AI人臉辨識打造智慧工廠,提升場域安控管理
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AI人臉辨識打造智慧工廠,提升場域安控管理

2021/11/03

AI人臉辨識打造智慧廠房,提升大型場域安控管理

工業 4.0 的潮流席捲全球,其發展核心包含自動化設備、物聯網、大數據,與雲端計算等技術整合,而「智慧製造」與「智慧廠房」的概念亦因應而生,許多工廠逐步踏上智慧轉型之路。同時,AI 人工智慧辨識技術日趨進步,無論是臉部辨識、車牌辨識等皆可見於日常與商務場景之運用,場域門禁管控更成為許多企業管理員工安全與保護公司機密資訊之首要任務。舉例來說,中大型製造業廠區或倉庫每日皆有數百,甚至上千人進出,除員工外,還有合作之承包商、訪客、國外技術人員等,屆時人員身分之有效驗證將成一大難題,也因此許多廠區已逐步採用AI人臉辨識技術,整合員工出勤打卡系統,來做為門禁管理及身分驗證之安控解決方案。

人臉辨識技術於各場域規模之應用場景與優勢

臉部辨識技術已存在多年,舉凡 Face ID 解鎖、Facebook 人物標註,智慧支付等皆以融入日常生活,而新冠疫情爆發以來,為減少人與人間的接觸,許多企業也開始將人臉辨識導入其辦公及作業環境。於疫情趨緩的疫後時代,防疫行動仍不可鬆懈,臉部辨識技術將為多種垂直產業帶來價值,且透過系統整合,將協助各規模企業達到同時管理場域安全、身份驗證,與人員健康監測之目的。

企業依規模與作業環境需求,可將人臉辨識技術應用於不同之場景,以下將針對大中小型之場域空間,如何利用臉部辨識技術進行更深入的介紹。

  • 小型場域:辦公室、商業大樓

    傳統的打卡鐘與指紋按壓之出勤管理方式,於疫情期間因有其需接觸之特性,易增加感染風險,企業為了確實管理員工出缺勤紀錄,可藉由具備人臉辨識之門禁一體機,透過刷臉方式進行員工出缺勤之管理。新一代的門禁一體機針對防疫需求,除了可於配戴口罩時進行人臉辨識外,更搭載熱感攝影機或紅外線體溫感測裝置,於打卡同時同時進行口罩配戴及體溫之量測。此外,商業大樓的網路 IP攝影機也可透過導入人臉辨識進行出缺勤管理,可大幅降低人與人間的接觸頻率,並同時完成體溫測量、人臉配對與身分驗證等健康安控目的,於上班尖峰時間,加速人流流通效率,且相對減少人工測量體溫所耗費之時間與人事成本,還可避免因門禁卡遺失,或遭竊而衍伸出不肖人士盜用身份,偷取公司機密的資安問題。

  • 中型場域:工廠作業區、倉庫、無塵室

    許多半導體製造業與物流業正經歷數位轉型,台灣長年為ODM/OEM製造中心,客戶皆來自世界頂尖科技大廠,其工廠作業區或無塵室等特定場域,每日進出人員可多達百人,包含員工、外部訪客、承包商、國外技術人員等,為確保訂單與產品商業機密不外流,需針對人員進出有更嚴格的管制。物流業受疫情宅經濟影響迅速發展,為因應數位轉型亦開始導入AI、物聯網等技術,逐步往智慧物流前進,於內部人員(倉儲管理、物流司機等)進出管理上,也需要更嚴謹的門禁規範,藉此保障員工安全,避免外部人士伺機混入,造成企業財產損失。

    針對這些中型場域安控場景,導入臉部辨識技術不僅能快速辨別人員授權之層級,保障公司資訊安全,亦可降低透過人工肉眼而導致誤判耗時的狀況發生。您可進一步了解如何於工廠、倉儲導入人臉辨識。

