深圳市德胜智能设备有限公司
Shenzhen Desheng Intelligent Equipment Co., Ltd.

学校宿舍管理系统解决方案(一)

发表时间:2020-05-19 18:59




目 录

TOC \o "1-3" \h \z \u   HYPERLINK \l _Toc22614 第1章 系统概述 3

HYPERLINK \l _Toc15245 1.1 系统概述 3

HYPERLINK \l _Toc14085 1.2 解决痛点 4

HYPERLINK \l _Toc7734 1.3 简要特点 5

HYPERLINK \l _Toc16652 第2章 系统总体设计 9

HYPERLINK \l _Toc24508 2.1 总体设计思路 9

HYPERLINK \l _Toc31936 2.2 系统拓扑结构 10

HYPERLINK \l _Toc20074 2.3 系统设计原则 11

HYPERLINK \l _Toc25474 2.4 系统功能特点 12

HYPERLINK \l _Toc14695 第3章 前端智能人脸抓拍机 16

HYPERLINK \l _Toc7647 3.1 人脸抓拍机选型 16

HYPERLINK \l _Toc3314 3.2 摄像机技术规格 18

HYPERLINK \l _Toc15735 第4章 后端人脸识别NVR 19

HYPERLINK \l _Toc31003 4.1 人脸识别NVR 19

HYPERLINK \l _Toc19268 4.1.1 人脸识别NVR特点 19

HYPERLINK \l _Toc16249 4.2 人脸识别NVR技术参数 21

HYPERLINK \l _Toc29948 第5章 安装指导 22

HYPERLINK \l _Toc26489 5.1 人脸识别摄像机安装指导 22

HYPERLINK \l _Toc15011 5.2 人脸识别名单库入库指导 28

HYPERLINK \l _Toc22068 *配置清单 30


系统概述

系统概述

德胜专门针对校园特推出了全面、高效、智能的宿管系统—德胜人脸识别宿管系统,应用人脸识别进行人员身份认证,作为宿舍通行依据。系统通过网络接入内部局域网,把人脸抓拍机接入到服务器。其中,一台服务器可以接入多台人脸抓拍机,管理多个出入口。

管理员在服务端器对人脸抓拍机进行管理,进行创建学生名单库,设置宿舍管理预案等操作。学生进出宿舍,无需刻意配合,系统即自动快速抓拍识别,轻松无感通过。后台智能自动生成报表,并支持二次复核补签,智能提升宿舍管理效率。




解决痛点


1、学生夜不归寝,容易发生安全事件

部分学生夜晚私自外出,出入歌厅、旱冰场等人员混杂的地方,造成人身安全隐患。

2、宿舍考勤管理不方便,难度较大

初高中对宿舍就寝点名的管理要求严格,要求所有学生到寝。宿舍管理员进行宿舍考勤时,若采取人工考勤方式,不仅任务繁重,且容易出现纰漏。

3、宿管业务复杂

宿管业务包括非本宿舍学生进出管控、学生归寝当日统计、学生晚归/未归管理等多种业务,管理起来十分繁琐。

4、非本栋宿舍人员容易混入宿舍

宿舍管理人员凭借记忆来判断进出人员是否为本楼栋人员,偶尔会将非本楼栋人员,甚至是校外不法份子放入公寓楼内。即使采用刷卡门禁等方式,也无法避免他人冒用门禁卡出入宿舍楼。此现象对学生的人身财产安全造成了极大的威胁。

5、通道口宽敞难以控制人流通行

部分学校宿舍入口宽敞,易导致人流量混乱,管理员无法控制。




简要特点


(1)未归寝室人员预警与查询

学校回宿舍人脸签到,可按学校预设的晚自习,进行设置预案。预案可设置多个,如晚上21点00回宿舍,21:30分宿舍大门关门,可以按预先设置的预案规则进行人脸签到,如在统计时间段,未回宿舍,系统未识别到人脸签到,系统则记录该学生未回宿舍,可预警提示宿管老师,可快速查询。如下图所示:



