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人脸识别在银行营业厅双门互锁门禁系统上的应用
作者：刘柏华
来源：RFID世界网
日期：2011-02-21 09:24:33
摘要：目前市场上的双门互锁门禁系统大都采用读卡或者指纹的身份验证方式，由于这两种方式都存在一定的安全隐患或不足，因而人脸识别技术的应用受到用户关注。
为加强对银行、储蓄所、金库、贵重物品集中场所的安全防范，银行越来越重视技防的作用，作为防止犯罪发生的有效途径，双门互锁门禁系统也应运而生。目前市场上的双门互锁门禁系统大都采用读卡或者指纹的身份验证方式，由于这两种方式都存在一定的安全隐患或不足，因而人脸识别技术的应用受到用户关注。
双门互锁系统是指两道门具有互锁联动的功能，即当一道门被打开时，另一道门则打不开，只有当两道门都关上时，才能打开其中的任一道门。根据《银行营业场所风险等级和防护级别的规定》等相关银行安全管理规范，储蓄网点等现金柜台的进出口必需设置两道门，而且员工在进入第一道门后必需要按照规范锁好第一道门才能进入第二道门，如进入第一道门后没有按要求关好此道门，员工将不能进入第二道门，从而更好地防止犯罪分子尾随作案。
目前，市场上的双门互锁门禁系统大都采用读卡或者指纹的身份验证方式，但是这两种身份验证方式均存在一定的安全隐患。例如：磁卡和智能IC卡均容易被复制，窃取，丢失，它们作为验证模式已经不能满足日益增长的安全需要。而指纹门禁虽然成本低，但是对某类人群的适应性很差，例如指纹不清晰，有磨损等，同时在指纹上有油渍，水渍，蜕皮等情况下，指纹识别的误差也是很大的。另外，由于多年来指纹一直被当成辨识犯罪的工具，部分人会因为指纹被采集而在心理上产生抵触情绪。而人脸识别利用人的面部特征进行身份辨识，友好，直观，不需要人的刻意配合，是目前所有生物识别技术中对使用者影响最小的，准确性也高。更为可贵的是，有人脸识别门禁摄像头采集的人脸图像，也可为事后调查提供最直观的证据，因此，用人脸识别技术取代双门互锁系统中的读卡或者指纹的验证方式，是实现银行营业厅出入控制的一种最佳的选择。
人脸识别技术+智能卡，实现双重验证
人脸识别技术上划分为1：1比对和1：N比对，本方案采用智能卡与人脸识别1：1比对方式相结合，其优势是双重的验证机制。首先需要智能IC卡或者ID卡验证，验证通过之后，进行人脸识别验证，人脸识别验证通过之后，才能开门。与单纯的采用智能卡的门禁系统相比，安全性更高，适合银行这样的高安全性场所使用。
根据目前银行营业厅等重要场所的实际情况，可以设计安全通道门，由两道防盗门、两个人脸识别前端、两个门磁开关、两个出门按钮、一台两门联动控制器。前后两道防盗门组成一个全封闭的安全走道，前后两个人脸识别前端和两个出门按钮，替代传统的钥匙开门。
其工作原理是：首先在管理系统中注册人员，注册时每人分配一张IC卡或者ID卡，将人员的注册信息和人员图像注册到联动控制器中。以从公共区进入安全区为例，正常使用时，当人脸在门1的人脸识别前端上验证时，首先联动控制器查询门2是否闭合，如果门2处于开启状态，则拒绝在门1处进行验证，只有当门2闭合，才允许启动验证。验证时，先在人脸识别前端上刷卡，同时人脸识别前端上的摄像头会捕获一张图像，将卡号信息和图像传输至联动控制器中，控制器根据卡号信息找到注册时的图像，与捕获的图像进行比对识别，比对通过则控制器控制电锁开启，关上门1，在门2处重复上述的验证步骤（系统流程图如图1）。
可实现的功能
双门互锁功能
