分布式人臉識(shí)別軌跡搜索系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及人臉識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指分布式人臉識(shí)別軌跡搜索系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人臉識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，以人臉識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展形成的各種技術(shù)應(yīng)用逐漸增多。當(dāng)前，此類技術(shù)應(yīng)用大多集中在人臉門禁考勤、人臉抓拍對(duì)比報(bào)警、人證身份驗(yàn)證對(duì)比等身份認(rèn)證應(yīng)用方面，其主要特征為事先登記人臉檔案，然后采用與從攝像機(jī)提取人臉后與人臉檔案庫進(jìn)行身份對(duì)比認(rèn)證。
[0003]傳統(tǒng)的人臉識(shí)別方法和系統(tǒng)所設(shè)置的人臉特征數(shù)據(jù)庫的容量、匹配速度瓶頸影響和限制了人臉識(shí)別技術(shù)在智慧城市“大數(shù)據(jù)”的應(yīng)用，無法在智慧城市建設(shè)浪潮中提供具有技術(shù)深度架構(gòu)的視頻人臉識(shí)別大數(shù)據(jù)頂層架支持，無法在大數(shù)據(jù)架構(gòu)中進(jìn)行“以圖搜圖”實(shí)施方式的人臉軌跡搜索圖像偵查實(shí)戰(zhàn)化應(yīng)用。
[0004]目前，還沒有一種由眾多的終端流水性采集人臉并提交收錄的、且具有分布式搜索引擎架構(gòu)支持的方法和系統(tǒng)，無法提供大范圍局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)下的人臉軌跡搜索方法和系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種分布式人臉識(shí)別軌跡搜索系統(tǒng)，能突破現(xiàn)有人臉識(shí)別系統(tǒng)存在的人臉特征數(shù)據(jù)庫容量小和訪問速度慢的瓶頸。
[0006]本發(fā)明另一所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種分布式人臉識(shí)別軌跡搜索方法，以突破現(xiàn)有人臉識(shí)別系統(tǒng)存在的人臉特征數(shù)據(jù)庫容量小和訪問速度慢的瓶頸。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種分布式人臉識(shí)別軌跡搜索系統(tǒng)，包括:
前端單元子系統(tǒng)，用于采集人臉特征，包括網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和人臉識(shí)別儀，人臉識(shí)別儀與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)相連接，以獲取視頻流并進(jìn)行解碼及人臉探測(cè)；
人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器集群，包括多臺(tái)與人臉識(shí)別儀相連且并行運(yùn)算的人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器，每臺(tái)人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器內(nèi)置有存儲(chǔ)人臉識(shí)別儀上傳的人臉特征數(shù)據(jù)的人臉特征數(shù)據(jù)庫，且每個(gè)人臉特征數(shù)據(jù)庫均具有多個(gè)并行運(yùn)算的子庫；
中心服務(wù)器，其與人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器相連，且其內(nèi)部建立搜索引擎服務(wù)模塊及接口，搜索引擎服務(wù)模塊包含搜索引擎池和聚合排序器，搜索引擎池具有多個(gè)與人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器相對(duì)應(yīng)的搜索引擎單元；以及
客戶端，與中心服務(wù)器對(duì)接以登錄到中心服務(wù)器實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能界面交互。
[0008]進(jìn)一步地，所述前端單元子系統(tǒng)與人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器之間、人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器與中心服務(wù)器之間、中心服務(wù)器與客戶端之間均通過互聯(lián)網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)連接。
[0009]進(jìn)一步地，每個(gè)搜索引擎單元通過一個(gè)虛擬通道與人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器相互網(wǎng)絡(luò)通訊。
[0010] 進(jìn)一步地，人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器還內(nèi)置有對(duì)搜索出來的人臉特征數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合和排序的聚合及排序器。
[0011 ] 另一方面，本發(fā)明還提供一種分布式人臉識(shí)別軌跡搜索方法，包括如下步驟:人臉數(shù)據(jù)采集步驟，由分散分布于各地的前端終端子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采集人臉圖像，再經(jīng)由人臉識(shí)別儀進(jìn)行人臉識(shí)別處理后通過網(wǎng)絡(luò)上傳至人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器；人臉收錄步驟:人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器將前端單元子系統(tǒng)采集上報(bào)的人臉圖片縮放為預(yù)定規(guī)格的圖片，再自動(dòng)查找具備空閑容量的子庫，提取特征信息后將人臉收錄于所查找到的具備空閑容量的子庫內(nèi)，同時(shí)在索引庫建立相應(yīng)的索引信息；
