应用领域：移动互联网

方案类型：成品

主控芯片：CPU/GPU

方案概述

人脸识别智能出入平台可实现：

校园对学生进行身份识别的基于深度学习的人脸识别出入平台系统。即在人脸识别的基础上实现了通过高清摄像机拍摄图片后和学生身份进行人脸比对，取代传统的刷卡进入、人工核对等方式，提高校园安全性，学生进入/离开学校的信息进行系统化管理，增强了家校一体化联络。

自动识别出入人员的身份、自动判别出入权限、自动记载出入信息;

当学生到达校门时，通过相应的通道，系统会自动识别到学生姓名，并将信息传递到家长;

对来访人员进行人脸登记验证以备事后调查取证，对接学校数据库黑名单、可疑人员自动报警;

领先的人脸识别技术为孩子创造出安全的环境，让孩子无忧无虑的成长。

人脸识别

人脸识别，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术，通常也叫做人像识别、面部识别。

技术特点

传统的人脸识别技术主要是基于可见光图像的人脸识别，这也是人们熟悉的识别方式，已有30多年的研发历史。但这种方式有着难以克服的缺陷，尤其在环境光照发生变化时，识别效果会急剧下降，无法满足实际系统的需要。解决光照问题的方案有三维图像人脸识别，和热成像人脸识别。但这两种技术还远不成熟，识别效果不尽人意。

迅速发展起来的一种解决方案是基于主动近红外图像的多光源人脸识别技术。它可以克服光线变化的影响，已经取得了卓越的识别性能，在精度、稳定性和速度方面的整体系统性能超过三维图像人脸识别。这项技术在近两三年发展迅速，使人脸识别技术逐渐走向实用化。

人脸与人体的其它生物特征(指纹、虹膜等)一样与生俱来，它的唯一性和不易被复制的良好特性为身份鉴别提供了必要的前提，与其它类型的生物识别比较人脸识别具有如下特点：

非强制性：用户不需要专门配合人脸采集设备，几乎可以在无意识的状态下就可获取人脸图像，这样的取样方式没有“强制性”;

非接触性：用户不需要和设备直接接触就能获取人脸图像;

并发性：在实际应用场景下可以进行多个人脸的分拣、判断及识别;

除此之外，还符合视觉特性：“以貌识人”的特性，以及操作简单、结果直观、隐蔽性好等特点。

技术流程

人脸识别系统主要包括四个组成部分，分别为：人脸图像采集及检测、人脸图像预处理、人脸图像特征提取以及匹配与识别。

人脸图像采集及检测

人脸图像采集：不同的人脸图像都能通过摄像镜头采集下来，比如静态图像、动态图像、不同的位置、不同表情等方面都可以得到很好的采集。当用户在采集设备的拍摄范围内时，采集设备会自动搜索并拍摄用户的人脸图像。

人脸检测：人脸检测在实际中主要用于人脸识别的预处理，即在图像中准确标定出人脸的位置和大小。人脸图像中包含的模式特征十分丰富，如直方图特征、颜色特征、模板特征、结构特征及Haar特征等。人脸检测就是把这其中有用的信息挑出来，并利用这些特征实现人脸检测。

主流的人脸检测方法基于以上特征采用Adaboost学习算法，Adaboost算法是一种用来分类的方法，它把一些比较弱的分类方法合在一起，组合出新的很强的分类方法。

人脸检测过程中使用Adaboost算法挑选出一些最能代表人脸的矩形特征(弱分类器)，按照加权投票的方式将弱分类器构造为一个强分类器，再将训练得到的若干强分类器串联组成一个级联结构的层叠分类器，有效地提高分类器的检测速度。

人脸图像预处理

人脸图像预处理：对于人脸的图像预处理是基于人脸检测结果，对图像进行处理并最终服务于特征提取的过程。系统获取的原始图像由于受到各种条件的限制和随机干扰，往往不能直接使用，必须在图像处理的早期阶段对它进行灰度校正、噪声过滤等图像预处理。对于人脸图像而言，其预处理过程主要包括人脸图像的光线补偿、灰度变换、直方图均衡化、归一化、几何校正、滤波以及锐化等。

