[心得] 平安校园之宿舍管理无感人脸点名播+安全行为分析预警系统

一、系统简介

    宿舍管理无感人脸点名播报系统是专门为学校实现校舍的人性化、智能化，解决学生出入宿舍、查寝的问题，打造了一套针对宿舍管理系统的人脸识别应用、行为分析应用的整体解决方案，给学校宿舍管理尤其是安全管理等场景量身定制的一套解决方案，通过人脸检测摄像机、智能分析摄像机、人脸比对服务器、行为分析服务器（宿舍打架斗殴、攀爬围墙出入等）、人脸布控平台、人脸分控平台及人脸点名播报等软硬件技术，实现非配合式的无感点名播报功能及安全行为管理功能，全面优化与改进目前配合式点名、人员管理等影响工作效率，现场操作十分繁琐等问题。

一、系统架构

一、系统功能及优势之一：宿舍人脸点名播报系统方案

1、采用4K及8K的呈现

播报平台、分控平台及总控平台都采用单屏4K（3840*2160）或是双屏8K(7680*2160) 的呈现方式，是可以显示传统1080P分辨率4-8倍的内容。比如1080P能显示9个抓拍的图像，那么4K就可以显示36个抓拍的图像，8K就可以显示72个抓拍的图像。每个宿舍用于播报的65寸以上电视屏普遍都能达到4K，并不会增加额外的投资，但整个平台要保证在4K高分辨率下的性能及布局的美观性，从基础的框架与布局上就要基于4K才能发挥它的优势。

2、专业的语音播报

    语音播报作为本系统的基础功能，宿舍的播报平台、分控平台及总控平台都可以实现对点名的结果等情况实现语音播报。这个功能虽然简单，但非常实用，从技术因为B/S架构的平台一般不能调用本地的一些底层组件，同时教育系统也不能随便联互联网的云端技术，采用硬件模块化的方式布署又比较麻烦并存在一定的成本，所以我们能这个应用场景下在相当长的一段时间内保持一定的领先性。

3、 独立于平台的比对服务器

    比对服务器可以独立于任何平台独立工作，并内置有流媒体的功能，通过各种私有协议或是标准协议从人脸检测摄像机取到人脸的照片与实时的视频流，进行比对之后的照片等比对结果与实时视频流可向多个播报平台，分控平台及总控平台转发。一个系统中可并行有128台以上的比对服务器，每台可比对16路以上的摄像头，即单系统超过1024路视频的人脸平台，打破目前市面上大部分基于单机平台加内置比对的方式，不再受限于单台机器的物理性能。可以根据各项目的不同需求，采用主流的各厂家的人脸比对算法。比对服务器也可做人脸比对前后视频的录像，做事件取证用。

4、  超强的并发点名能力

人脸检测摄像机本身的抓拍能力很强，一个宿舍安装2-4个摄像头成本上是可行的。每个摄像头同时在一秒内最少可以找到至少几十上百人，一分钟之内4个摄像机如果没有遮挡的情况可能一个宿舍就能全面监测到。而比对服务器独立只对本次需要点名的总模版数进行比对，单宿舍的人数应该在500人以内。比对服务器珍需对视频解码，并从解码的图片中只找出人脸，这个人脸检测的工作摄像机已经完成了，所以比对服务器的效率也是相当高的。大部分人可能在相当短的时间范围之内通过多个摄像头同时捕捉而点到名，余下的几个或十几个人通过语音播报稍加配合即可，现场的工作人员只需对这几个人员做重点观察即可。

5、简单实用的人员排版管理

       学校每天需要管理的是几百成千上万的学生，而学生事假，病假情况常有发生，如果管理学生宿舍排班方便宿管对宿舍人员进行最简单的排版管理，我们融入了人性化的排版管理，根据权限范围，宿管找到对应宿舍对应学生进行排版管理，临时请假、常时请假根据情况进行选择。

6、简单实用的数据化实时点名管理

      学校宿舍人员多，管理复杂，如何有效的第一时间知道有哪些人员未归宿，平台融入了，人员统计功能，点名统计功能，未点名统计，请假外出人员统计功能等，比如：某宿舍应到学生100人，点到人数90人，未点到5人，请假5人。同时显示界面会以醒目的界面显示出来哪些人员是未点到，哪些人员是请假，方便宿管一目了然的对宿管人员进行管.

7、图形、表格等多样性的宿舍管理统计报表功能。

   未点名报报表

9、人脸布控功能-黑名单预警

10、实现轨迹查询的布控平台

布控平台同时也是总控平台，可接入128台比对服务器共1024路以上的人脸摄像机。布控平台基于地图的多点轨迹回放，追查每个人在一定时间范围之内的活动轨迹，并同步可对轨迹上的单点或是多点多窗口同时回放前后的录像视频，可对重点观察人员或是来访人员在各活动场所人脸检测摄像机的地图定位，进行实时的重点跟踪。布控平台本身可实现常规的实时监控功能，在总控中心观察人脸点名的同时，也可对与人脸有关的重点视频进行联合观察。

二、系统功能及优势之一：宿舍安全行为管理系统方案

安全管理无论在各行各业都占据着重要的地位，学校尤其重要，每次学校发生暴力事件引发的人身安全事故总会受到学校、家长、以及社会的高度关注，造成很大的社会面影响。因此校园安全行为管理成为重中之中，如何将暴力事件及危害学生人身安全的事故有效管控，宙视达提成了行之有效的一套整体解决方案。AI智能行为分析预警系统，基于AI神经网络的视频分析算法，赋予监控系统智能行为分析的能力，从而能准确识别场景的特殊事件，实时高效响应突发情况。将利用高清网络摄像机抓拍勾勒出人体骨架图形，通过后台大数据分析计算，从而判断出人的运动轨迹，结合系统设定的参数值，识别出人的动作行为，并通过后台预警、弹窗、智能语音提示，从而达到主动预防和提前预判的目的。

