基于人臉識別的智能樓宇控制系統研究

李育鋒

[摘? ? 要]當前，建筑的智能化建設趨勢越來越明顯，生物特征識別技術在智能樓宇建設中發揮了重要作用，采用支持人臉識別的系統成為樓宇智能化建設的一個重要方向。人臉識別作為生物特征識別技術中較為成熟的技術之一，近幾年應用較為廣泛。其通過捕捉人臉信息，進行特征庫的對比驗證，準確獲知人員屬性、行為特征，完成特定人員身份驗證，使得樓宇智能化控制更高效、更具人性化特征。文章主要對人臉識別下的智能樓宇控制系統進行研究，在論述智能人臉識別技術的基礎上就其在智能樓宇中的應用進行探討，以指導人臉識別技術支持下的智能樓宇的科學化控制與科技化發展。

[關鍵詞]智能樓宇;人臉識別;控制系統;研究

[中圖分類號]TP391.41 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）05–00–02

Research on Intelligent Building Control System Based on Face Recognition

Li Yu-feng

[Abstract]At present， the construction of building intelligence is becoming more and more obvious. Biometrics technology plays an important role in the construction of intelligent buildings. The use of face recognition system has become an important direction of building intelligent construction. As one of the more mature techniques in biometric recognition， face recognition has been widely used in recent years. By capturing face information， comparing and verifying the feature library， it can accurately know the attributes and behavior characteristics of the personnel， and complete the authentication of the specific personnel， which makes the intelligent control of buildings more efficient and humanized. This paper mainly studies the intelligent building control system under face recognition， and discusses its application in intelligent building on the basis of discussing intelligent face recognition technology. In order to guide the scientific control and scientific development of intelligent building supported by face recognition technology.

[Keywords]intelligent building; face recognition; control system; research

1 人臉識別技術概述

人臉識別技術是當前生物特征識別技術的一種，對比其他生物識別技術，其最大的優勢在于非接觸性、非侵擾性、采集快速性和強大的對外擴展性，人臉識別系統也有既定的人臉信息識別分析流程，見圖1。人臉識別技術的發展經過了機械識別階段、半自動化識別階段，再到非接觸式識別階段，其應用更加成熟，性能發揮更穩定，實現了公共安全、信息安全，商業企業等建筑領域的智能化應用。其作為現代智能樓宇建設的重要內容，輔助進行高效精準的人臉識別，創建便捷的安全的樓宇環境，也實現了樓宇的綜合性與集約化管理，實現樓宇各子系統深度打通，以人臉識別技術與智能樓宇的深層次連接，實現了智能樓宇的智能化管理、服務與運維。

2 人臉識別系統的基本構成

人臉識別系統主要由注冊和識別兩大功能模塊構成。其中注冊模塊主要以靜態方式獲取人臉部圖像，建構人臉識別庫。而識別模塊則借助前端人臉抓拍單元、臉譜人臉識別服務器、管理平臺設備等完成人臉基礎信息的獲取。其中前端人臉抓拍單元中設置有智能分析算法，可以自動捕獲進出人員的人臉信息，支持抓拍與跟蹤拍攝，且將抓拍到的人臉信息上傳到人臉識別服務器。人臉識別服務器在接收到人臉信息后，進行核心屬性的提取與分析，通過人臉建模，與黑名單數據庫中的人員信息進行一一比對。而管理平臺則負責系統設備的管理、黑名單的管理及報警設置，其具備信息分析、存儲及管理諸多功能，由此實現了人臉檢索的一對一比對，最終借助與其他系統的聯動，達到樓宇智能控制的目的。其主要的聯動設備又速通門閘機、門禁一卡通、消費管理設備等。隨著人臉識別技術的成熟化發展，其支持人臉的精確檢測，可以確定圖像中人臉的確切位置和具體大小，實現圖像中人臉的準確剝離。其支持人臉校準，可以找出人臉的主要面部特征點，諸如鼻子、鼻孔、瞳仁等。最核心的是支持人臉建模，以特征點定位算法找出人臉部的各個特征點的位置，算法根據特征點的位置進行人臉大小的歸一化處理。其不僅支持人體屬性的識別，也支持活體識別，能正確識別人的年齡范圍、性別、是否佩戴眼鏡、是否佩戴面具等。

3 人臉識別在智能樓宇中的具體應用

3.1 在出入管理中的應用

借助人臉識別技術與視頻門禁系統的聯動，可以對進出樓宇的人員出入進行管理。將人臉識別視頻門禁系統裝配在智能樓宇的各個出入口，借助后臺系統可以實現對全部視頻門禁系統的統一化管控。當系統捕捉到人臉信息后，其自動將捕捉到的人臉信息與系統中已注冊的人臉信息進行對比，比對通過的人員可以直接通過刷臉進出通道，而外來訪客則因為識別失敗被拒絕放行。而外來訪客也可以提前預約登記，將個人照片上傳到預約平臺系統中，在后臺管理員批準后也支持刷臉進入樓宇。人員在通行的過程中，系統可以自動識別人員的具體信息，抓拍人臉圖像，了解其身份信息，準確記錄其出入時間、位置等。將人臉識別技術應用于智能樓宇的出入口管理，節省了人員身份的核驗時間，也使得對外來人員的管理更有序。

3.2 在樓宇安防中的應用

智能樓宇也十分注重安全建設，而人臉識別技術在樓宇的智能安防中發揮實效。其支持關鍵區域的巡查、人員軌跡的跟蹤鎖定及自動報警，實現了樓宇高效化的精準安全檢查與巡視。在樓宇內布放智能攝像機，通過對重點區域人員進行識別與統計、分析與記錄比對，可以捕捉到可疑人員，了解其可疑行徑。人臉識別系統會對樓宇的每層樓進出人員進行視頻研判，支持人群性別的統計、數量的統計、周期內流量的統計等，且當前的人臉識別技術聯同自動巡檢機器人，彌補了固定攝像頭無法單點移動、方位變換的不足，樓宇的安防效果更突出。