人脸图像特征提取

人脸图像特征提取：人脸识别系统可使用的特征通常分为视觉特征、像素统计特征、人脸图像变换系数特征、人脸图像代数特征等。人脸特征提取就是针对人脸的某些特征进行的。人脸特征提取，也称人脸表征，它是对人脸进行特征建模的过程。人脸特征提取的方法归纳起来分为两大类：一种是基于知识的表征方法;另外一种是基于代数特征或统计学习的表征方法。

基于知识的表征方法主要是根据人脸器官的形状描述以及他们之间的距离特性来获得有助于人脸分类的特征数据，其特征分量通常包括特征点间的欧氏距离、曲率和角度等。人脸由眼睛、鼻子、嘴、下巴等局部构成，对这些局部和它们之间结构关系的几何描述，可作为识别人脸的重要特征，这些特征被称为几何特征。基于知识的人脸表征主要包括基于几何特征的方法和模板匹配法。

人脸图像匹配与识别

人脸图像匹配与识别：提取的人脸图像的特征数据与数据库中存储的特征模板进行搜索匹配，通过设定一个阈值，当相似度超过这一阈值，则把匹配得到的结果输出。人脸识别就是将待识别的人脸特征与已得到的人脸特征模板进行比较，根据相似程度对人脸的身份信息进行判断。这一过程又分为两类：一类是确认，是一对一进行图像比较的过程，另一类是辨认，是一对多进行图像匹配对比的过程。

主要产品

数码相机

人脸自动对焦和笑脸快门技术：首先是面部捕捉。它根据人的头部的部位进行判定，首先确定头部，然后判断眼睛和嘴巴等头部特征，通过特征库的比对，确认是人面部，完成面部捕捉。然后以人脸为焦点进行自动对焦，可以大大的提升拍出照片的清晰度。 　笑脸快门技术就是在人脸识别的基础上，完成了面部捕捉，然后开始判断嘴的上弯程度和眼的下弯程度，来判断是不是笑了。以上所有的捕捉和比较都是在对比特征库的情况下完成的，所以特征库是基础，里面有各种典型的面部和笑脸特征数据。

门禁系统

受安全保护的地区可以通过人脸识别辨识试图进入者的身份。人脸识别系统可用于企业、住宅安全和管理。如人脸识别门禁考勤系统，人脸识别防盗门等。

人脸识别门禁

人脸识别门禁是基于先进的人脸识别技术，结合成熟的ID卡和指纹识别技术而推出的安全实用的门禁产品。产品采用分体式设计，人脸、指纹和ID卡信息的采集和生物信息识别及门禁控制内外分离，实用性高、安全可靠。系统采用网络信息加密传输，支持远程进行控制和管理，可广泛应用于银行、军队、公检法、智能楼宇等重点区域的门禁安全控制。

身份辨识

如电子护照及身份证。这或许是未来规模应用。在国际民航组织已确定，从 2010年 4月 1日起，其 118个成员国家和地区，必须使用机读护照，人脸识别技术是首推识别模式，该规定已经成为国际标准。美国已经要求和它有出入免签证协议的国家在2006年10月 26日之前必须使用结合了人脸指纹等生物特征的电子护照系统，到 2006年底已经有 50多个国家实现了这样的系统。美国运输安全署( Transportation Security Administration)计划在全美推广一项基于生物特征的国内通用旅行证件。欧洲很多国家也在计划或者正在实施类似的计划，用包含生物特征的证件对旅客进行识别和管理。中国的电子护照计划公安部一所正在加紧规划和实施。

可在机场、体育场、超级市场等公共场所对人群进行监视，例如在机场安装监视系统以防止恐怖分子登机。如银行的自动提款机，用户卡片和密码被盗，就会被他人冒取现金。同时应用人脸识别就会避免这种情况的发生。通过查询目标人像数据寻找数据库中是否存在重点人口基本信息。例如在机场或车站安装系统以抓捕在逃案犯。

网络应用

人脸识别过程

利用人脸识别辅助信用卡网络支付，以防止非信用卡的拥有者使用信用卡等。如计算机登录、电子政务和电子商务。在电子商务中交易全部在网上完成，电子政务中的很多审批流程也都搬到了网上。而当前，交易或者审批的授权都是靠密码来实现。如果密码被盗，就无法保证安全。如果使用生物特征，就可以做到当事人在网上的数字身份和真实身份统一。从而大大增加电子商务和电子政务系统的可靠性。