攀爬围墙

监控摄像机选定围墙区域为识别区域，当摄像机识别到脚超过系统限定的一定高度，有攀爬动作，后端平台自动报警联动视频弹窗，同时智能语音播报提示，如前端摄像机采用宙视达摄像机，摄像机可以同时智能播报输出制止，以防学生在攀爬过程中发生摔伤等意外事故。准确率100%。

打架斗殴报警

打架动作，从行为上分析，有多种定义方式，目前，我们识别的是两人互掐和扭打两种打架方式。有打架事件发生时，一般都会有其他伴生动作，比如聚集，跌倒，求救等伴生动作。多人打架能引起聚集预警，把人打倒能引起跌倒报警，打斗的其中一方双手抱头会触发求救报警，整体来说，学校真发生打架行为，即使打架行为未触发互掐和扭打预警，也会有其他动作预警，监控中心也能及时发现到这一异常情况。如前端摄像机采用宙视达摄像机，摄像机可以同时智能播报输出制止，以制止学生继续打架，防止发生更严重的人身意外事故。当监控中心识别到时，平台会联动视频弹窗，同时智能语音播报提示。校长，校务主任电脑如装有副控平台，也有相应的报警联动播报提示。准确率100%。

倒地事件报警

倒地动作，从行为上分析，是有人摔倒在地上，有倒地事件发生时，一般也会有其他伴生动作，倒地分为不慎摔倒，被人打到，病发跌倒，多人拥挤推倒等情况，通过监控系统弹屏观察现场实拍视频能准确判断事件原因。如前端摄像机采用宙视达摄像机，摄像机可以同时智能播报输出警情，已提醒路边旁人提供救助，防止发生更严重的人身意外事故。当监控中心识别到时，平台会联动视频弹窗，同时智能语音播报提示。校长，校务主任电脑如装有副控平台，也有相应的报警联动播报提示。准确率100%。

注：如倒地后能立即爬起来的，就算触发了倒地预警，监控中心的画面也会马上消失掉，这种情况可以不管。如倒地后长时间不起来，监控中心通过现场视频画面判断出有其他原因的，则可以立即处理。

求救事件报警

求救动作，从行为上分析，是指画面中有人双手呈现举起状态，高过头，交叉挥手，即定义为求救，当学生遇到紧急情况时，双手呈现举起状态，高过头，交叉挥手。监控中心联动视频弹窗，智能语音播报输出，摄像机如果带对讲功能，马上可以跟前端询问了解情况，然后马上施救。

一、各产品功能说明

1、人脸检测摄像机

    采用最新的人脸检测摄像机，光学宽动态，实现在一定的逆光与强光环境下也能拍到人脸。最为高效的检测算法及AI的硬件模块，可以进行25帧实时主码流的检测，优化的快门抓拍，实现在运动状态下能抓到平稳清晰的人脸图片，每帧检测80张人脸。具有去重复，进入或离开才抓拍，或是间隔抓拍等优势，减轻后端比对服务器的负担。抓图的边框大小、上下左右等角度的过滤、图像大小的过滤、间隔时间可以设置，根据每个点位情况进行微调，优化抓拍的效果。

2、人脸比对服务器

人脸比对服务器读取从人脸检测服务器或人脸检测摄像机所检测到的人脸，并提取人脸特征码，然后与模版库进行比较。

采用人脸模版缓存机制，根据不同场景优化了比对的速度，1万的人脸库可以降到1%-5%范围，即比对100人到500人即匹配，提高比对的速度。

单系统支持128台以上人脸比对服务器，每台人脸比对服务器支持16路以上人脸检测结果接入，支持64个客户同时预览这16路的比对结果即1024路以上2M视频的二次转发能力。

每台机建议另配1块6T的硬盘，单机提供10万级人脸的保存能力，及非上下课时间人脸比对前白单前30秒后30秒，黑名单前60秒后180秒的录像备份，通过人脸抓拍比对的时间方便能检测录像。非高频时间段非高频区域的事件录像保存6个月以上。

根据需求，可以选择不同的人脸比对算法，比对的结果通过平台可对前端的摄像机进行语音播报，亮警灯等联动。

3、人脸点名播报与分控平台

整个界面上并无任何其它多余的功能，宿舍一块大电视，就是单纯的显示应到人员，已经到人员，未到人员，一目了然，这个播报平台不能做任何操作，全部定时从比对服务器及数据库中进行数据同步。分控平台也是在播报平台的基础上，增加排班，自动点名设备，及手动点名等功能，并不能对人员模版，设备等做增减。确保简单高效，并且能长期稳定的保证系统是可用的。

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             宙视达人脸布控-点名播报平台

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                          (人脸点名分控平台)

4、人脸布控平台

    人脸布控平台是基于几百上千路人脸识别的系统，实现地图定位与轨迹回放的联动控制的平台。可以基于平面地图，接近于3D的VR地图，及GIS地图。既可以实现对各宿舍多个点名系统的统一管理，包括人脸的模版与设备的增减，可对任意摄像机下的实时点名抓拍的结果进行监管与抽查，同时也可以在非正常区域内出现不匹配人员的弹屏报警等联动功能。也实现了各种人脸统计报表的查询与导出。

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