以从公共区进入安全区为例，当人脸在人脸识别前端1验证通过后，门1处于开启状态，此时，需屏蔽人脸识别前端2和出门按钮2，使其处于非使能状态，即此时在人脸识别前端2进行人脸识别验证或按下出门按钮2都无法触发电控锁2使门2被开启。只有当门1闭合，且电控锁1上电后，人脸识别前端2和出门按钮2重新被激活，处于使能状态，才可以接收人脸识别前端2或出门按钮2的操作请求。同样地，当人脸在人脸识别前端2认证通过后，门2处于开启状态，此时，应该屏蔽人脸识别前端1和出门按钮1，以确保门1非法被开启。只有当门2闭合，且电控锁2上电后，人脸识别前端1和出门按钮1才能重新被激活。
紧急封门及报警功能
当警情发生时，按下营业室内的紧急封门按钮。可实现两道门同时强制封闭，使在门内门外均不能开启，御敌于门外或使歹徒囚于两扇门之间，同时向公安机关或有关人员报警。按复位键后，可以解除锁闭状态。
紧急双开功能
当早晚接送钱箱或者在非常紧急情况下（如遇火灾，毒气等），按下营业室内的紧急开门按钮，既可以实现双门同时打开。按钮只有在高级主管及相关权限的工作人员按下按钮时双门才会打开。
未关门提示功能
当任一门开启超过规定时间后未关闭或假锁，则通过现场蜂鸣或管理主机报警提示关门。在门禁控制器上均可以设置未关门提示功能。若有工作人员疏忽或门处于假锁状态时，超过规定的时间限制，门禁控制器启动蜂鸣器报警，或向控制中心发出指令警报，提示相关工作人员关门。
胁迫开门报警功能
如果工作人员在胁持下通过人脸识别打开门，同时会发出报警信号。既保证了人身安全，又能及时报警。正常情况下，验证是先刷卡，再人脸识别，但在员工受到胁迫开门时，员工可以按键触发1：N的比对识别（不需要用卡），同时验证通过之后向管理系统报警，让犯罪分子没有察觉。当视频中同时出现多张人脸时，系统只会处理占图像面积最大的那张人脸而忽略其他小面积的人脸。
报警联动功能
当报警系统其他部分有报警信号时，两道门同时强制封闭。此时无论采用何种措施均打不开门；只有当警报解除后，银行控制中心通过软件来解除封闭，门才可以正常打开。
按钮开门功能
对没有开门身份的人员，在被允许进入的情况下，可按下营业室内的开门按钮，可实现开门，但受互锁联动逻辑关系的限制。
自锁功能
联动门在工作状态时，其锁具受到外力冲击而被破坏时，联动门支撑的锁舌应始终处于锁死状态，而不是松动或退回。
智能化管理
通过管理电脑对进出人员的权限，进出时间以及进入方式进行管理。并同时存储相应数据，以备事后查询。
多人脸识别开门功能
在重要的区域，系统可以设置同时多个人脸识别（两人以上）才能开门的方式，即打开一道门要有多人同时在规定时间内通过人脸识别验证后，门才能打开。
优势
综上所述，使用本方案有以下几个方面的优点。
第一，使安全防范级别得到有效提升。
在原有智能卡门禁系统上融入人脸识别技术，可有效防止盗取他人智能卡或者监守自盗现象的发生，是原有出入控制系统安全防范级别的有效提升。
第二，能与CCTV系统无缝结合。
随着人们安防要求的逐渐提高，CCTV系统早已成为银行安防系统中的重要环节。本系统无须另添加任何其它设备即可与银行原有的CCTV系统无缝结合。本方案所述的人脸识别门禁系统还设计有一些通讯接口，可以和视频监控系统进行通讯。比如，在发生胁迫报警时，可以通知视频监控系统，使其调整监控画面，更方便观看现场的情况等。
第三，灵活的事件处理和报警联动。
本系统可以与其它报警系统联动，对各种异常事件，如非法读卡，开门超时，门锁损坏，强行进入等，可根据用户实际需求设定相应的报警处理和提示，以确保安全防范区域的安全可靠，并对犯罪分子具有极大的威慑作用。
结语
近些年来，人脸识别技术虽然取得了很大的发展，但是用户担心识别精度还是会受到光照、姿态、表情、伪装等因素的影响，正缘于此，他们在选用人脸识别产品上会有一些担心与顾虑，可喜的是，人脸识别技术的算法已越来越具鲁棒性（鲁棒性，在此指人脸识别算法的健壮性，减弱外界的光照，姿态，表情等因素对人脸识别的影响），再采用红外成像等手段，可以提升识别精度，使得人脸识别产品真正应用起来。
