識(shí)別比較人臉識(shí)別具有如下特點(diǎn)：

　　非強(qiáng)制性。用戶不需要專(zhuān)門(mén)配合人臉采集設(shè)備,，幾乎可以在無(wú)意識(shí)的狀態(tài)下就可獲取人臉圖像,，這樣的取樣方式?jīng)]有“強(qiáng)制性”；

　　非接觸性,。用戶不需要和設(shè)備直接接觸就能獲取人臉圖像,；

　　并發(fā)性,。在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景下可以進(jìn)行多個(gè)人臉的分揀、判斷及識(shí)別,。

　　除此之外,，還符合視覺(jué)特性：“以貌識(shí)人”的特性，以及操作簡(jiǎn)單,、結(jié)果直觀,、隱蔽性好等特點(diǎn)。

　　人臉識(shí)別系統(tǒng)的研究始于20世紀(jì)60年代,，80年代后隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展得到提高,，而真正進(jìn)入初級(jí)的應(yīng)用階段則在90年后期；最近幾年隨著以深度學(xué)習(xí)為主的人工智能技術(shù)進(jìn)步,，人臉識(shí)別技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展,。“人臉識(shí)別系統(tǒng)”集成了人工智能,、機(jī)器識(shí)別,、機(jī)器學(xué)習(xí)、模型理論,、專(zhuān)家系統(tǒng),、視頻圖像處理等多種專(zhuān)業(yè)技術(shù)，是綜合性比較強(qiáng)的系統(tǒng)工程技術(shù),。

　　人臉識(shí)別系統(tǒng)通常包括幾個(gè)過(guò)程：人臉圖像采集及檢測(cè),、關(guān)鍵點(diǎn)提取、人臉規(guī)整（圖像處理）,、人臉特征提取和人臉識(shí)別比對(duì),。

　　人臉圖像采集。不同的人臉圖像都能通過(guò)攝像鏡頭采集下來(lái),，比如靜態(tài)圖像,、動(dòng)態(tài)圖像、不同的位置,、不同表情等方面都可以得到很好的采集,。當(dāng)用戶在采集設(shè)備的拍攝范圍內(nèi)時(shí)，采集設(shè)備會(huì)自動(dòng)搜索并拍攝用戶的人臉圖像,。

　　人臉檢測(cè),。人臉檢測(cè)在實(shí)際中主要用于人臉識(shí)別的預(yù)處理，即在圖像中準(zhǔn)確標(biāo)定出人臉的位置和大小,。

　　關(guān)鍵點(diǎn)提?。ㄌ卣魈崛。?。人臉識(shí)別系統(tǒng)可使用的特征通常分為視覺(jué)特征,、像素統(tǒng)計(jì)特征,、人臉圖像變換系數(shù)特征、人臉圖像代數(shù)特征等,。人臉特征提取就是針對(duì)人臉的某些特征進(jìn)行的,。人臉特征提取，也稱(chēng)人臉表征,，它是對(duì)人臉進(jìn)行特征建模的過(guò)程,。人臉特征提取的方法歸納起來(lái)分為兩大類(lèi)：一種是基于知識(shí)的表征方法；另外一種是基于代數(shù)特征或統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的表征方法,。

　　人臉規(guī)整（預(yù)處理）,。對(duì)于人臉的圖像預(yù)處理是基于人臉檢測(cè)結(jié)果，對(duì)圖像進(jìn)行處理并最終服務(wù)于特征提取的過(guò)程,。系統(tǒng)獲取的原始圖像由于受到各種條件的限制和隨機(jī)干擾,，往往不能直接使用，必須在圖像處理的早期階段對(duì)它進(jìn)行灰度校正,、噪聲過(guò)濾等圖像預(yù)處理,。對(duì)于人臉圖像而言，其預(yù)處理過(guò)程主要包括人臉圖像的光線補(bǔ)償,、灰度變換,、直方圖均衡化、歸一化,、幾何校正,、濾波以及銳化等。

　　人臉識(shí)別比對(duì)（匹配與識(shí)別）,。提取的人臉圖像的特征數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的特征模板進(jìn)行搜索匹配,，通過(guò)設(shè)定一個(gè)閾值，當(dāng)相似度超過(guò)這一閾值,，則把匹配得到的結(jié)果輸出。人臉識(shí)別就是將待識(shí)別的人臉特征與已得到的人臉特征模板進(jìn)行比較,，根據(jù)相似程度對(duì)人臉的身份信息進(jìn)行判斷,。可分為1:1,、1:N,、屬性識(shí)別。其中1:1是將2張人臉對(duì)應(yīng)的特征值向量進(jìn)行比對(duì),，1:N是將1張人臉照片的特征值向量和另外N張人臉對(duì)應(yīng)的特征值向量進(jìn)行比對(duì),，輸出相似度最高或者相似度排名前X的人臉。

　　人臉識(shí)別的優(yōu)勢(shì)在于其自然性和不被被測(cè)個(gè)體察覺(jué)的特點(diǎn),。

　　所謂自然性,，是指該識(shí)別方式同人類(lèi)（甚至其他生物）進(jìn)行個(gè)體識(shí)別時(shí)所利用的生物特征相同,。例如人臉識(shí)別，人類(lèi)也是通過(guò)觀察比較人臉區(qū)分和確認(rèn)身份的,，另外具有自然性的識(shí)別還有虹膜識(shí)別,、語(yǔ)音識(shí)別、體形識(shí)別等,，而指紋識(shí)別,、虹膜識(shí)別等都不具有自然性，因?yàn)槿祟?lèi)或者其他生物并不通過(guò)此類(lèi)生物特征區(qū)別個(gè)體,。

　　不被察覺(jué)的特點(diǎn)對(duì)于一種識(shí)別方法也很重要,，這會(huì)使該識(shí)別方法不令人反感，并且因?yàn)椴蝗菀滓鹑说淖⒁舛蝗菀妆黄垓_,。人臉識(shí)別具有這方面的特點(diǎn),，它完全利用可見(jiàn)光獲取人臉圖像信息，不同于指紋識(shí)別或者虹膜識(shí)別需要利用手指接觸的傳感器采集指紋,，或者利用紅外線采集虹膜圖像,，這些特殊的采集方式很容易被人察覺(jué)，從而造成諸多不便,。