(2)未归寝室人员复核确认

由于学生归寝室大量学生涌入宿舍大门,一般门只有2.5-3米左右,通过纵向不同位置,安装不同视角的人脸摄像机,可以大大减少人脸遮挡概率,但如果低头角度过低都会影响抓拍识别,所以宿舍人脸管理会存在人脸未识别到等情况。但这种概率可以通过摄像机安装的角度,位置,数量等结合因素,降到最低。因此,本系统从以上考虑,未归宿舍,未人脸签到的学生,做二次复核,可以把如未归宿舍人员人脸,如“张一”做复核确认其是否归寝。

此窗口显示8张比系统设定阀值低的比对抓拍图片,便于人工复核漏抓拍的名单进行人工确认,或者对于已确认过的人员可直接点击【人工确认】进行补登签到



(3)未归寝室签到人员统计

统计某个时间段内(如按日、周、月)名单内人员签到及缺勤次数,点击【导出】能导出当前页的统计表格,便于查询,导出的统计表格在U盘根目录下。


 多种预案设置

根据实际的考勤需要,可灵活定义考勤预案,最大支持每天8个预案设置。



人脸名单库管理

名单库添加:

把需要导入的人脸图片U盘插入宿舍管理系统USB接口上,在左侧的文件夹目录选择人脸图片,输入姓名,性别,ID,宿舍,联系电话等点击确定,添加人脸名单完成。



名单库批量添加:让各班主任把宿舍的学生人脸图片采集好,并按姓名、性别、ID、宿舍、床号、联系电话格式命名,U盘插入宿舍管理系统USB接口上,在左侧选中相应的文件夹目录,确认后系统自动导入并自动配置好人脸库信息。



 高清视频图像道路监控中的效果

系统总体设计

总体设计思路


工作原理

人脸识别服务器、红外计数设备、声光报警器进行联动,人脸识别完成后,人脸识别服务器向红外计数设备发送触发信号,收到信号后,红外计数器开始正常计数。未收到触发信号情况下若出现计数即为异常,联动声光报警器进行报警;短时间内出现多次计数同样视为异常,联动声光报警器进行报警。

通行流程

闸机通道前需设置警戒线,确保每次仅有一人过线通行闸机。人脸抓拍摄像机不间断抓拍闸机警戒线外的人脸,同时闸道内红外计数器应对控制通过人员计数。

若闸道内通行人员数量不止一人,声光报警器发出报警,由安保人员制止通行。

若摄像机未抓拍识别比对失败,未能识别人员身份,但闸道内有人通行,此时闸道内有人通行,则声光报警器发出报警,由宿管员确认该人员是否遮挡严重,并让该人员配合进行身份验证。

若人脸抓拍并比对成功,同时闸道内有1人通过,视为正常通行并在系统内生成该人员考勤记录。


系统拓扑结构

智能人脸识别分析系统总体架构包括前端设备、传输网络和监控中心三个部分,如下图:


采用通道点位安装方式,速通门安装于大门处,根据大门宽度设置多个通道,其他区域以围栏进行隔离,实现人群导流。

如图所示,摄像机点位设于速通闸机外立杆安装,或吊装在闸道通道正上方,安装高度1.9米左右,用于抓拍通行人员人脸照片,摄像机角度需根据现场情况进行调整,确保只抓拍对应通道正在通行的人员,并且进行抓拍区域设定,以免串通道。

前端学校各个宿舍楼单元楼群 、大门口的人脸摄像机通过光纤网络接入到监控中心服务,在监控中心部署各个服务器和客户端,包括人脸识别服务器、流媒体服务器、中心管理服务器、存储服务器、报警服务器,客户端。



系统设计原则

1)可靠性

学校宿舍管理系统涉及到人员进出管理、人员考勤等,系统稳定的工作对学校正常运营起这至关重要的作用,本系统所有产品的选择需要能在恶劣的环境中稳定可靠运行,能确保数据的准确性、完整性和一致性,并具备迅速恢复的功能;网络传输链路采用冗余备份策略,保障系统不间断运行。