出入口控制作为安全防范系统中的重要环节，直接影响着整个系统内部的安全。目前，较为成熟的门禁解决方案是卡片或者卡片加密码的模式，但一旦卡片丢失或者密码遗失，对整个系统的安全就构成很大威胁或者对用户的使用造成不便。而人脸识别门禁系统用人脸作为“钥匙”来开门明显安全性更高，并且具有受场地环境影响小、识别准确率高、识别速度快、结果直观等优点，已经越来越受到广大客户的重视。（本文作者刘柏华现为深圳市康贝尔智能技术有限公司研发部经理）
双门互锁系统是指两道门具有互锁联动的功能，即当一道门被打开时，另一道门则打不开，只有当两道门都关上时，才能打开其中的任一道门。根据《银行营业场所风险等级和防护级别的规定》等相关银行安全管理规范，储蓄网点等现金柜台的进出口必需设置两道门，而且员工在进入第一道门后必需要按照规范锁好第一道门才能进入第二道门，如进入第一道门后没有按要求关好此道门，员工将不能进入第二道门，从而更好地防止犯罪分子尾随作案。
目前，市场上的双门互锁门禁系统大都采用读卡或者指纹的身份验证方式，但是这两种身份验证方式均存在一定的安全隐患。例如：磁卡和智能IC卡均容易被复制，窃取，丢失，它们作为验证模式已经不能满足日益增长的安全需要。而指纹门禁虽然成本低，但是对某类人群的适应性很差，例如指纹不清晰，有磨损等，同时在指纹上有油渍，水渍，蜕皮等情况下，指纹识别的误差也是很大的。另外，由于多年来指纹一直被当成辨识犯罪的工具，部分人会因为指纹被采集而在心理上产生抵触情绪。而人脸识别利用人的面部特征进行身份辨识，友好，直观，不需要人的刻意配合，是目前所有生物识别技术中对使用者影响最小的，准确性也高。更为可贵的是，有人脸识别门禁摄像头采集的人脸图像，也可为事后调查提供最直观的证据，因此，用人脸识别技术取代双门互锁系统中的读卡或者指纹的验证方式，是实现银行营业厅出入控制的一种最佳的选择。
人脸识别技术+智能卡，实现双重验证
人脸识别技术上划分为1：1比对和1：N比对，本方案采用智能卡与人脸识别1：1比对方式相结合，其优势是双重的验证机制。首先需要智能IC卡或者ID卡验证，验证通过之后，进行人脸识别验证，人脸识别验证通过之后，才能开门。与单纯的采用智能卡的门禁系统相比，安全性更高，适合银行这样的高安全性场所使用。
根据目前银行营业厅等重要场所的实际情况，可以设计安全通道门，由两道防盗门、两个人脸识别前端、两个门磁开关、两个出门按钮、一台两门联动控制器。前后两道防盗门组成一个全封闭的安全走道，前后两个人脸识别前端和两个出门按钮，替代传统的钥匙开门。
其工作原理是：首先在管理系统中注册人员，注册时每人分配一张IC卡或者ID卡，将人员的注册信息和人员图像注册到联动控制器中。以从公共区进入安全区为例，正常使用时，当人脸在门1的人脸识别前端上验证时，首先联动控制器查询门2是否闭合，如果门2处于开启状态，则拒绝在门1处进行验证，只有当门2闭合，才允许启动验证。验证时，先在人脸识别前端上刷卡，同时人脸识别前端上的摄像头会捕获一张图像，将卡号信息和图像传输至联动控制器中，控制器根据卡号信息找到注册时的图像，与捕获的图像进行比对识别，比对通过则控制器控制电锁开启，关上门1，在门2处重复上述的验证步骤（系统流程图如图1）。
可实现的功能
双门互锁功能
以从公共区进入安全区为例，当人脸在人脸识别前端1验证通过后，门1处于开启状态，此时，需屏蔽人脸识别前端2和出门按钮2，使其处于非使能状态，即此时在人脸识别前端2进行人脸识别验证或按下出门按钮2都无法触发电控锁2使门2被开启。只有当门1闭合，且电控锁1上电后，人脸识别前端2和出门按钮2重新被激活，处于使能状态，才可以接收人脸识别前端2或出门按钮2的操作请求。同样地，当人脸在人脸识别前端2认证通过后，门2处于开启状态，此时，应该屏蔽人脸识别前端1和出门按钮1，以确保门1非法被开启。只有当门2闭合，且电控锁2上电后，人脸识别前端1和出门按钮1才能重新被激活。
紧急封门及报警功能