　　人臉識(shí)別被認(rèn)為是生物特征識(shí)別領(lǐng)域甚至人工智能領(lǐng)域最困難的研究課題之一,。人臉識(shí)別的困難主要是人臉作為生物特征的特點(diǎn)所帶來(lái)的。

　　相似性,。不同個(gè)體之間的區(qū)別不大,，所有的人臉的結(jié)構(gòu)都相似，甚至人臉器官的結(jié)構(gòu)外形都很相似,。這樣的特點(diǎn)對(duì)于利用人臉進(jìn)行定位是有利的,，但是對(duì)于利用人臉區(qū)分人類(lèi)個(gè)體是不利的。例如雙胞胎現(xiàn)象,，指胎生動(dòng)物一次懷胎生下兩個(gè)個(gè)體的情況,。雙胞胎一般可分為同卵雙胞胎和異卵雙胞胎兩類(lèi)。在人類(lèi)社會(huì),，全世界雙胞胎平均出生率為1∶89,。對(duì)于人類(lèi)的雙胞胎現(xiàn)象，有些雙胞胎面部存在差異,，有些雙胞胎甚至從面部特征來(lái)看相似度極高,，對(duì)于人臉識(shí)別系統(tǒng)形成非常大的挑戰(zhàn)，幾乎從生物特征上很難區(qū)別出每個(gè)個(gè)體,。

　　易變性,。人臉的外形很不穩(wěn)定，人可以通過(guò)臉部的變化產(chǎn)生很多表情,，而在不同觀察角度,，人臉的視覺(jué)圖像也相差很大,，另外，人臉識(shí)別還受光照條件（例如白天和夜晚,，室內(nèi)和室外等）,、人臉的很多遮蓋物（例如口罩、墨鏡,、頭發(fā),、胡須等）、年齡等多方面因素的影響,。

　　易攻擊性,。隨著數(shù)字拍照、視頻合成技術(shù)等發(fā)展,，越來(lái)越容易獲得某個(gè)指定人的人臉信息或者合成人臉信息,。更甚至隨著對(duì)抗訓(xùn)練（Adversarial Training）的深度學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)可以合成高精度的任何人的人臉等生物特征信息,。某些生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的反人臉識(shí)別,，身份欺騙成功率達(dá)99.5％，甚至成為許多人臉識(shí)別系統(tǒng)的克星,。

　　產(chǎn)品的場(chǎng)景化分類(lèi)分級(jí)模型

　　人臉識(shí)別門(mén)禁控制系統(tǒng)基于先進(jìn)的人臉識(shí)別技術(shù)在門(mén)禁出入口領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)新,。相比鑰匙門(mén)禁、IC卡門(mén)禁,、指紋門(mén)禁,、虹膜門(mén)禁等其它技術(shù)手段，人臉門(mén)禁如果有以下優(yōu)勢(shì)：

　　人臉識(shí)別無(wú)卡進(jìn)入,，免去攜帶卡證的額外工作,；

　　高速準(zhǔn)確方便快捷，人臉識(shí)別通常在1秒以內(nèi)完成甚至可實(shí)現(xiàn)無(wú)感自然通行,；

　　照片記錄可追溯驗(yàn)證,；

　　同時(shí)人臉門(mén)禁也存在一些風(fēng)險(xiǎn)：

　　對(duì)于高相似人臉或者雙胞胎等存在一定的誤識(shí)風(fēng)險(xiǎn)；

　　人臉識(shí)別容易受到一些技術(shù)手段的攻擊,；

　　人臉識(shí)別涉及到隱私權(quán)等風(fēng)險(xiǎn),。

　　總體來(lái)說(shuō)人臉識(shí)別門(mén)禁是門(mén)禁系統(tǒng)的一次重大技術(shù)變革，將門(mén)禁智能通行帶入了全新的AI時(shí)代,。

　　本白皮書(shū)的關(guān)鍵內(nèi)容，是對(duì)人臉門(mén)禁的產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景,、產(chǎn)品技術(shù)形態(tài)分為三類(lèi)六等,，樹(shù)立了對(duì)人臉門(mén)禁產(chǎn)品應(yīng)用和開(kāi)發(fā)的技術(shù)指導(dǎo)，這也是本次白皮書(shū)重大的創(chuàng)新,。這個(gè)分類(lèi)辦法結(jié)合了對(duì)門(mén)禁應(yīng)用場(chǎng)景和人臉識(shí)別技術(shù)的深入調(diào)研需求提煉和技術(shù)分析,，歡迎廣大讀者提出寶貴意見(jiàn)以便于編者修改完善,。

　　門(mén)禁通行的應(yīng)用場(chǎng)景分為三類(lèi)：

　　強(qiáng)配合類(lèi)。人臉與設(shè)備距離0.5米以內(nèi),，人臉角度在15度以內(nèi),，人臉比對(duì)模式為1:1人證比對(duì)或者<1000人的小型人臉庫(kù)比對(duì)。如家庭人臉門(mén)鎖,、辦公室小型人臉門(mén)禁,、人臉考勤等。

　　半配合類(lèi),。人臉與設(shè)備的距離在0.5米-1.5米之間,，人臉角度在30度以內(nèi)，人臉比對(duì)庫(kù)容量在10000人以內(nèi)的中等規(guī)模人臉庫(kù),。如智能建筑樓層人臉門(mén)禁,、社區(qū)單元人臉門(mén)禁等。

　　自然通行類(lèi),。人臉與設(shè)備的距離在1米到3米之間,，人臉角度在45度以內(nèi)，人臉比對(duì)庫(kù)容量在1萬(wàn)到10萬(wàn)人以內(nèi),。如園區(qū)出入口人臉通行,、公共交通人臉閘機(jī)等。

　　人臉門(mén)禁產(chǎn)品的技術(shù)等級(jí)劃分為六級(jí)：

　　第一級(jí)：學(xué)術(shù)級(jí),。人臉庫(kù)容量在百人左右,，準(zhǔn)確度在60%以下，用于新技術(shù)的學(xué)術(shù)分析,；

　　第二級(jí)：娛樂(lè)級(jí),。人臉庫(kù)容量在500人左右，準(zhǔn)確度在60-85%之間,，用于娛樂(lè)游戲出錯(cuò)無(wú)直接風(fēng)險(xiǎn),；

　　第三級(jí)：消費(fèi)級(jí)。人臉庫(kù)容量在1000人以內(nèi),，準(zhǔn)確度在85-95%之間,用于個(gè)人領(lǐng)域或中小企業(yè),；

