用户需求场景

该系统主要应用于超大型公共场所的人脸动态识别与管理场景，具体包括但不限于城市核心商圈、大型交通枢纽（如多站合一的铁路枢纽、国际机场）、大型园区（如产业园区、高校集群）等。场景需支撑每日 100 万次的人流监测，通过 15000 路相机实现全域覆盖，核心目标是实时完成人脸的识别、匹配与数据统计，可用于安防预警（如黑名单人员识别）、人员轨迹追踪、身份核验（如 VIP 客户识别）等场景。

1.数据接入层

这层主要负责接入和调度来自前端摄像头的数据流：

•15000路摄像头：分布在各个场景中（如地铁、商场、园区等），实时采集人脸图像。

•采集网关：用于接收摄像头上传的图像数据，完成初步格式转换、过滤等。

•请求调度 & 拍摄调度：用于控制请求频率，平衡资源负载，保证系统每秒200次调用的稳定性。

2.识别计算层

该层是核心的AI推理处理部分，主要包括：

•人脸检测：对图像中进行人脸定位，裁剪出清晰的面部区域。

•特征提取：对检测到人脸进行编码，提取为向量形式（如512维或1024维的特征向量）。

•特征比对：将提取到的特征与200万张底库人脸向量进行快速比对，返回最匹配的人或前N个候选结果。

3.数据管理层

这一层负责存储与返回最终结果：

•人脸底库：预先注册好的200万人脸数据（可以批量导入），进行特征编码并缓存优化。

•结构化结果：比对成功后，输出识别结果（如姓名、编号、时间、地点、相似度等），并结构化存储。

技术实现方案

前端层：15000 路智能相机内置轻量人脸检测算法，完成初步抓拍与筛选（过滤非人脸、模糊图像），通过光纤网络将有效人脸图传输至后端。

数据处理层：

人脸预处理：对抓拍图进行对齐（标准化人脸角度、大小）、质量增强（去模糊、光照校正）。

特征提取：基于深度学习模型（如 ArcFace、InsightFace）将人脸转化为 128 维 / 256 维特征向量，采用 GPU 加速（单张特征提取耗时 < 100ms）。

比对引擎层：采用分布式向量检索框架（如 Faiss、Milvus），结合 GPU 并行计算实现 1:N 快速比对（200 万底库单轮比对耗时 < 200ms）；支持动态加载底库分片，提升检索效率。

存储层：采用混合存储架构 —— 特征向量存于分布式向量数据库（支持高并发读写），原始人脸照片存于对象存储（如 MinIO），业务数据（比对记录、用户信息）存于关系型数据库（如 MySQL 集群）。

业务层：通过微服务架构实现功能模块化，包括设备管理（相机状态监控、参数配置）、底库管理（批量导入 / 导出、权限控制）、告警管理（规则配置、通知推送）、统计分析（实时计算 + 离线报表）。

最终实现效果

实时监控界面：显示 15000 路相机的实时画面，识别到的人脸以框选标注，同步显示匹配结果（姓名、ID、相似度、所属类别）；支持按相机区域、时间筛选画面。

预警与告警：当识别到黑名单人员时，系统自动触发声光报警（客户端弹窗 + 现场设备告警），并推送至指定终端（如运维人员手机），附带人脸截图、出现时间及位置。

数据统计与报表：生成多维度统计结果，包括每日 / 时段人流量（分区域、分通道）、高峰时段分布、性别 / 年龄占比、底库匹配率（如白名单人员出现频次）等，支持 Excel 导出和可视化图表（柱状图、热力图）。

系统日志：记录所有比对请求（成功 / 失败）、底库更新记录、设备运行状态（相机在线率、服务器负载），支持按时间、事件类型检索。