對于超大型會展中心來講它浅，因為參展人流量極大，如何快速準確核驗身份通行镣煮、優(yōu)化參展人員體驗姐霍，如何保障展會高效、安全運行典唇，一直是會展運營方面臨的突出問題镊折。由于人臉識別技術(shù)具有非接觸、非侵擾性贾焊、友好便捷等特點马前，非常適合超大型會展中心人員通行的要求。通過設(shè)置人臉識別閘機通行系統(tǒng)占赤，實現(xiàn)參展人員高質(zhì)量的刷臉通行居截、通行管控、人證核驗及黑名單預警等功能嫩玻，做到“人過留像六呼、留特征、留軌跡”，提升整體安保工作效率姚库，營造場館安全有序嘶遏、高效智能的環(huán)境，從而為各大展會保駕護航被紊。

盡管人臉識別技術(shù)研究近年來取得了很好的進展宰爆，由于存在臉的朝向變化、部分遮擋丝仿、表情變化蟆豫、面部光線變化，以及外貌經(jīng)年變化等種種因素懒闷，提高人臉識別在實際系統(tǒng)應用中的魯棒性仍然是一個具有高度挑戰(zhàn)性的問題十减。基于機器深度學習模型的人臉識別技術(shù)以及基于此技術(shù)的智能識別管理系統(tǒng)將著力有效解決以上問題愤估。

圖1??朝向帮辟、表情、照明等變化及遮擋環(huán)境下的人臉識別

圖2 ?網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

圖3 ?系統(tǒng)架構(gòu)圖

人臉識別系統(tǒng)以會展中心單日高峰期通過閘機的人流進出40萬人次的預測值為基準凰侈，平臺配置20萬人的人像庫，平臺人像庫存儲時間滿足至少10天使用要求。

根據(jù)超大型會展主出入口分布情況，在登錄廳入口、中央廊道入口象掖、地下層扶梯廳等安檢區(qū)域主要進出口設(shè)置人臉識別閘機終端洛惹，滿足各區(qū)域人流高效有序通行唯乃。閘機人臉比對終端可與身份證識讀器打通，進行1:1人證核驗奋构。

閘機端人臉識別設(shè)備本地前置人臉庫壳影，支持終端離線比對，能做到在5萬人像庫下弥臼，實現(xiàn)99.9%的精度并在0.2秒內(nèi)完成識別宴咧，高清動態(tài)雙目紅外攝像機，實現(xiàn)人像活體判斷径缅，實時檢測掺栅、抓拍、跟蹤纳猪、特征提取比對氧卧，識別距離可達1.5米。

圖4 ?與公安部門平臺對接框架圖

人臉識別管理平臺通過標準接口對接本地公安分局vPaas平臺兆旬，轉(zhuǎn)發(fā)身份數(shù)據(jù)假抄、人像數(shù)據(jù)至公安分局vPaas中進行備份存儲怎栽，提供數(shù)據(jù)給分局視頻專網(wǎng)中的人像應用平臺做人像業(yè)務(wù)應用丽猬。

圖5??業(yè)務(wù)流程

進館參展觀眾或工作人員可提前通過手機APP或微信小程序，錄入必要的本人信息熏瞄，并上傳本人的證件照或清晰的頭像照進行注冊脚祟；或通過現(xiàn)場掃描二維碼下載APP進行注冊。

系統(tǒng)收到注冊信息后惊申，一方面在平臺服務(wù)器上完成人像入庫 烂攒，同時平臺將人像庫的人像特征，自動下發(fā)到對應的前端閘機人臉識別伴侶中商麻。人員到現(xiàn)場后直接刷臉通過閘機筝贮，刷臉時前端和后端比對會同時進行，確保該人員的順利高效通行苗隔。展館運營方可實時調(diào)用平臺的數(shù)據(jù)統(tǒng)計信息芙棚。

圖6??軟件功能界面

本系統(tǒng)采用基于機器深度學習的人臉檢測算法，以及基于3D特征向量的人臉識別算法丁存，通過精確人臉檢測及特征點定位色冀、人臉角度估計、人臉3D特征向量模型柱嫌，以及人臉3D變換和低失真變形锋恬，將目標人臉與樣本人臉特征向量對齊，提高比對精度编丘，從而有效提高在各種復雜環(huán)境下的人臉識別效果与学。

運用的人臉識別技術(shù)包含以下核心單元：

（1）特征點定位單元，對獲取的原始人臉作特征點定位嘉抓；

（2）3D向量模型建立單元索守，通過人臉訓練集的2D特征點建立通用的人臉的3D特征向量模型；

（3）人臉角度估計及3D變換單元抑片，通過通用的3D人臉特征向量模型以及原始人臉的特征點卵佛，重新構(gòu)建原始人臉的角度以及3D人臉模型；

（4）特征提取單元议乐，從預處理后人臉中提取代表該人臉最具判決特征的特征向量奥憎；

（5）特征比對單元，將目標人臉與數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)存儲的樣本人臉特征集合作特征向量比對忙坡。