　　第四級(jí)：商業(yè)級(jí)。人臉庫(kù)容量在1千-1萬(wàn)之間,，準(zhǔn)確度在95-99%之間,，用于中等規(guī)模企業(yè)應(yīng)用；

　　第五級(jí)：行業(yè)級(jí),。人臉庫(kù)容量在1萬(wàn)到10萬(wàn)人左右,，準(zhǔn)確度在99-99.999%之間，用于超大規(guī)模企業(yè)或者公安、交通等海量人群應(yīng)用,；

　　第六級(jí)：金融級(jí),。人臉庫(kù)容量在10萬(wàn)人以上，準(zhǔn)確度在99.999%以上,，出錯(cuò)率低于十萬(wàn)分之一,，可用于金融支付等應(yīng)用領(lǐng)域。

　　總結(jié)：通過(guò)按三種類(lèi)別,、六個(gè)級(jí)別的細(xì)分應(yīng)用,，可以將人臉門(mén)禁產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景和產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)較好區(qū)分出來(lái)，為后續(xù)產(chǎn)品應(yīng)用和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供指導(dǎo),。

　　第一篇 應(yīng)用場(chǎng)景分類(lèi)

　　人臉門(mén)禁系統(tǒng)如果按照應(yīng)用場(chǎng)景分類(lèi),，可分為三類(lèi)：強(qiáng)配合類(lèi)、半配合類(lèi)和自然通行類(lèi),。

　　強(qiáng)配合類(lèi)應(yīng)用

　　強(qiáng)配合類(lèi)應(yīng)用主要應(yīng)用于傳統(tǒng)近紅外人臉門(mén)禁,、智能鎖、柜和設(shè)備等,。個(gè)人,、家庭、中小企業(yè)的人臉識(shí)別門(mén)禁或者設(shè)備的應(yīng)用,，往往用戶人臉庫(kù)規(guī)模小,、設(shè)備成本低、有時(shí)候需要設(shè)備提供電池供電的低功耗場(chǎng)景等應(yīng)用需求,，這種應(yīng)用場(chǎng)景往往是強(qiáng)配合類(lèi)應(yīng)用,。

　　強(qiáng)配合應(yīng)用情況下，典型人臉庫(kù)容量在50-1000人之間,，在識(shí)別時(shí)需要將人臉距離設(shè)備在0.5米以內(nèi),，人臉與設(shè)備之間的夾角在15度以內(nèi)幾乎完全正臉狀態(tài)。強(qiáng)配合類(lèi)應(yīng)用的人臉識(shí)別技術(shù)精度要求有限,、設(shè)備成本低,、功耗低，往往適用于小規(guī)模場(chǎng)所,。

　　關(guān)鍵參數(shù)：

　　人臉庫(kù)容量：1000人以下

　　人臉識(shí)別距離：1米以內(nèi)

　　人臉檢測(cè)比對(duì)搜索時(shí)間：<3秒

　　人臉識(shí)別角度：15度以內(nèi),，需要特意配合

　　半配合類(lèi)應(yīng)用

　　半配合類(lèi)主要應(yīng)用在建筑樓層通道門(mén)禁等場(chǎng)景。在企業(yè)樓層,、辦公室門(mén)禁,、電梯、社區(qū)單元門(mén)口等應(yīng)用場(chǎng)景下,，通常是企業(yè)或者小區(qū)將人臉門(mén)禁代替?zhèn)鹘y(tǒng)的IC卡或鑰匙門(mén)禁,，適用采用半配合類(lèi)人臉門(mén)禁,。

　　半配合類(lèi)的人臉門(mén)禁人臉庫(kù)在10000人以內(nèi)，門(mén)禁使用時(shí)人與設(shè)備的距離 在0.5米到1.5米之間,，可以實(shí)現(xiàn)人臉與設(shè)備有一定的夾角如30度以內(nèi)，甚至在理想情況下實(shí)現(xiàn)人到門(mén)開(kāi)的不停留通行狀態(tài),。

　　關(guān)鍵參數(shù)：

　　人臉庫(kù)容量：1萬(wàn)人以下

　　人臉比對(duì)距離：0.5-1.5米

　　人臉檢測(cè)比對(duì)搜索時(shí)間：<1秒

　　人臉識(shí)別角度：30度以內(nèi),半配合狀態(tài)

　　自然通行類(lèi)

　　自然同行類(lèi)就是人不用可以配合系統(tǒng)的應(yīng)用,，比如園區(qū)建筑出入口室內(nèi)外應(yīng)用及人臉自然簽到。在住宅社區(qū)門(mén)口,、大型建筑的出入口,、大型演出或展會(huì)活動(dòng)時(shí)，通常需要自然通行的人臉門(mén)禁產(chǎn)品,。自然通行人臉門(mén)禁往往人臉庫(kù)規(guī)?？蛇_(dá)1萬(wàn)到10萬(wàn)人左右，人臉與設(shè)備的距離可在1到3米左右,，而且能夠適合室內(nèi)和室外等各種的光線環(huán)境,，人員通行能夠做到完全的不停留通行和人臉比對(duì)分析。

　　關(guān)鍵參數(shù)：

　　人臉庫(kù)容量：1-10萬(wàn)人

　　人臉識(shí)別距離：1-3米

　　人臉檢測(cè)比對(duì)搜索時(shí)間：<0.5秒

　　人臉識(shí)別角度：45度以內(nèi),，與通行路線一致,，不影響自然通行狀態(tài)

　　總結(jié)：人臉門(mén)禁應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)是從強(qiáng)配合向半配合過(guò)渡、進(jìn)而向自然通行發(fā)展的趨勢(shì),，科技讓生活服務(wù)變得越來(lái)越便利化,。同時(shí)在強(qiáng)配合型應(yīng)用領(lǐng)域從近紅外的企業(yè)人臉識(shí)別，向家庭的人臉門(mén)鎖擴(kuò)展,，但由于人臉門(mén)鎖對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)的抗攻擊能力帶來(lái)全新的挑戰(zhàn),，人臉門(mén)禁的發(fā)展?fàn)顟B(tài)尚存在較多不確定因素。

　　第二篇 產(chǎn)品類(lèi)型分級(jí)

