基于人脸识别的智能楼宇控制系统研究

李育锋

[摘    要]当前，建筑的智能化建设趋势越来越明显，生物特征识别技术在智能楼宇建设中发挥了重要作用，采用支持人脸识别的系统成为楼宇智能化建设的一个重要方向。人脸识别作为生物特征识别技术中较为成熟的技术之一，近几年应用较为广泛。其通过捕捉人脸信息，进行特征库的对比验证，准确获知人员属性、行为特征，完成特定人员身份验证，使得楼宇智能化控制更高效、更具人性化特征。文章主要对人脸识别下的智能楼宇控制系统进行研究，在论述智能人脸识别技术的基础上就其在智能楼宇中的应用进行探讨，以指导人脸识别技术支持下的智能楼宇的科学化控制与科技化发展。

[关键词]智能楼宇;人脸识别;控制系统;研究

[中图分类号]TP391.41 [文献标志码]A [文章编号]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 人臉识别技术概述

人脸识别技术是当前生物特征识别技术的一种，对比其他生物识别技术，其最大的优势在于非接触性、非侵扰性、采集快速性和强大的对外扩展性，人脸识别系统也有既定的人脸信息识别分析流程，见图1。人脸识别技术的发展经过了机械识别阶段、半自动化识别阶段，再到非接触式识别阶段，其应用更加成熟，性能发挥更稳定，实现了公共安全、信息安全，商业企业等建筑领域的智能化应用。其作为现代智能楼宇建设的重要内容，辅助进行高效精准的人脸识别，创建便捷的安全的楼宇环境，也实现了楼宇的综合性与集约化管理，实现楼宇各子系统深度打通，以人脸识别技术与智能楼宇的深层次连接，实现了智能楼宇的智能化管理、服务与运维。

2 人脸识别系统的基本构成

人脸识别系统主要由注册和识别两大功能模块构成。其中注册模块主要以静态方式获取人脸部图像，建构人脸识别库。而识别模块则借助前端人脸抓拍单元、脸谱人脸识别服务器、管理平台设备等完成人脸基础信息的获取。其中前端人脸抓拍单元中设置有智能分析算法，可以自动捕获进出人员的人脸信息，支持抓拍与跟踪拍摄，且将抓拍到的人脸信息上传到人脸识别服务器。人脸识别服务器在接收到人脸信息后，进行核心属性的提取与分析，通过人脸建模，与黑名单数据库中的人员信息进行一一比对。而管理平台则负责系统设备的管理、黑名单的管理及报警设置，其具备信息分析、存储及管理诸多功能，由此实现了人脸检索的一对一比对，最终借助与其他系统的联动，达到楼宇智能控制的目的。其主要的联动设备又速通门闸机、门禁一卡通、消费管理设备等。随着人脸识别技术的成熟化发展，其支持人脸的精确检测，可以确定图像中人脸的确切位置和具体大小，实现图像中人脸的准确剥离。其支持人脸校准，可以找出人脸的主要面部特征点，诸如鼻子、鼻孔、瞳仁等。最核心的是支持人脸建模，以特征点定位算法找出人脸部的各个特征点的位置，算法根据特征点的位置进行人脸大小的归一化处理。其不仅支持人体属性的识别，也支持活体识别，能正确识别人的年龄范围、性别、是否佩戴眼镜、是否佩戴面具等。

3 人脸识别在智能楼宇中的具体应用

3.1 在出入管理中的应用

借助人脸识别技术与视频门禁系统的联动，可以对进出楼宇的人员出入进行管理。将人脸识别视频门禁系统装配在智能楼宇的各个出入口，借助后台系统可以实现对全部视频门禁系统的统一化管控。当系统捕捉到人脸信息后，其自动将捕捉到的人脸信息与系统中已注册的人脸信息进行对比，比对通过的人员可以直接通过刷脸进出通道，而外来访客则因为识别失败被拒绝放行。而外来访客也可以提前预约登记，将个人照片上传到预约平台系统中，在后台管理员批准后也支持刷脸进入楼宇。人员在通行的过程中，系统可以自动识别人员的具体信息，抓拍人脸图像，了解其身份信息，准确记录其出入时间、位置等。将人脸识别技术应用于智能楼宇的出入口管理，节省了人员身份的核验时间，也使得对外来人员的管理更有序。

