作者根據(jù)多年人臉識(shí)別項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)厦凤，總結(jié)了人臉識(shí)別技術(shù)在安防領(lǐng)域應(yīng)用的完整流程及產(chǎn)品設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)枢纠。系列文章將依照業(yè)務(wù)流程的順序，依次介紹圖像獲取当辐、建立人臉庫抖僵、人臉識(shí)別任務(wù)、人臉比中聯(lián)動(dòng)缘揪、人臉相關(guān)數(shù)據(jù)管理等內(nèi)容耍群。
圖像獲取是人臉識(shí)別的第一步，人臉識(shí)別項(xiàng)目中圖像來源主要依靠各類監(jiān)控相機(jī)寺晌，圖像質(zhì)量很大程度會(huì)影響人臉識(shí)別的準(zhǔn)確率世吨。當(dāng)算法無法短期內(nèi)優(yōu)化時(shí)，可以從提升采集圖像的質(zhì)量入手提高人臉識(shí)別的準(zhǔn)確率呻征。
圖像質(zhì)量與采集設(shè)備和采集環(huán)境密不可分耘婚，本文圍繞相機(jī)選擇與架設(shè)、相機(jī)接入兩個(gè)主題展開陆赋，撰寫了圖像獲取的相關(guān)要點(diǎn)沐祷。
1.相機(jī)的選擇與架設(shè)
（1）選擇合適的相機(jī)
相機(jī)的性能決定了圖片質(zhì)量的上限，因此相機(jī)的選擇作為人臉識(shí)別的第一步至關(guān)重要攒岛。需要根據(jù)不同的使用場景來選擇赖临。
戶外遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別，建議選擇具有逆光調(diào)節(jié)（寬動(dòng)態(tài)）灾锯、200萬像素以上的一體相機(jī)兢榨，需要考慮到相機(jī)的防雨、防霧、夜視能力吵聪。
如果項(xiàng)目對人臉抓拍圖片質(zhì)量要求較高凌那，則可選擇專業(yè)的人臉抓拍機(jī)。
（2）鏡頭的選擇
相機(jī)鏡頭焦距決定了相機(jī)的成像距離吟逝，大多數(shù)項(xiàng)目型相機(jī)需要自配鏡頭帽蝶，下圖展示了焦距大小與識(shí)別范圍之間的關(guān)系。注意焦距與識(shí)別范圍成正相關(guān)块攒。
（3）相機(jī)的架設(shè)
即使選擇了效果最佳的相機(jī)和鏡頭励稳，也需要架設(shè)得當(dāng)才能發(fā)揮其最佳效果。于是我們需要事先計(jì)算出最合適的架設(shè)高度和俯視角囱井。
從圖3不同角度拍攝的人臉效果對比可知驹尼，不同的拍攝角度獲取的人臉效果互有差異，而按照人臉采集的慣例琅绅，通常是采用水平拍攝的方式最大程度獲取目標(biāo)人員的正臉扶欣，如身份證照片的采集鹅巍。
俯仰角
人臉攝像機(jī)在安裝時(shí)要求水平面上位于通道中軸線上（水平無偏轉(zhuǎn)）千扶，并垂直面上有一定的俯視角度以照顧不同高矮人員經(jīng)過時(shí)能正常抓拍，避免一前一后通過抓拍區(qū)域時(shí)后方人臉被遮擋骆捧，俯視角度α 要求保持在 10°±3°澎羞。
架設(shè)高度
如圖4所示，推薦俯視角α為10°敛苇，攝像機(jī)視角中軸線延伸到人臉下頜位置妆绞，保證人臉處于畫面中心區(qū)域，取成年人下頜以下的平均高度為 1.5 m（頭部長 0.2 m）枫攀，可得:
L=tan(10°±3°)×D(4)·1
H=L+1.5=tan(10°±3°)×D+1.5 (5)
?例：室內(nèi)相機(jī)可視距離為6m括饶，則算得H為2.5m，即相機(jī)應(yīng)該架設(shè)的高度為2.5米来涨，如圖5所示图焰。
架設(shè)環(huán)境
攝像機(jī)鏡頭至人員通道出入口中間空曠、無遮擋蹦掐；
聚焦清晰技羔，光照均勻，特別注意避免逆光卧抗、側(cè)光藤滥，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)光；
人臉大小80像素以上(雙眼距離大于40像素)社裆；