　　人臉門(mén)禁產(chǎn)品的技術(shù)等級(jí)劃分為六級(jí)：學(xué)術(shù)級(jí),、娛樂(lè)級(jí),、消費(fèi)級(jí)、企業(yè)級(jí),、行業(yè)級(jí),、金融級(jí)。

　　第一級(jí)：學(xué)術(shù)級(jí)

　　學(xué)術(shù)級(jí)技術(shù)精度通常是指可重復(fù)的準(zhǔn)確度在60%以下,，用于原理檢驗(yàn)和理論創(chuàng)新,，往往不一定對(duì)應(yīng)具體的產(chǎn)品。有些學(xué)術(shù)級(jí)技術(shù)可在實(shí)驗(yàn)室的理想條件下取得很高的人臉識(shí)別精度,，但是在現(xiàn)實(shí)環(huán)境應(yīng)用時(shí)由于光線,、鏡頭、計(jì)算資源等多種原因往往無(wú)法復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室成果,，甚至有些學(xué)術(shù)論文的理論成果也難以持續(xù)復(fù)現(xiàn),，學(xué)術(shù)級(jí)的往往不對(duì)應(yīng)具體的量產(chǎn)產(chǎn)品。

　　第二級(jí)：娛樂(lè)級(jí)

　　人臉識(shí)別的某些細(xì)分功能在有些應(yīng)用領(lǐng)域的成熟度不高，比如通過(guò)人臉識(shí)別來(lái)分析人的年齡,、性別,，甚至通過(guò)人臉識(shí)別來(lái)區(qū)分雙胞胎或者臉部高相似人群等，人臉識(shí)別通常的成功概率低于85%以下,，這樣成熟度的技術(shù)通常用于做娛樂(lè)型產(chǎn)品,。

　　例如用于人臉識(shí)別的屬性分析或者娛樂(lè)游戲產(chǎn)品等。

　　第三級(jí)：消費(fèi)級(jí)

　　人臉識(shí)別應(yīng)用通常在中小規(guī)模人臉庫(kù)如千人以內(nèi),、中近距離如半米以內(nèi)有較高的人臉識(shí)別精度時(shí),，人臉識(shí)別可用于家庭、商鋪或中小企業(yè)等,，作為消費(fèi)級(jí)應(yīng)用的產(chǎn)品,。目前大量基于近紅外技術(shù)的人臉考勤機(jī)、人臉門(mén)禁級(jí)通常是消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品 ,。

　　第四級(jí)：企業(yè)級(jí)

　　企業(yè)級(jí)人臉門(mén)禁產(chǎn)品通常用于中大規(guī)模的企業(yè)或者居民社區(qū),、行政單位的智能通行應(yīng)用。人臉庫(kù)容量通常在萬(wàn)人以內(nèi),，人臉比對(duì)的反應(yīng)時(shí)間通常在秒級(jí),，應(yīng)用場(chǎng)景既涉及室內(nèi)均勻光線又涉及到室外或建筑出入口的日光或強(qiáng)反差的光線情況。企業(yè)級(jí)人臉門(mén)禁是當(dāng)前市場(chǎng)增長(zhǎng)最迅猛的人臉門(mén)禁產(chǎn)品領(lǐng)域,。

　　第五級(jí)：行業(yè)級(jí)

　　在公共安全,、公共交通、大型園區(qū),、大型演唱會(huì)或展覽活動(dòng)等進(jìn)行人臉識(shí)別比對(duì)或者公共安全的應(yīng)用時(shí),，往往需要具有行業(yè)級(jí)人臉識(shí)別技術(shù)的產(chǎn)品。應(yīng)用環(huán)境通常在室外牙大型建筑的多個(gè)出入口,，設(shè)備需要聯(lián)網(wǎng)分布式運(yùn)行,，用于解決數(shù)萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)人的智能通行需求。

　　第六級(jí)：金融級(jí)

　　人臉識(shí)別的生物精度的理論水平在萬(wàn)分之一的誤差之內(nèi),，但是金融支付通常要求系統(tǒng)的精度誤差在百萬(wàn)分之一甚至更低水平,，用于保障金融安全的人臉識(shí)別產(chǎn)品技術(shù)稱(chēng)為金融級(jí)安全的技術(shù)。目前來(lái)看人臉識(shí)別在金融支付領(lǐng)域還面臨不少挑戰(zhàn)有待克服,。

　　總結(jié)：人臉識(shí)別的產(chǎn)品分為不同的技術(shù)成熟度等級(jí),，分別適應(yīng)于不同的應(yīng)用領(lǐng)域。從目前來(lái)看,，人臉門(mén)禁正從消費(fèi)級(jí)人臉門(mén)禁向企業(yè)級(jí),、行業(yè)級(jí)甚至金融級(jí)安全的人臉門(mén)禁的發(fā)展歷程中。當(dāng)前比較成熟的是用于萬(wàn)人庫(kù)的企業(yè)級(jí)人臉門(mén)禁產(chǎn)品,，也有少數(shù)數(shù)萬(wàn)人臉庫(kù)的行業(yè)級(jí)產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn),。

　　第三篇 產(chǎn)品的主要功能

　　人臉門(mén)禁產(chǎn)品的主要功能包括人臉成像采集,、人臉圖像特征提取及人臉庫(kù)比對(duì)管理、報(bào)警聯(lián)動(dòng)數(shù)據(jù)分析幾個(gè)功能模塊,。每種功能模塊涉及不同的業(yè)務(wù)特點(diǎn),。

　　人臉成像采集

　　不同的人臉圖像通過(guò)攝像鏡頭采集得到，比如靜態(tài)圖像,、動(dòng)態(tài)圖像,、不同的位置、不同表情等,，當(dāng)采集對(duì)象在設(shè)備的拍攝范圍內(nèi)時(shí)，采集設(shè)備會(huì)自動(dòng)搜索并拍攝人臉圖像,。影響人臉成像采集的主要因素是攝像頭的性能指標(biāo)和攝像頭安裝部署位置等因素,。通常情況下人像采集涉及如下因素：

　　圖像大小。人臉圖像過(guò)小會(huì)影響識(shí)別效果,，人臉圖像過(guò)大會(huì)影響識(shí)別速度,。圖像大小一定程度上在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景是人臉離攝像頭的距離。