当警情发生时，按下营业室内的紧急封门按钮。可实现两道门同时强制封闭，使在门内门外均不能开启，御敌于门外或使歹徒囚于两扇门之间，同时向公安机关或有关人员报警。按复位键后，可以解除锁闭状态。
紧急双开功能
当早晚接送钱箱或者在非常紧急情况下（如遇火灾，毒气等），按下营业室内的紧急开门按钮，既可以实现双门同时打开。按钮只有在高级主管及相关权限的工作人员按下按钮时双门才会打开。
未关门提示功能
当任一门开启超过规定时间后未关闭或假锁，则通过现场蜂鸣或管理主机报警提示关门。在门禁控制器上均可以设置未关门提示功能。若有工作人员疏忽或门处于假锁状态时，超过规定的时间限制，门禁控制器启动蜂鸣器报警，或向控制中心发出指令警报，提示相关工作人员关门。
胁迫开门报警功能
如果工作人员在胁持下通过人脸识别打开门，同时会发出报警信号。既保证了人身安全，又能及时报警。正常情况下，验证是先刷卡，再人脸识别，但在员工受到胁迫开门时，员工可以按键触发1：N的比对识别（不需要用卡），同时验证通过之后向管理系统报警，让犯罪分子没有察觉。当视频中同时出现多张人脸时，系统只会处理占图像面积最大的那张人脸而忽略其他小面积的人脸。
报警联动功能
当报警系统其他部分有报警信号时，两道门同时强制封闭。此时无论采用何种措施均打不开门；只有当警报解除后，银行控制中心通过软件来解除封闭，门才可以正常打开。
按钮开门功能
对没有开门身份的人员，在被允许进入的情况下，可按下营业室内的开门按钮，可实现开门，但受互锁联动逻辑关系的限制。
自锁功能
联动门在工作状态时，其锁具受到外力冲击而被破坏时，联动门支撑的锁舌应始终处于锁死状态，而不是松动或退回。
智能化管理
通过管理电脑对进出人员的权限，进出时间以及进入方式进行管理。并同时存储相应数据，以备事后查询。
多人脸识别开门功能
在重要的区域，系统可以设置同时多个人脸识别（两人以上）才能开门的方式，即打开一道门要有多人同时在规定时间内通过人脸识别验证后，门才能打开。
优势
综上所述，使用本方案有以下几个方面的优点。
第一，使安全防范级别得到有效提升。
在原有智能卡门禁系统上融入人脸识别技术，可有效防止盗取他人智能卡或者监守自盗现象的发生，是原有出入控制系统安全防范级别的有效提升。
第二，能与CCTV系统无缝结合。
随着人们安防要求的逐渐提高，CCTV系统早已成为银行安防系统中的重要环节。本系统无须另添加任何其它设备即可与银行原有的CCTV系统无缝结合。本方案所述的人脸识别门禁系统还设计有一些通讯接口，可以和视频监控系统进行通讯。比如，在发生胁迫报警时，可以通知视频监控系统，使其调整监控画面，更方便观看现场的情况等。
第三，灵活的事件处理和报警联动。
本系统可以与其它报警系统联动，对各种异常事件，如非法读卡，开门超时，门锁损坏，强行进入等，可根据用户实际需求设定相应的报警处理和提示，以确保安全防范区域的安全可靠，并对犯罪分子具有极大的威慑作用。
结语
近些年来，人脸识别技术虽然取得了很大的发展，但是用户担心识别精度还是会受到光照、姿态、表情、伪装等因素的影响，正缘于此，他们在选用人脸识别产品上会有一些担心与顾虑，可喜的是，人脸识别技术的算法已越来越具鲁棒性（鲁棒性，在此指人脸识别算法的健壮性，减弱外界的光照，姿态，表情等因素对人脸识别的影响），再采用红外成像等手段，可以提升识别精度，使得人脸识别产品真正应用起来。
出入口控制作为安全防范系统中的重要环节，直接影响着整个系统内部的安全。目前，较为成熟的门禁解决方案是卡片或者卡片加密码的模式，但一旦卡片丢失或者密码遗失，对整个系统的安全就构成很大威胁或者对用户的使用造成不便。而人脸识别门禁系统用人脸作为“钥匙”来开门明显安全性更高，并且具有受场地环境影响小、识别准确率高、识别速度快、结果直观等优点，已经越来越受到广大客户的重视。（本文作者刘柏华现为深圳市康贝尔智能技术有限公司研发部经理）