3.2 在楼宇安防中的应用

智能楼宇也十分注重安全建设，而人脸识别技术在楼宇的智能安防中发挥实效。其支持关键区域的巡查、人员轨迹的跟踪锁定及自动报警，实现了楼宇高效化的精准安全检查与巡视。在楼宇内布放智能摄像机，通过对重点区域人员进行识别与统计、分析与记录比对，可以捕捉到可疑人员，了解其可疑行径。人脸识别系统会对楼宇的每层楼进出人员进行视频研判，支持人群性别的统计、数量的统计、周期内流量的统计等，且当前的人脸识别技术联同自动巡检机器人，弥补了固定摄像头无法单点移动、方位变换的不足，楼宇的安防效果更突出。

3.3 在特殊人群关照中的应用

人脸识别技术在智能楼宇中的应用价值也体现在特殊人群关照中。当前楼宇中不乏一些孤寡老人、残障人士，需要特别关照，而智能楼宇建设则需要充分加强人文关怀，做好这些特殊群体的人文关怀和帮助。人脸识别系统可以准确捕捉到特殊人群，自动提醒工作人员特殊关照。例如，如果人脸识别系统检测到某特殊人群（孤寡老人、残障人士等）长时间没有出入的影像记录，则系统会显示并提醒管理人员前去查看，以防其发生意外，及时救助。人脸识别系统融入了人员行为分析算法，可以分析出楼宇人员的突发情况，并在第一时间内预警提示，例如人员晕倒，在检测到异常情况后系统会自动报警，提醒保安和管理人员及时处理，防止事件的恶性发展，而这种对特殊人群的人性化关照是借助非接触式人脸识别技术完成的，其使得楼宇管理不仅智能化，且充满人情味。

3.4 在人员打卡签到中的应用

在人员考勤场景中将人脸识别系统与考勤系统联系起来，支持人员的打卡签到管理。员工在上下班时通过人脸识别考勤机的识别区域时，其会自动识别员工姓名，并储存其当日的考勤记录。这种智能化的考勤管理解决了传统会议签到无法实现短时内大流量签到的困扰，让早高峰、晚高峰的签到也更快速。在具体的场景使用中，人脸识别技术将人脸图像与人员库内的人像特征模板进行对比，快速识别并打卡记录，其也支持远距离签到和多人同时签到，能有效适应多种复杂场景，使簽到效率更高。

3.5 在物品存取管理中的应用

当前楼宇管理中也常常会遇到物品存放管理的问题，借助人脸识别技术使得物品存取更方便。在智慧楼宇中人脸识别系统会对物品存取柜开放验证接口，用户可以自主操作完成物品的寄存，只要扫描用户信息、物品信息就可以有效验证，完成物品的存取。其主要匹配的信息是存放人员登录的姓名、手机号等，甚至支持刷脸付费。正是因为人脸识别技术与物品存取系统的智能化组合，不仅缩短了存取时间，也防止出现冒领他人物品的不良行为，使得楼宇的物品存取管理更高效。

4 人脸识别技术应用的信息安全关注

人脸识别技术提取的人脸信息具有生物学的唯一性，在带来诸多便利的同时，也引发人们对信息安全的担忧。人脸识别涉及的个人隐私信息，若使用不当或者安全防护不到位，可能会给不法分子可乘之机，引发个人信息泄露等问题。因此必须加大对人脸识别技术的信息安全建设关注。

在智能化建设阶段，应依据国家信息安全的相关要求及信息安全等级保护有关政策和标准，对信息系统进行统一规划，通过组织开展信息安全等级保护测评工作，落实等级保护制度的各项要求，掌握信息系统存在的各种安全隐患及风险，指导开展信息安全建设工作，使信息系统安全管理水平明显提高，安全防范能力明显增强，安全隐患和安全事故明显减少，有效保障信息化建设健康发展，维护国家安全、社会秩序和公共利益。另一方面使用者必须加大安全防范意识，自觉保护好个人隐私，且加强自律，规范使用人脸识别智能系统，构建良好的社会氛围。

5 结语

综合来说，人脸识别技术作为一种有效的且应用成熟的生物特征识别技术，其可以做到信息的迅速采集与科学识别，能在对比分析中发现异常情况，积极预警提示。其在智能楼宇建设中发挥了重要作用，支持楼宇管理的多场景应用。随着智能楼宇建设进程的加快，人脸识别技术的应用拓展也取得理想成果，其与智能楼宇建设融合，配合大数据技术、智能化处理技术、数据挖掘技术等，在智能楼宇建设和智慧城市建设中得到了广泛的应用。其未来发展前景将更加光明，对应的应用领域将更加广泛，届时人们将享受到更多的智能化应用成果。

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