　　圖像分辨率,。越低的圖像分辨率越難識(shí)別,。圖像大小綜合圖像分辨率，直接影響攝像頭識(shí)別距離,。

　　光照環(huán)境,。攝像頭成像需要一定的光照范圍，過(guò)曝或過(guò)暗的光照環(huán)境都會(huì)影響人臉識(shí)別效果,。這是影響人臉識(shí)別最重要的因素之一,。通常可以采用自然補(bǔ)光和外部人工補(bǔ)光的方式來(lái)解決光照問(wèn)題,。

　　模糊程度,。人臉相對(duì)于攝像頭的移動(dòng)經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)模糊，導(dǎo)致影響檢測(cè)和識(shí)別效果,。

　　遮擋程度,。五官無(wú)遮擋、臉部邊緣清晰的圖像為最佳,。而在實(shí)際場(chǎng)景中,，很多人臉都會(huì)被帽子、眼鏡,、口罩等遮擋物遮擋,。

　　采集角度。人臉相對(duì)于攝像頭角度為正臉最佳,。但實(shí)際場(chǎng)景中往往很難抓拍正臉,會(huì)涉及到人臉與攝像頭之間多少角度適宜于人臉采集的進(jìn)行,。

　　攝像機(jī)成像的幾種參數(shù)

　　1.攝像頭成像分辨率

　　人像采集的攝像頭通常分為USB攝像頭,、MIPI攝像頭和網(wǎng)絡(luò)攝像頭。其中USB和MIPI通常傳輸未經(jīng)壓縮的視頻數(shù)據(jù)一般用于設(shè)備內(nèi)近距離傳輸,，網(wǎng)絡(luò)攝像頭通常傳輸壓縮后的視頻數(shù)據(jù)可以用于設(shè)備間的遠(yuǎn)距離傳輸,。以下以網(wǎng)絡(luò)攝像頭為例描述攝像頭的成像分辨率。

　　720p,。720P實(shí)際是指分辨率1280×720像素,。計(jì)算一下就是1280×720=921600像素，720p或720i為百萬(wàn)像素分辨率,，通常指百萬(wàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),。720P每路默認(rèn)圖像碼流為3M，具體的速率和視頻壓縮的比率也高度相關(guān),。

　　960p,。960P實(shí)際是指分辨率1280×960像素。計(jì)算一下就是1280×960=1228800像素,，一般都會(huì)叫960p或960i為130萬(wàn)像素分辨率,，通常指130萬(wàn)像素的攝像機(jī)。960P每路默認(rèn)圖像碼流為4M,，具體的速率和視頻壓縮的比率也高度相關(guān),。

　　1080p。1080P實(shí)際是指分辨率1920×1080像素,。計(jì)算一下就是1920×1080=2073600像素,，一般都會(huì)叫 1080p或1080i為200萬(wàn)像素分辨率，通常指200萬(wàn)像素的攝像機(jī),。1080P每路默認(rèn)圖像碼流為5M,，具體的速率和視頻壓縮的比率也高度相關(guān)。

　　4K,。4K指的是3840水平×2160垂直（16:9）像素的分辨率,，支持120p、60p,、59.94p,、50p、30p,、29.97p,、25p、24p和23.976p,，共9種幀率,。4K每路默認(rèn)圖像碼流為8M以上，具體的速率和視頻壓縮的比率也高度相關(guān),。

　　2.光照強(qiáng)度

　　人臉若要被攝像機(jī)成像,，首要條件是人臉接受到一定程度的光線即受到足夠的光照強(qiáng)度,。光照強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)屬于是照度，照度是反映光照強(qiáng)度的一種單位,，其物理意義是照射到單位面積上的光通量,，照度的單位是每平方米的流明（Lm）數(shù)，也叫做勒克斯（Lux）：1Lux=1Lm/平方米,。上式中,，Lm是光通量的單位，其定義是純鉑在熔化溫度（約1770℃）時(shí),，其1/60平方米的表面面積于1球面度的立體角內(nèi)所輻射的光量,。

　　人臉檢測(cè)要求人臉接受的光既不能太強(qiáng)也不能太弱，通常需要10-3000lux之間的亮度比較適宜,，過(guò)亮或者過(guò)暗都能導(dǎo)致攝像楊對(duì)人臉成像效果的差異,。

　　以下是各種環(huán)境照度值：（單位 lux）

　　3.寬動(dòng)態(tài)

　　當(dāng)在強(qiáng)光源（日光、燈具或反光等）照射下的高亮度區(qū)域及陰影,、逆光等相對(duì)亮度較低的區(qū)域在圖像中同時(shí)存在時(shí)，攝像機(jī)輸出的圖像會(huì)出現(xiàn)明亮區(qū)域因曝光過(guò)度成為白色,，而黑暗區(qū)域因曝光不足成為黑色,，嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。攝像機(jī)在同一場(chǎng)景中對(duì)最亮區(qū)域及較暗區(qū)域的表現(xiàn)是存在局限的,，這種局限就是通常所講的“動(dòng)態(tài)范圍”,。

　　寬動(dòng)態(tài)（WDR）技術(shù)是在非常強(qiáng)烈的對(duì)比下讓攝像機(jī)看到影像的特色而運(yùn)用的一種技術(shù)。WDR是Wide Dynamic Range 的縮寫(xiě),，意思是寬動(dòng)態(tài)范圍,。當(dāng)在強(qiáng)光源（日光、燈具或反光等）照射下的高亮度區(qū)域及陰影,、逆光等相對(duì)亮度較低的區(qū)域在圖像中同時(shí)存在時(shí),，攝像機(jī)輸出的圖像會(huì)出現(xiàn)明亮區(qū)域因曝光過(guò)度成為白色，而黑暗區(qū)域因曝光不足成為黑色,，嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量,。攝像機(jī)在同一場(chǎng)景中對(duì)最亮區(qū)域及較暗區(qū)域的表現(xiàn)是存在局限的，這種局限就是通常所講的“動(dòng)態(tài)范圍”,。

　　寬動(dòng)態(tài)范圍是圖像能分辨最亮的亮度信號(hào)值與能分辨的最暗的亮光信號(hào)值的比值,。寬動(dòng)態(tài)的表現(xiàn)方式以“倍數(shù)”或“dB”來(lái)表示。