3.3 在特殊人群關照中的應用

人臉識別技術在智能樓宇中的應用價值也體現在特殊人群關照中。當前樓宇中不乏一些孤寡老人、殘障人士，需要特別關照，而智能樓宇建設則需要充分加強人文關懷，做好這些特殊群體的人文關懷和幫助。人臉識別系統可以準確捕捉到特殊人群，自動提醒工作人員特殊關照。例如，如果人臉識別系統檢測到某特殊人群（孤寡老人、殘障人士等）長時間沒有出入的影像記錄，則系統會顯示并提醒管理人員前去查看，以防其發生意外，及時救助。人臉識別系統融入了人員行為分析算法，可以分析出樓宇人員的突發情況，并在第一時間內預警提示，例如人員暈倒，在檢測到異常情況后系統會自動報警，提醒保安和管理人員及時處理，防止事件的惡性發展，而這種對特殊人群的人性化關照是借助非接觸式人臉識別技術完成的，其使得樓宇管理不僅智能化，且充滿人情味。

3.4 在人員打卡簽到中的應用

在人員考勤場景中將人臉識別系統與考勤系統聯系起來，支持人員的打卡簽到管理。員工在上下班時通過人臉識別考勤機的識別區域時，其會自動識別員工姓名，并儲存其當日的考勤記錄。這種智能化的考勤管理解決了傳統會議簽到無法實現短時內大流量簽到的困擾，讓早高峰、晚高峰的簽到也更快速。在具體的場景使用中，人臉識別技術將人臉圖像與人員庫內的人像特征模板進行對比，快速識別并打卡記錄，其也支持遠距離簽到和多人同時簽到，能有效適應多種復雜場景，使簽到效率更高。

3.5 在物品存取管理中的應用

當前樓宇管理中也常常會遇到物品存放管理的問題，借助人臉識別技術使得物品存取更方便。在智慧樓宇中人臉識別系統會對物品存取柜開放驗證接口，用戶可以自主操作完成物品的寄存，只要掃描用戶信息、物品信息就可以有效驗證，完成物品的存取。其主要匹配的信息是存放人員登錄的姓名、手機號等，甚至支持刷臉付費。正是因為人臉識別技術與物品存取系統的智能化組合，不僅縮短了存取時間，也防止出現冒領他人物品的不良行為，使得樓宇的物品存取管理更高效。

4 人臉識別技術應用的信息安全關注

人臉識別技術提取的人臉信息具有生物學的唯一性，在帶來諸多便利的同時，也引發人們對信息安全的擔憂。人臉識別涉及的個人隱私信息，若使用不當或者安全防護不到位，可能會給不法分子可乘之機，引發個人信息泄露等問題。因此必須加大對人臉識別技術的信息安全建設關注。

在智能化建設階段，應依據國家信息安全的相關要求及信息安全等級保護有關政策和標準，對信息系統進行統一規劃，通過組織開展信息安全等級保護測評工作，落實等級保護制度的各項要求，掌握信息系統存在的各種安全隱患及風險，指導開展信息安全建設工作，使信息系統安全管理水平明顯提高，安全防范能力明顯增強，安全隱患和安全事故明顯減少，有效保障信息化建設健康發展，維護國家安全、社會秩序和公共利益。另一方面使用者必須加大安全防范意識，自覺保護好個人隱私，且加強自律，規范使用人臉識別智能系統，構建良好的社會氛圍。

5 結語

綜合來說，人臉識別技術作為一種有效的且應用成熟的生物特征識別技術，其可以做到信息的迅速采集與科學識別，能在對比分析中發現異常情況，積極預警提示。其在智能樓宇建設中發揮了重要作用，支持樓宇管理的多場景應用。隨著智能樓宇建設進程的加快，人臉識別技術的應用拓展也取得理想成果，其與智能樓宇建設融合，配合大數據技術、智能化處理技術、數據挖掘技術等，在智能樓宇建設和智慧城市建設中得到了廣泛的應用。其未來發展前景將更加光明，對應的應用領域將更加廣泛，屆時人們將享受到更多的智能化應用成果。

參考文獻

[1] 劉麗麗，宋進.人臉識別技術在行政辦公中的應用[J].辦公自動化，2020（19）：56-57.

[2] 朱忠華.商務樓宇人臉識別視頻監控系統方案解析[J].信息與電腦，2020（7）：164-167.

[3] 柳宮丞.有關人臉識別技術在智慧樓宇中的應用分析[J].數碼世界，2020（4）：2.

[4] 毛潤霞.新型智慧城市建設中人臉識別的應用[J].技術與市場，2019（12）：35-36，39.

[5] 薛力群.關于人臉識別技術在智慧樓宇中的應用研究[J].智能計算機與應用，2019（6）：318-321.

[6] 張璞.新技術加持下智能視頻監控在智慧樓宇中的深度應用與前景[J].中國安防，2020（4）：63-65.

[7] 李猛.人臉識別技術在視頻監控系統中的應用分析[J].科技展望，2017（20）：17.

[8] 游飛，楊怡.人臉識別技術在智慧社區門禁系統中的建設與應

用[J].自動化與儀器儀表，2020（8）：204-207.

[9] 楊金達，曹凱博，李春橋，等.基于TensorFlow的人臉識別智能安防系統框架的研究與實現[J].信息與電腦，2019（5）：124-125.