圖7 ?人臉特征識別處理流程

本管理平臺中的人像結(jié)構(gòu)化引擎內(nèi)置基于深度學習的人臉技術(shù)眉藤，實現(xiàn)準確的多角度人臉檢測、五官精準標定邪笆、面部特征點定位琴邻，以及特征提取與比對，通過高效的軟硬件計算架構(gòu)對多路數(shù)據(jù)進行并行處理熏尉，從而保證計算資源高效利用赂燎。

（1）系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)采用TCP/IP協(xié)議通信，能方便對大規(guī)模系統(tǒng)集中管理配置和今后擴展潜路。

（2）系統(tǒng)數(shù)據(jù)與公安系統(tǒng)無縫對接向膏，實現(xiàn)資源共享、實時預警及安全管控魔呈。

（3）管理平臺支持為不同安全等級的展會設(shè)置不同的通行核驗方式味扼，支持設(shè)置人臉識別、身份證識別或人證1:1雙重核驗等通行方式委造，降低了人工核驗的人力成本戳鹅，提高了身份核驗效率和準確性均驶，優(yōu)化了觀眾的參觀體驗，提升了會展的智能化水平枫虏。

（4）人臉識別人工智能AI算力前置妇穴，前端設(shè)備具備人臉活體檢測功能，?動態(tài)雙攝防偽隶债，防止各類照片腾它、視頻在各種載體上的欺騙，對照片死讹、臉模等攻擊工具的拒識能力良好瞒滴，保障業(yè)務(wù)安全性。

（5）數(shù)據(jù)中心管理平臺采用集群化部署赞警，將系統(tǒng)組件分拆并實現(xiàn)組件高可用妓忍，比如數(shù)據(jù)庫集群、特征值算法集群愧旦、文件存儲集群等世剖。應用服務(wù)器采用負載均衡設(shè)備實現(xiàn)高可用，以確保局部系統(tǒng)停機不會對用戶訪問產(chǎn)生影響锥桐。

（6）采用基于機器深度習的人臉檢測算法和基于三維特征向量的人臉識別算法菲贝，通過精確的人臉檢測及特征點定位、人臉的三維特征向量模型鳄砸、人臉角度估計威跟，進行人臉三維變換和低失真變形，將目標人臉與樣本人臉特征向量對齊拇支，提高比對精度麸颜，從而有效提高人臉識別效果。

（7）平臺中的人像搜索引擎是基于領(lǐng)先的圖像搜索技術(shù)研發(fā)的核心服務(wù)唬爹。引擎生成特征化、結(jié)構(gòu)化索引酣夫；應用過濾結(jié)構(gòu)化條件后押赋，使用人臉比對算法檢索出滿足條件的人臉圖像；利用列索引存儲若又，節(jié)省引擎在大數(shù)據(jù)下的內(nèi)存消耗仙冕，利用緩存技術(shù)，降低引擎服務(wù)的負載秩彤，進而實現(xiàn)海量的人像檢索服務(wù)叔扼。

（8）人像快速入庫,系統(tǒng)支持單個目標多張圖片入庫、多個目標批量入庫漫雷、圖片質(zhì)量自動審核瓜富、目標自動對比歷史入庫名單等功能鳍咱。對登記人員及出入次數(shù)進行實時統(tǒng)計，隨時掌握整體人員進館情況与柑。

（9）對設(shè)備狀態(tài)整體監(jiān)控,設(shè)備監(jiān)控信息實時上傳至智慧場館運維平臺谤辜，場館運營方隨時掌控設(shè)備運行情況。

（10）輕量化部署价捧，系統(tǒng)支持一體化引擎本地部署丑念，系統(tǒng)功能模塊可通過軟件授權(quán)增加，后臺Web端界面訪問结蟋，對操作人員電腦性能無過多要求脯倚。

（11）標準API接口，系統(tǒng)提供標準的API接口嵌屎，各數(shù)據(jù)通過加密統(tǒng)一接口協(xié)議進行傳輸酥丛，保障數(shù)據(jù)安全同時，方便對接第三方系統(tǒng)咒舰。

（12）應用故障自愈蘸暮，當應用故障異常時，平臺會重啟應用埂帜，當應用所在的節(jié)點異常時懊据，平臺會把應用調(diào)度到正常的節(jié)點運行。

本系統(tǒng)基于對超大型會展中心的大人流量跑科、瞬時峰值等通行場景的深入理解接纽，采用基于機器學習的人臉檢測算法和基于三維特征向量的人臉識別算法，構(gòu)建人臉識別通行管理平臺贝渣，有效提升觀眾通行體驗及身份識別效率阶铝，提高會展整體安全管控能力。

隨著人臉識別通行管理系統(tǒng)的應用場景精細化及數(shù)據(jù)分析縱深化确告，通過人員建檔畫像等衍生能力惊也，本系統(tǒng)將從人臉通行管理延伸到VIP貴賓服務(wù)等營銷應用場景，不斷賦能提升系統(tǒng)的價值遇患。