　　寬動(dòng)態(tài)最常見(jiàn)的形式是使用多次曝光方法,，該方法包括捕獲短時(shí)間內(nèi)的兩幀圖像和一個(gè)長(zhǎng)曝光速度,。第一次曝光捕捉明亮區(qū)域場(chǎng)景中的細(xì)節(jié)，而后者則捕獲場(chǎng)景中的暗部區(qū)域的細(xì)節(jié),。然后將兩個(gè)圖像組合在一起,，可以在同時(shí)呈現(xiàn)明亮和黑暗區(qū)域兩個(gè)圖像細(xì)節(jié),。通常的寬動(dòng)態(tài)范圍介于50~70dB之間，更高性能的寬動(dòng)態(tài)范圍從100~130dB之間,。最先進(jìn)的寬動(dòng)態(tài)范圍(又被稱(chēng)為第三代寬動(dòng)態(tài))被叫做'真WDR',，通過(guò)捕獲四個(gè)幀圖像進(jìn)行比較，以達(dá)到最佳效果,。相較于之前的兩幀寬動(dòng)態(tài)范圍技術(shù)來(lái)說(shuō),，幀數(shù)量的增加有助于解決圖像中前景和背景之間的照明差異。

　　4.人臉成像角度

　　人臉成像的角度對(duì)應(yīng)是人臉和鏡頭之間的三種角度：上下翻轉(zhuǎn)pitch,，左右翻轉(zhuǎn)yaw,，平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)roll的角度。最理想情況下,，攝像頭與人臉之間的三種角度是：

　　上下翻轉(zhuǎn)pitch：攝像頭成像位置與人臉位置同高,，這樣上下翻轉(zhuǎn)角度幾乎為0。

　　左右翻轉(zhuǎn)yaw：人臉正對(duì)攝像頭,，左右翻轉(zhuǎn)角度在0-15度之間,。

　　平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)roll：人臉與攝像頭的重力線相同，不涉及到臉的平面旋轉(zhuǎn),。

　　但真實(shí)的攝像機(jī)成像時(shí)往往涉及到攝像頭安裝位置與人像的真實(shí)角度等問(wèn)題,，導(dǎo)致攝像機(jī)無(wú)法接近理想情況成像。

　　5.白平衡

　　在任意色溫條件下,，攝像機(jī)鏡頭所拍攝的標(biāo)準(zhǔn)白色經(jīng)過(guò)電路的調(diào)整,，使之成像后仍然為白色，使被拍攝到的圖像的色彩能夠精確的被反映出來(lái),，這樣的過(guò)程稱(chēng)為白平衡,。

　　白平衡（White Balance）只用于彩色攝像機(jī)，其用途是實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)圖像能精確反映景物狀況,，有手動(dòng)白平衡和自動(dòng)白平衡兩種方式,。

　　自動(dòng)白平衡

　　連續(xù)方式：此時(shí)白平衡設(shè)置將隨著景物色彩溫度的改變而連續(xù)地調(diào)整，范圍為2800~6000K,。這種方式對(duì)于景物的色彩溫度在拍攝期間不斷改變的場(chǎng)合是最適宜的,，使色彩表現(xiàn)自然，但對(duì)于景物中很少甚至沒(méi)有白色時(shí),，連續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生最佳的彩色效果,。

　　按鈕方式：先將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)諸如白墻、白紙等白色目標(biāo),，然后將自動(dòng)方式開(kāi)關(guān)從手動(dòng)撥到設(shè)置位置,，保留在該位置幾秒鐘或者至圖像呈現(xiàn)白色為止，在白平衡被執(zhí)行后,，將自動(dòng)方式開(kāi)關(guān)撥回手動(dòng)位置以鎖定該白平衡的設(shè)置,，此時(shí)白平衡設(shè)置將保持在攝像機(jī)的存儲(chǔ)器中,，直至再次執(zhí)行被改變?yōu)橹梗浞秶鸀?300~10000K,，在此期間,，即使攝像機(jī)斷電也不會(huì)丟失該設(shè)置。以按鈕方式設(shè)置白平衡最為精確和可靠,，適用于大部分應(yīng)用場(chǎng)合,。

　　手動(dòng)白平衡

　　開(kāi)手動(dòng)白平衡將關(guān)閉自動(dòng)白平衡，此時(shí)改變圖像的紅色或藍(lán)色狀況有多達(dá)107個(gè)等級(jí)供調(diào)節(jié),，如增加或減少紅色各一個(gè)等級(jí),、增加或減少藍(lán)色各一個(gè)等級(jí)。除次之外,，有的攝像機(jī)還有將白平衡固定在3200K（白熾燈水平）和5500K（日光水平）等檔次命令,。

　　攝像機(jī)人臉成像的關(guān)鍵關(guān)系在于：視頻或圖片畫(huà)面中“人臉”區(qū)域要有足夠的成像光線、成像大小和成像的真實(shí)還原性例如無(wú)變形和白平衡等,。

　　無(wú)論采用任何種類(lèi)的攝像頭,，如果要進(jìn)行有效的人臉成像，在整個(gè)畫(huà)面中理想的人臉部分畫(huà)面對(duì)應(yīng)的典型參數(shù)是：

　　人臉檢測(cè)性能

　　在靜態(tài)畫(huà)面和動(dòng)態(tài)視頻檢測(cè)人臉的主要指標(biāo)是處理一張照片人臉檢測(cè)所需要花費(fèi)的時(shí)間,。衡量人臉檢測(cè)結(jié)果通常需要幾個(gè)指標(biāo)：

　　1.輸入畫(huà)面大小

　　視頻圖像通常涉及CIF,、D1、720P,、1080P,、2K,、4K及以上等不同視頻分辨率,。

　　通常用于人臉識(shí)別的視頻分辨率為720P和1080P。

　　2.檢測(cè)速度

　　對(duì)指定分辨率圖片完成一次人臉檢測(cè)所需要的時(shí)間,，直接的指標(biāo)是人臉識(shí)別圖像的處理幀率,。

　　通常在1080P視頻下要求每秒能完成10幀以上的視頻檢測(cè)，即相當(dāng)于每100ms要完成一幀畫(huà)面的人像檢測(cè),。

　　3.檢測(cè)數(shù)量

　　指在同一張視頻圖片中出現(xiàn)人人臉數(shù)量,，和人臉抓拍的應(yīng)用環(huán)境高度相關(guān)。人臉和比對(duì)環(huán)境下通常每個(gè)畫(huà)面中只有1個(gè)人出現(xiàn),。人臉門(mén)禁,、人臉通行環(huán)境要求每個(gè)畫(huà)面能處理5個(gè)人臉。公共交通如車(chē)站,、廣場(chǎng)等通常要求每個(gè)畫(huà)面處理多達(dá)30-50個(gè)人臉,。