娱乐应用

人脸识别技术广泛地应用于日常生活中，如相机拍摄，图片对比等，尤其近两年来，相亲节目如火如荼，其中浙江电视台的爱情连连看中的最佳夫妻像环节就利用了人脸对比技术来测试男女主人公面相的相似程度。

随着移动互联网的崛起，一些人脸识别技术的开发者将该项技术应用到娱乐领域中，如应用开心明星脸等，根据人脸的轮廓，肤色，纹理，质地，色彩，光照等特征来计算照片中主人公与明星的相似度。

智慧校园

智慧校园指的是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境，这个一体化环境以各种应用服务系统为载体，将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合。2010年，在信息化“十二五”规划中，浙江大学提出建设一个“令人激动”的“智慧校园”。这幅蓝图描绘的是：无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。简而言之，“要做一个安全、稳定、环保、节能的校园。”

核心特征

智慧校园的三个核心的特征：

一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台，提供基于角色的个性化定制服务;

二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用与服务领域，实现互联和协作;

三是通过智能感知环境和综合信息服务平台，为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。

应用案例

手机开门

“宿舍钥匙、抽屉钥匙、教室钥匙……一大串，每次打篮球都会忘记带，但是自从我认识物联网后再也不用担心因为没带钥匙而被‘拒之门外’了，手机也能开门。”鹰潭某学院工管专业的小陈同学津津有味的说着。说罢，他从口袋里拿出手机，在门禁读卡器前轻轻一晃，“嘀”的一声，宿舍门开了。小陈还表示，除了宿舍门外，教室门、办公室门都能通过这款“翼机通”手机打开。同时，学校还借助门禁子系统对持卡人权限进行管理，大大提高了身份识别的安全性。

手机借书

今天没带借书卡，就没办法去图书馆自习、借阅、归还了……有了“物联网”，你不必再纠结。借助物联网智慧校园系统全面对接图书管理系统，将用户借阅信息读入手机卡中，使用这项业务的手机用户轻松实现图书的借阅、归还，还可通过短信完成查询、预约、到期提醒、续借等增值服务。

手机考勤

在建筑学课程结束后，老师通过后台基础数据库调出本月授课考勤记录，准确识别出班级所有人员的缺勤情况，时间精确到秒，既节省了时间，又杜绝了别人代替签到的问题，给日常教学管理提供了巨大帮助。不用花太多时间在点名上，缺勤、迟到一目了然，学生上课的积极性也提高了。”

手机消费

记者了解到，中国电信“翼机通”也是运用了物联网技术，它的支付业务还让手机实现支付功能。教职员工、学生可以用手机在学校食堂、周边商家轻松消费，手机不仅能发短信、打电话，还是一个电子钱包，用手机完成小额支付不但节省了时间，也免去现金找零的麻烦，还能通过一账式消费“钱包”实现自身对校园消费的管控，培养良好的消费观。

未来教室

——天涯若比邻

未来教室是智慧校园建设中的一个重要成果，它将彻底颠覆学生、家长对传统教室的想象。在这个教室里，最大的变化是没有黑板，也没有粉笔，更没有教科书，只有一个像超大屏幕的电子白板，老师的手轻轻一指，所有的教程就以图文并茂、声像结合的形式出现在学生的眼前。而学生也不再需要背着几公斤重的书包，只要随手拎一个“电子书包”即可轻松上课，电子书包里装满了生动有趣的互动教材，能在上面直接做好作业并提交，也能在上面回答老师提出的问题，它就是一个专用的学习PAD。

智慧校园示意图

除了当场布置课堂作业，并迅速反馈学生答题情况外。只要有网络，学生在家里或者在别的地方，就可以和老师进行远程互动，向老师提交作业，老师也可以即时在线批阅。

据了解，未来教室最大特色在于互动连结，除了课堂多媒体互动，还可以通过远程互动系统实现班级与班级、学校与学校之间的高清互动学习，学生就像坐在一个超大公共课堂，分享来自全球最好的老师讲座与教学资源。两岸学生共同学习书法、聆听国学，在这个未来教室里，真正实现“天涯若比邻”!