人臉的俯仰角度在15度以內(nèi)碰纬，左右角度在30度以內(nèi)。
調(diào)整鏡頭
調(diào)整鏡頭的目是獲得合適的觀察寬度啡省。攝像機(jī)像素的大小決定了設(shè)備可觀察畫面寬度的范圍，觀察寬度過大會(huì)導(dǎo)致人臉抓拍圖片模糊张漂，所以一個(gè)合適的觀察寬度十分重要，人臉寬度像素宜大于120谨娜，瞳距像素宜大于40航攒。
如表1，統(tǒng)計(jì)了不同像素的最佳觀察寬度：
例：按照人像識(shí)別要求趴梢，人臉橫向像素點(diǎn)宜在 120 以上漠畜，1080P 攝像機(jī)全幅畫面橫向像素點(diǎn)為 1920，成年人臉的橫向平均寬度為 0.16 m坞靶，場景寬度（V）計(jì)算公式為：
2.相機(jī)接入
大部分人臉識(shí)別的場景憔狞，是建立在對實(shí)時(shí)視頻流（圖片流）分析的基礎(chǔ)之上，例如你想檢測一個(gè)攝像機(jī)實(shí)時(shí)畫面中的人臉瘾敢，平臺(tái)就需要先獲取相機(jī)的實(shí)時(shí)視頻流（圖片流），這就涉及到了平臺(tái)與相機(jī)等設(shè)備對接的問題尿这。前端相機(jī)與平臺(tái)之間是通過網(wǎng)絡(luò)連接的簇抵，如果想實(shí)現(xiàn)對接射众，就需要平臺(tái)滿足相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議叨橱。
什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議罗洗？
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則伙菜、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合仇让。例如典奉，網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)微機(jī)用戶和一個(gè)大型主機(jī)的操作員進(jìn)行通信，由于這兩個(gè)數(shù)據(jù)終端所用字符集不同丧叽，因此操作員所輸入的命令彼此不認(rèn)識(shí)卫玖。為了能進(jìn)行通信，規(guī)定每個(gè)終端都要將各自字符集中的字符先變換為標(biāo)準(zhǔn)字符集的字符后踊淳，才進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)傳送假瞬，到達(dá)目的終端之后陕靠，再變換為該終端字符集的字符。
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為很多種脱茉，例如TCP/IP協(xié)議剪芥、IPX/SPX協(xié)議、NetBEUI協(xié)議等琴许。相機(jī)對接用到的是基于TCP/IP的四層網(wǎng)絡(luò)税肪，下三層由網(wǎng)卡、驅(qū)動(dòng)榜田、操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)益兄，研發(fā)只需要依據(jù)設(shè)備的用途開發(fā)應(yīng)用層的協(xié)議。
通過協(xié)議接入相機(jī)
平臺(tái)對接相機(jī)的目的是獲取相機(jī)的實(shí)時(shí)視頻流（普通相機(jī)）或圖片流（人臉抓拍相機(jī)）箭券，所以需要開發(fā)相應(yīng)的流媒體服務(wù)協(xié)議净捅，常用的視頻流媒體協(xié)議有RTP、RTSP辩块、RTCP等蛔六，一般相機(jī)通用的協(xié)議為RTSP，人臉抓拍機(jī)一般支持FTP废亭。
以上就是系列文章的開篇-圖像獲取的相關(guān)內(nèi)容国章，后續(xù)將會(huì)推出建立人臉庫、建立人臉識(shí)別任務(wù)滔以、人臉比中報(bào)警聯(lián)動(dòng)捉腥、人臉數(shù)據(jù)管理等相關(guān)內(nèi)容氓拼，歡迎大家與我交流人臉識(shí)別相關(guān)問題你画。