2)安全性

系统充分考虑系统前端设备、传输链路和数据存储的安全性。对传输链路数据进行加密处理,防止被非法入侵、窃取和篡改;监控集成平台进行有效的安全管理手段,对人员、设备和各种信息资源进行统一授权控制。

3)先进性

本系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平,集国际上众多先进技术于一身,体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平,适应时代发展的要求。同时,从实战应用角度出发,系统的安装调试、软件编程和操作使用又简便易行,容易掌握。

4)实用性

本系统设计充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势,根据用户要求,通过严密、有机的组合,实现人脸识别的各种实用功能,通过信息的共享和系统联动提高资源的利用效率,通过上层应用软件的定制开发,为管理提供各种增值应用。

5)扩展性

本系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要,具有更新、扩充和升级的可能,并根据今后该系统的实际要求方便扩展系统功能。

6)经济性

在保证系统性能优异的前提下,充分考虑系统的投资成本,通过优化设计,选择最合理实用的系统设备及售后服务。


系统功能特点


设备管理

打开设备管理窗口,可以对前端人脸抓拍机添加、删除、修改等管理操作。



   


2)人脸名单库管理

打开人脸名单库管理窗口,可以对系统名单库进行添加、批量添加、修改、删除、导入导出、清空等操作。






3)预案设置管理

考勤管理就需要先设置考勤预案,预案设置最多能配置一天之中8个不同时间段的预案方案,但两个预案之间的时间差需要大于10分钟。



4)考勤签到查看

在左侧栏选择预案方案,点击未签到或已签到,能查看到某次预案方案中详细的已签未签名单。支持人工二次复核。


5)考勤签到统计

统计某个时间段内名单内人员签到及缺勤次数,点击【导出】能导出当前页的统计表格,便于查询,导出的统计表格在U盘根目录下。



6)系统设置

可查看系统信息、时间设置、系统升级、网络设置等。

比对阀值:值越大,比对精准率越高。

缓冲大小:当摄像机对着人流密集场所的时候建议调大


前端智能人脸抓拍机


人脸抓拍机选型


前端摄像机是整个安全防范系统的原始信号源,摄像部分的好坏及它产生图像信号的质量将影响整个系统的质量。













本系统前端采用高清数字摄像机,相比普通摄像机具有明显的技术优势:


内嵌智能人脸算法,支持复杂环境下的人脸抓拍;支持人脸跟踪,人脸曝光模式,人脸自动过滤;

支持对运动人脸进行检测、跟踪、抓拍、评分、筛选,输出最优的人脸抓图;

支持人脸识别区域选择;多种参数设定,人脸参数设置,专业级抓拍率;

支持人脸图片及原图上传,人脸图片编码质量可调;

支持每帧最多32个人脸检测;

支持抓拍次数可设;

人脸抓拍场景分别针对逆光环境和普通环境有大堂场景和普通场景,两种模式可设置;

支持人脸曝光功能;

支持宽动态范围达120dB,适合逆光环境下监控;


摄像机技术规格


后端人脸识别NVR


人脸识别NVR


人脸识别NVR特点










可接入4路凝视人脸抓拍摄像机进行人脸抓拍上传;

支持H.265、H.264编码前端自适应接入;

支持人脸识别、人脸比对;

采用深度学习算法;

学生归寝预案管理;

未归寝二次复核补签;

学生归寝统计报表;

未归寝室实现以日、周、月报表统计;

教学实现人脸点名,逃寝同学自动记录,并实现快速查询;

学校学生回寝室实现人脸签到,支持统计学生未归寝人员,可以实现快速查询。便于宿管老师管理与核查;

操场出早操要实现人脸点名,未出操人员自动记录,并实现快速查询;

教学实现人脸点名,逃学同学自动记录,并实现快速查询;

支持VGA、HDMI同源输出,全高清1080P;

Mini 1U机箱,1个SATA接口(单个最大支持4T);

1个10/100Mbps自适应以太网口,RJ45接口;

支持DHCP, FTP, DNS, DDNS, NTP, UPNP, EMAIL,IP搜索,报警中心等;