　　4.檢測(cè)精度

　　指在畫(huà)面出現(xiàn)多個(gè)人臉時(shí)算法能夠檢測(cè)出人臉的數(shù)量與真實(shí)人臉數(shù)量的差距。

　　總結(jié)：人臉檢測(cè)通常和設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景相關(guān)度較大,，如嵌入式設(shè)備比如人臉鎖或門(mén)禁,、智能硬件往往只要求同一畫(huà)面只做一個(gè)人臉的識(shí)別,；智能建筑門(mén)禁通行或會(huì)場(chǎng)簽到在同一畫(huà)面往往要求3-10人的人臉檢測(cè)；商場(chǎng),、車(chē)站或室外布控有時(shí)候需要同一畫(huà)面實(shí)現(xiàn)10-50人的人臉檢測(cè)處理,。

　　活體判定

　　1.配合型活體檢測(cè)

　　通常要求被檢測(cè)的對(duì)象面對(duì)攝像機(jī)通過(guò)眨眼、張嘴,、搖頭,、點(diǎn)頭等組合動(dòng)作，或者通過(guò)閱讀指定數(shù)字或者詞語(yǔ),，確保操作的為真實(shí)活體人臉,。

　　2.無(wú)配合自然型活體檢測(cè)

　　非配合式活體檢測(cè)，不需要用戶做任何動(dòng)作,，依靠攝像頭在一定時(shí)間內(nèi)抓取到人臉進(jìn)行相關(guān)的算法判斷是否是活體,，避免利用照片、視頻等非活體投機(jī)行為,。

　　活體識(shí)別技術(shù)一直是人臉識(shí)別的一個(gè)技術(shù)重點(diǎn),，人臉活體識(shí)別技術(shù)和與之對(duì)抗的人臉活體欺詐技術(shù)都在迅猛發(fā)展，相當(dāng)于矛和盾的關(guān)系,。

　　人員注冊(cè)管理

　　人臉門(mén)禁往往要求銜建立比對(duì)人員名單的人員庫(kù),，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為人員注冊(cè)。人員注冊(cè)一般要求提供人員的基本信息如ID信息,、姓名,、所關(guān)聯(lián)的權(quán)限區(qū)域、以及最關(guān)鍵的要提供人臉比對(duì)質(zhì)量要求的清晰照片,。人臉注冊(cè)可以采用自助注冊(cè)或者管理員批量處理的方式完成,。

　　人臉特征提取和人臉庫(kù)管理比對(duì)

　　1.人臉特征提取

　　人臉識(shí)別的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是把從視頻圖片里檢測(cè)到的人臉照片通過(guò)深度學(xué)習(xí)或者其它的方法轉(zhuǎn)型成一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為人臉特征化,。對(duì)一張人臉照片經(jīng)過(guò)特征化以后往往形成128維的矩陣或者不同的特征向量,，然后對(duì)代表人臉的特征向量進(jìn)行存儲(chǔ)管理、比對(duì)管理,、檢索管理等,。

　　人臉識(shí)別的特征提取分為幾種技術(shù)過(guò)程：

　　幾何特征。從面部點(diǎn)之間的距離和比率作為特征,，識(shí)別速度快,，內(nèi)存要求比較小，對(duì)于光照敏感度降低,。

　　基于模型特征,。根據(jù)不同特征狀態(tài)所具有概率不同而提取人臉圖像特征。

　　基于統(tǒng)計(jì)特征。將人臉圖像視為隨機(jī)向量,，并用統(tǒng)計(jì)方法辨別不同人臉特征模式,，比較典型的有特征臉、獨(dú)立成分分析,、奇異值分解等,。

　　基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特征。利用大量神經(jīng)單元對(duì)人臉圖像特征進(jìn)行聯(lián)想存儲(chǔ)和記憶,，根據(jù)不同神經(jīng)單元狀態(tài)的概率實(shí)現(xiàn)對(duì)人臉圖像準(zhǔn)確識(shí)別,。

　　當(dāng)前比較主流的是基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征提取方法 。

　　2.人臉庫(kù)比對(duì)和管理

　　根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的場(chǎng)景不同,，人臉庫(kù)可以分為以下幾種容量：

　　100人以內(nèi)超小規(guī)模人臉庫(kù),。主要用于個(gè)人、家庭或者中小企業(yè)環(huán)境,，用于人臉門(mén)鎖,、人臉智能柜、中小企業(yè)人臉考勤等,。

　　2000人以內(nèi)小規(guī)模人臉庫(kù),。主要用于小型企業(yè)或社區(qū)單元樓的人臉門(mén)禁等應(yīng)用。

　　20000人以內(nèi)中等規(guī)模人臉庫(kù),。主要應(yīng)用于中型企業(yè),、社區(qū)或者會(huì)場(chǎng)的人臉門(mén)禁、人臉簽到等應(yīng)用,。

　　50000人以內(nèi)大規(guī)模人臉庫(kù),。用于大型企業(yè)、園區(qū),、社區(qū)的人臉門(mén)禁或大型活動(dòng)應(yīng)用,。

　　50000人以上大規(guī)模人臉庫(kù)。主要用于公安布控或者更大規(guī)模的人臉比對(duì)場(chǎng)景,。

　　報(bào)警聯(lián)動(dòng)及數(shù)據(jù)分析

　　人臉門(mén)禁應(yīng)用中,，當(dāng)完成人臉檢測(cè),、人臉比對(duì)分析以后,，通常涉及到人臉聯(lián)動(dòng)處理。按照對(duì)聯(lián)動(dòng)處理的響應(yīng)速度,，一般分為如下幾種類(lèi)型：

　　1.實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)

　　人臉檢測(cè),、人臉比對(duì)和結(jié)果的聯(lián)動(dòng)能夠滿足每秒完成5-10幀以上，普通人通常感覺(jué)不到人臉識(shí)別的延時(shí)過(guò)程,，這種應(yīng)用稱(chēng)為實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng),。

　　實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)通常要求整體的處理時(shí)間在0.2秒內(nèi)完成。

　　實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)通常用于人臉自然通行或者會(huì)場(chǎng)簽到等場(chǎng)景。