人臉查詢步驟:通過客戶端訪問人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器的存取訪問服務(wù)接口的查詢端口，錄入搜索條件，搜索條件至少包括人臉圖片和相似度閥值，然后對(duì)所有子庫并發(fā)搜索，每個(gè)子庫返回最大相似度的前N條結(jié)果，經(jīng)整理排序后返回給客戶端以供查詢者查看。
[0012]進(jìn)一步地，所述人臉數(shù)據(jù)采集步驟中，由人臉識(shí)別儀采用TCP通訊模式，主動(dòng)注冊(cè)到人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器，并定時(shí)上傳心跳數(shù)據(jù)包保持連接，人臉識(shí)別儀跟蹤采集到人臉圖片后，上報(bào)到人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器。
[0013]進(jìn)一步地，所述人臉數(shù)據(jù)采集步驟中，人臉識(shí)別儀的工作步驟如下:
步驟1:人臉識(shí)別儀采用組件化模式連接網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)；
步驟2:通過插件式接入組件獲得視頻流回調(diào)后，取得視頻流，并解碼輸出，最終解碼輸出格式為RGB24原始位圖圖像流；
步驟3:取得RGB24原始位圖圖像流后，進(jìn)行人臉抓拍；
步驟4:提取到人臉圖片后，將圖片輸入到人臉識(shí)別儀的注冊(cè)通訊部件，上傳到人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器集群中進(jìn)行人臉圖像及特征收錄。
[0014]進(jìn)一步地，人臉查詢步驟的具體包括以下步驟:
步驟1:通過客戶端進(jìn)入人臉查詢界面，選一張具有人臉的圖片，自動(dòng)提取檢測(cè)人臉圖片并提取做為查詢條件參數(shù)，并指定相似度閥值，然后選擇以圖搜圖的方式，將查詢請(qǐng)求提交到中心服務(wù)器的搜索引擎池；
步驟2:中心服務(wù)器的搜索引擎池內(nèi)生成激活臨時(shí)查詢對(duì)象，并將查詢請(qǐng)求輸入到搜索引擎池內(nèi)的各個(gè)搜索引擎單元；
步驟3:各搜索引擎單元通過虛擬通道將查詢請(qǐng)求發(fā)送到遠(yuǎn)程的人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器；
步驟4:人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器請(qǐng)接受到的查詢請(qǐng)求后，分別在各子庫中進(jìn)行人臉特征對(duì)比搜索，各子庫返回的人臉特征軌跡記錄在人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器內(nèi)部的聚合及排序器重新排序后，經(jīng)由與中心服務(wù)器通訊的虛擬通道回傳中心服務(wù)器的搜索引擎池內(nèi)的相應(yīng)的臨時(shí)查詢對(duì)象；
步驟5:中心服務(wù)器搜索引擎池內(nèi)的臨時(shí)查詢對(duì)象獲得全部人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器返回的對(duì)比結(jié)果后，再由中心服務(wù)器內(nèi)的聚合及排序器進(jìn)行重新聚合排序后回傳給客戶端。
[0015]進(jìn)一步地，還包括點(diǎn)播視頻流步驟，具體實(shí)施步驟如下:
步驟1:客戶端向中心服務(wù)器查詢前端的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)設(shè)備目錄列表；
步驟2:通過客戶端任意選中一個(gè)已經(jīng)查詢到的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)，獲取到該網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)所處的前端單元子系統(tǒng)的人臉識(shí)別儀和其注冊(cè)連接的人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器地址信息;
步驟3:客戶端向相關(guān)的人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器發(fā)起一個(gè)請(qǐng)求視頻實(shí)時(shí)流的點(diǎn)播請(qǐng)求，請(qǐng)求實(shí)時(shí)視頻流的數(shù)據(jù)包內(nèi)容至少包含以下字段:設(shè)備編碼、用戶名、密碼、通訊標(biāo)志和請(qǐng)求命令；
步驟4:人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器收到客戶端發(fā)過來的視頻實(shí)時(shí)流請(qǐng)求后，核實(shí)編碼和用戶名密碼信息后，將該Socket通訊對(duì)象插入終端通訊會(huì)話通道中，再由人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器通過終端通訊會(huì)話通道發(fā)送一個(gè)通知對(duì)應(yīng)的人臉識(shí)別儀上傳流頻流的指令；步驟5:收到上報(bào)視頻流的指令的人臉識(shí)別儀將從網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)獲取的視頻流打包輸入終端通訊會(huì)話通道，由其內(nèi)部的Socket通訊對(duì)象發(fā)送至人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器；
步驟6:人臉軌跡數(shù)據(jù)單元服務(wù)器接收到人臉識(shí)別儀上報(bào)的視頻流后，將其轉(zhuǎn)發(fā)給向本服務(wù)器訂閱視頻流的所有客戶端；
步驟7:客戶端接收到人