完善的保护电路,独有的三重看门狗功能。



人脸识别NVR技术参数

系统参数


处理器

Hi3536

操作系统

嵌入式 Linux操作系统

接入

IP通道接入

4路人脸抓拍摄像机

解码类型

H.264, H.265, H.265+

智能分析

人脸名单库

总库最大支持20000张人脸图片

人脸比对

支持4路人脸抓拍机接入比对

每路每秒最大识别人脸数

16张

录像管理

盘位

默认2个SATA接口最大支持4TB硬盘

外部接口

视频输出

1路HDMI,1路VGA

音频输出

1 路 音频 & 1 路 Mic 输入, 1 路 音频输出

网络接口

1个,RJ45 10M/100M自适应以太网口

串行接口

1个RS485接口

USB接口

1个USB 3.0,1个USB 2.0

报警输入

16 路,低电平有效,绿色端子接口

报警输出

4 路,继电器触点( 1A@ 24VDC), NO / NC 可编程,绿色端子接口

其他

电源

DC 12V 5A

功耗(含硬盘)

≤125W

工作温度

-10℃--+55℃

工作湿度

10%--90%

机箱

19英寸标准2U机箱

尺寸

L400 * W428 * H88.5mm

重量(不含硬盘)

≤13Kg

安装指导

人脸识别摄像机安装指导

人脸识别需要采集人员的正面照片,在不影响人员通行,且满足人员姿态要求的前提下,图像采集设备的架设地点在人员行进路线的前上方为最佳,所以需要对人员的行进路线进行规范,使人员流动方向单一。我们建议在通道处部署以达到最佳比对效果。

序号

参数项

参数要求


架设地点

安装于大门、单元门等人流必经通道,图像采集设备的架设地点在人员行进路线的前上方为最佳,人员流动方向单一;若环境光低于人脸采集要求,则需要选择安装有光源补光的摄像机,或安装日光灯补光。


环境光照

无逆光,面部无明显反光,光线均匀且无阴影。另外,为保证抓拍人脸时现场光照足够,建议若镜头画面中人脸不够亮时,需要相应增加照明设备,对人员脸部补光(一般应达到250~800Lux),如果低于这个值选择带红外补光的摄像机比较理想,或条件允许要求安装日光灯增加环境补光


架设高度

距地面(h):1.9-2.3m,推荐摄像机俯视角度(α):10° ~ 15°以内。


水平距离

摄像头到人脸的距离(d)建议2-6米,与选用镜头的焦距有关系。


对焦标准

人脸在监控画面中心,焦点在人脸中心,人脸不小于 100K像素;正面抓拍人脸,左右偏转 (β)<30°以内;对识别率要求非常高的项目,人脸不小于200像素,侧脸 (β)<15°以内。


背景要求

背景颜色及图案尽量不要太复杂,单色、浅色为宜,尽量不要有玻璃等强反光物体。







注意:摄像机架设位置主要目的是要抓拍到一张正面清晰人脸照片,且需要尽量避免前后人脸遮挡情况。详细位置的选点和镜头选择有关系,可以查看镜头选择详细列表。





6.1、镜头选择:

【注】摄像机安装要求及镜头值关系如下

d为摄像机安装位置距人员入口的距离 (现场确认监控的水平距离)

镜头焦距选择 f =2.8*d (mm) (根据现场监控水平距离,选择镜头)

安装高度 h = 0.18*d+1.5 (m) (根据水平距离与镜头,决定安装高度)

摄像机俯视角度 α 10°±5°

水平偏转角度 β <30°

最佳识别范围 [宽度]:2.2米

镜头选择参照表:

镜头大小

[焦距] f   (mm)

最佳识别范围

[宽度] W (m)

最佳识别距离

[长度] d (m)

最佳安装高度

h   (m)

俯仰角α

8mm定焦

2.0米

2-3米

1.9米

10

16mm定焦

2.2米

5-6米

2.0米

10

25mm定焦

2.8米

8-9米

2.2米

10

5-50MM

手动变焦

2.8米

10-13米

2.3米

10

6.2、摄像机安装点位选择,与角度、补光:

由于每个学校的现场环境千差万别,为了达到不漏抓、抓拍到最适合做人脸识别的目标人脸图片。参照以下定位原则:

6.2.1 必须覆盖学生进、出口,所要经过的区域(识别宽度)。按照镜头选用标准,用1支或多支抓拍机覆盖。必要时使用左右辅助抓拍方式。

在人脸出现绿框时即表示已经能正常识别。


 区域覆盖示例:


6.2.2 最大限度保证人脸抓拍图片为正脸


 针对项目瞬间人流量大,人挤人,识别要求非常高的项目实施左右辅助抓拍方式,并且中间采用前后安装抓拍机长短焦抓拍机拉大纵深度配合抓拍:



6.2.3 保证光线均匀、充足

 当照射人脸的光线是均匀照射的、没有阴影和闪光的散射光时,具有最好的比对性能。因此系统的部署需要特别注意光线处理,避免出现逆光、阴阳脸、光线过暗或过强等现象,为了提高系统识别性能,我们建议在系统部署的场所采用额外的光源进行补光。







性能指标

布控数量

与选择的识别设备有关

响应速度

与选择的识别设备有关

外部适应性

姿态



平面旋转:-30°~30°

俯仰变化:-10°~15°

侧身偏转:-15°~15°

眼镜

对眼镜不因反光等原因遮挡人眼的物品,具有一定的适应性

光照

均匀光线照射时性能最佳,对阴影、闪光具有一定的适应性

背景

具备场景适应性

输入要求

图像格式

JPG、JPEG、 BMP、PNG等常见的Windows图像文件格式

(与选择的识别设备有关)

图像大小

人脸尺寸大小不低于100*100像素

图像质量

图像中人脸图像较清晰,不因镜头散焦或运动而模糊;

人脸在监控画面中,纵向占据画面大概1/4~1/5。

6.3、性能指标:


人脸识别名单库入库指导

近年来,人脸识别取得了相当大的进展,但是在实际应用中人脸识别算法受光照和姿态变化、年龄增长、分辨率高低的影响很大。

在1:N的应用中,为了提升识别率、减少误比率,对人脸名单底库提出了更严格的要求,必须按要求采集人脸图片上传入库。

总体来说,人脸图像质量影响因素可以分为以下4类:

由环境引起的缺陷:






①非对称光照      ②非均匀光照  ③强光及弱光照射   ④杂乱背景






光线不足     ⑥阴阳脸

由摄像机引起的缺陷:




①低对比度   ②几何畸变    ③过度曝光

由用户面部状况引起的缺陷:





①面部装饰物,如厚眼镜、黑色眼镜等    ②夸张的表情       ③浓妆


由于摄像机拍摄像角度引起的缺陷:





①左右正脸率不达标   ②上下正脸率不达标   ③最佳焦距之外



为了解决以上主观和客观方面的问题,应严格按规范入库:

A、采用我司人脸抓拍机采集人脸图片,详细配置参考《人脸采集FTP上传设置说明》。

采集背景使用纯白色,16mm镜头摄像机与人的距离约3米(焦距清晰,以采集到280像素左右为标准),摄像机高度约1.9米左右(以人脸在视频正中为标准),人脸光线要求对称均匀,光线充足;

抓拍参数设置,灵敏度:3;抓拍模式:离开后抓拍(质量优先);最大抓拍次数:3;FTP上传:开启。

抓拍过程,待采集人脸图片的人员正常站立镜头前方,直视摄像机镜头(要求看到两耳,头部端正),通过遮挡镜头,抓拍上传3张人脸图片,挑选人脸图片质量最好一张。



B、为解决环境因素引起的底库图片的质量问题,可以使用白色背影,并配合专业补光灯补光,解决光线不对称、不均匀、阴阳脸、光线不足等问题。

为避免面部装饰物影响,建议取下来,如帽子、墨镜、夸张头饰、大围巾。







*配置清单

配置清单请查看《学校宿舍管理系统解决方案配单》,或咨询我司技术工程师。




会员登录
登录
其他帐号登录:
我的资料
留言
回到顶部