电子围篱

——保护孩子们的隐形翅膀

“以前家长最担心孩子的安全问题。”不过这个问题在智慧校园内将得到彻底改善，智能化的安全预警系统的引进，通过在校门口、楼道口等学生密集区安装传感器，可实现对各楼面楼道、校门口、游泳池池面等24个重点安全管理区域的监测与管理。

这样一来，学生只要出现在某些危险的地方或是校外某蓄意侵入者，报警器就可以通过传感器告知老师，进而让老师可以掌握主动权，进行事前干预，在学生发生事故前进行“阻止”，将安全隐患消除在萌芽阶段。

讯息发布系统——校内时事广播报想知道这个学校成立了多少年吗?想知道这些年都发生了什么大事?来过那些大人物吗?想知道学校最近都发生了什么新闻吗?……那就多留意下校园内那40个数字公告牌吧。

讯息发布系统通过多媒体展示系统将学校的最新动态和相关历史风貌，像放电影一样展示，在不同的场合、面向不同的受众，在不同的时间、展示不同的内容。这样除了能让自己学校师生随时随地都能了解该校的各类信息外，亦可作为电子黑板报发布平台增强学生综合能力。

车牌识别

——校园内的电子警察

接送过孩子的家长都知道，进出学校的车辆必须要登记，在智慧校园就省去了这一麻烦，但这并不意味着不安全了，反而是更安全了。

因为有了车牌识别系统就像多了很多的电子眼，能全天候的从出入的视频数据中抓拍车辆出入并登记，但它更先进的是，能够根据车辆出入的方向和系统设定好的黑白名单决定应该不应该放这辆车进入校园。而且系统中心数据随时更新，你可以很清晰的看到校园内共有多少辆车，分别是什么时候进入校园的，不但提高了管理人员的工作质量和效率，更增加了校园的安全性。

智能楼宇

——节能环保更安全

孩子在教室里冷了吗?光线够充足吗?这些原本父母担心的问题，在智慧校园里就不用操心了。因为智能楼宇能根据学生不同时段身体状况，自动监测环境温度湿度、调节室外景观照明自动设置，为学生提供了一个安全舒适的学习环境，将自然因素的影响降到最低。

无线校园

——信号独立不干扰

校园里到处都有无线WIFI信号，是不是很爽呢?智慧校园不仅有一张无缝WIFI网络，而且实现内外网两套网络隔离，校内人员通过用户名密码认证方式接入无线网络。无线校园能够对用户设置不同的内外网访问权限，实现对上网权限的隔离。这样的系统设计完全可满足学校日常无线网络使用需求，做到内外网信号独立不干扰，提升了网络的安全性和性能。

访客系统

——提升管理质量和效率

进出学校都要登记，但以前都由人工完成，在智慧校园都将由智能访客系统代替保安查看身份证件、登记、记录离开时间等一系列繁琐的程序。前来学校造访的人员只需拿着证件，在电子识别器上轻轻一按，访客信息就能瞬间获得，并出具访客单，大幅度加快访客登记及离开流程。

移动智能卡

——校园的通行证

借书要出示借书卡、吃饭要出示饭卡、坐公交要出示公交卡，是不是很烦呢?在智慧校园里一张移动智能卡就能通行校园，凡有现金、票证或需要识别身份的场合均只要出示这张卡就可以了。此外，这张卡还就以实现部分公交乘坐、校内考勤、图书借阅管理等功能，并可结合校讯通功能。此种管理模式代替了传统的消费及身份识别管理模式，为学生及员工的管理带来了高效、方便与安全。

高新区教科网

——资源共享，互动教学

你是不是想让自己的孩子也能聆听全国优秀教室的讲课?是不是想自己孩子能跟其他学校同龄的孩子一起在一个开放式的公共课堂内学习。高新区教科网络将高新区各个学校进行网络互通，实现班级与班级，学校与学校之间的互通，为网内各个学校的优质教学资源共享，及为以后的高新区网络办公及等其他应用提供了基础网络支持。