　　2.秒級(jí)聯(lián)動(dòng)

　　人臉門(mén)禁從接觸到處理完成整個(gè)時(shí)間在1秒左右完成,，普通人感受到延時(shí)但是可接受的狀態(tài),。

　　秒級(jí)聯(lián)動(dòng)是人臉門(mén)禁主要的應(yīng)用需求，應(yīng)用于各類(lèi)園區(qū),、建筑或者辦公室門(mén)禁場(chǎng)所,。

　　3．延時(shí)聯(lián)動(dòng)

　　如果從人臉出現(xiàn)到整體聯(lián)動(dòng)完成需要1秒以上的處理時(shí)間，通常稱(chēng)為延時(shí)聯(lián)動(dòng),。延時(shí)的大小和應(yīng)用場(chǎng)景相關(guān),。比如商場(chǎng)零售的會(huì)員分析統(tǒng)計(jì)或者課堂的人臉簽到經(jīng)常要求在分鐘級(jí)響應(yīng)。

　　總結(jié)：人臉門(mén)禁的主要功能涉及：人臉檢測(cè)采集,、人員注冊(cè),、人臉庫(kù)管理和聯(lián)動(dòng)報(bào)警及數(shù)據(jù)分析。功能的實(shí)現(xiàn)往往涉及到不同的應(yīng)用場(chǎng)景和產(chǎn)品形態(tài)的實(shí)現(xiàn),。通常來(lái)講實(shí)現(xiàn)這些功能越有效,、越便捷、越高的性價(jià)比,，意味著更大的用戶滿意度,。

　　第四篇 人臉門(mén)禁產(chǎn)品形態(tài)

　　組合型設(shè)備

　　實(shí)現(xiàn)人臉門(mén)禁的完整功能如果需要多個(gè)設(shè)備組合進(jìn)行，就稱(chēng)為組合型人臉門(mén)禁設(shè)備,。典型的人臉門(mén)禁組合型設(shè)備涉及以下幾個(gè)部分：

　　人臉門(mén)禁的組成

　　攝像機(jī)用于采集視頻信息,，主機(jī)用于運(yùn)行人臉識(shí)別、人臉庫(kù)管理和注冊(cè)服務(wù)的軟件,，客戶端用于用戶交互,。幾個(gè)設(shè)備之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。

　　組合型人臉門(mén)禁的典型設(shè)備是常見(jiàn)的監(jiān)控?cái)z像頭和計(jì)算機(jī)主機(jī)組成,，這些設(shè)備通常用于大型人臉庫(kù)管理,。組合型人臉門(mén)禁的優(yōu)勢(shì)是設(shè)備性能比較高，缺點(diǎn)是組網(wǎng)實(shí)施比較復(fù)雜導(dǎo)致系統(tǒng)可靠度低或者維護(hù)工作量大,。

　　一體化設(shè)備

　　一體化人臉門(mén)禁設(shè)備是指人臉識(shí)別和比對(duì)通常在同一個(gè)設(shè)備內(nèi)完成,，不需要額外設(shè)備的配合。常見(jiàn)的一體化人臉門(mén)禁設(shè)備分為帶屏幕的一體化門(mén)禁設(shè)備和不帶屏幕的一體化人臉門(mén)禁設(shè)備,。目前人臉門(mén)禁設(shè)備以一體化設(shè)備的占有率和增長(zhǎng)速度最快,。

　　1.帶屏幕一體化人臉門(mén)禁設(shè)備

　　設(shè)備直接集成攝像頭、屏幕,、計(jì)算主板,、聯(lián)動(dòng)報(bào)警等，在單個(gè)設(shè)備完成人臉采集,、人臉注冊(cè),、建庫(kù)比對(duì),、聯(lián)動(dòng)門(mén)禁等功能。

　　2.不帶屏幕人臉門(mén)禁設(shè)備

　　設(shè)備直接集成攝像頭,、計(jì)算主板,、聯(lián)動(dòng)報(bào)警等，在單個(gè)設(shè)備完成人臉采集,、人臉注冊(cè),、建庫(kù)比對(duì)、聯(lián)動(dòng)門(mén)禁等功能,，但是不帶屏幕輸出,，可以通過(guò)聲光信號(hào)進(jìn)行門(mén)禁聯(lián)動(dòng)。

　　聯(lián)網(wǎng)型設(shè)備

　　1.局域聯(lián)網(wǎng)

　　門(mén)禁設(shè)備之內(nèi)通過(guò)局域網(wǎng)進(jìn)行多臺(tái)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)管理,，可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的用戶注冊(cè),、人臉庫(kù)管理和權(quán)限管理等，稱(chēng)為局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或稱(chēng)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)型聯(lián)網(wǎng),。

　　2.互聯(lián)網(wǎng)云聯(lián)網(wǎng)

　　門(mén)禁設(shè)備之間如果通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行分布式的管理,，客戶端通過(guò)手機(jī)或電腦進(jìn)行遠(yuǎn)程的管理，稱(chēng)為互聯(lián)網(wǎng)云聯(lián)網(wǎng)的門(mén)禁系統(tǒng),。

　　總結(jié)：人臉門(mén)禁的產(chǎn)品形態(tài)分為組合型產(chǎn)品,、一體化產(chǎn)品，目前人臉門(mén)禁的主要產(chǎn)品為一體化門(mén)禁產(chǎn)品,。一體化人臉門(mén)禁產(chǎn)品又通常以帶屏幕的一體化人臉門(mén)禁產(chǎn)品為主,，未來(lái)人臉門(mén)禁攝像機(jī)類(lèi)型的產(chǎn)品也將有很大的成長(zhǎng)空間。人臉門(mén)禁的組網(wǎng)分為企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)產(chǎn)品和基于互聯(lián)網(wǎng)的云聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品為主,。局域網(wǎng)人臉門(mén)禁組網(wǎng)通常為企業(yè)自己組建管理服務(wù)器和統(tǒng)一的集中管理端進(jìn)行設(shè)備的管理,。基于互聯(lián)網(wǎng)的云聯(lián)網(wǎng)人臉門(mén)禁是基于在互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備管理,，客戶端既有電腦這樣的傳統(tǒng)設(shè)備,，又可以采用手機(jī)移動(dòng)客戶端進(jìn)行管理。

      注：文章轉(zhuǎn)載自公眾號(hào)：AI智道,，作者：紐豪斯