  • 大型場域: 如石化及重工業廠區

    除上述介紹之製造業廠區,原物料產業如石化廠區或重工業廠區所需之空間多屬戶外,且占地廣,每日可多達數千人進出,除員工出缺勤紀錄外,更需有效地管控跨廠區進出人士之權限,透過臉部辨識技術,可於大型工作站架設之攝影機畫面上快速進行多人辨識。臉部辨識技術還可用於記錄人員操作機械與設備,確保僅有通過身份驗證之授權人員方可操作機械。此外,透過將臉部辨識軟體彈性整合於其他影像管理系統(VMS)與即時知訊系統,更全面改善人員監督效率,保全人員無需再手動切換多台監視器畫面,透過監控工作流程可另外改善運營管理效率,達到自動化之流程優化。

大型場域導入人臉辨識面臨之六大難題

臉部辨識之於工廠、廠房等大型場域安控應用日益普及,然基於各種自然與人為因素,許多大型廠區欲導入AI人臉辨識解決方案於現有工作環境時,仍先需解決以下六大挑戰。

室內外光線條件不佳,無法準確辨識人臉

大型場域如石化廠因涉及跨廠區的人員及車輛進出問題,須同時架設室內外攝影機,並將人臉辨識技術整合於智慧門禁管理系統。以室外場景為例,於白天會有臉部嚴重背光、而夜晚則是光線不足造成畫面躁點、過暗之問題。室外光線的嚴苛條件,往往導致一般人臉辨識技術之準確度不佳。

訊連科技開發之FaceMe®人臉辨識技術採用其獨家之TrueTheater™影像優化技術,可於臉部辨識前,先透過提升影像銳利度與畫質、去背光、降噪等影像強化技術,加速人臉辨識速度,並提升11.5%之臉部辨識正確率。

人臉因局部遮蓋,增加臉部辨識難度

大型跨廠區的作業人員因長時間於戶外環境工作,加上防疫管理與人身安全之考量,需整日配戴口罩、安全帽、護目鏡、遮陽帽等,但卻造成人臉因局部被遮蔽,而增加臉部辨識困難度。此外,上下班尖峰時間,如多次來回脫戴這些裝備亦會降低效率,徒增人事與時間成本。

FaceMe®臉部辨識軟體採用之深度學習類神經網路演算法,在人臉被部分屏蔽的狀況下,仍可有效擷取臉部特徵值,並與資料庫進行身分比對,尤其在配戴口罩的狀況下,其正確辨識率仍高達98.21%,卓越的辨識力在NIST FRVT臉部辨識測試項目中,名列全球頂尖AI人臉辨識引擎之一。

相機角度架設位置受限,降低臉部辨識精準度

大型場域欲將人臉辨識技術導入網路IP攝影機或大門邊緣裝置時,有時受限於辦公作業環境,造成相機角度架設位置以及可擷取之影像畫面受侷限,其他因素包含鏡頭與人臉的距離過遠、背光、相機視角(FOV)範圍過大等,這些皆會造成畫面上僅出現半張臉、或者非正面人臉之情形,導致無法有效擷取臉部特徵值,並精準辨識人員身份。

透過FaceMe® 之人臉辨識,可於超過10人的同一畫面中即時辨識多張人臉,且相機角度高達180~200公分的設置下,透過AI技術辨別特殊角度,如俯瞰、側臉、局部遮蓋等。此外,FaceMe®還可支援各式工業用攜帶型與桌上型系統,以及網路IP攝影機,如 Intel NUC,以便於場域受限的狀況下,仍精準執行人臉辨識。FaceMe®人臉辨識於全球知名NIST FRVT 1:1 WILD實境照片測試(wild photo)中,達96.98%正確辨識率,人臉辨識同時也具遠距辨識之優勢,因此更可協助大型場域提供更嚴謹的安控管理措施。

高密集動態人流,影響臉部辨識速度

大型廠區每日人員流動高達數百或數千人,且其身分包含承包商、臨時施工人員、外部技術人員等,於上下班尖峰時刻,更需要一套能夠快速進行臉部辨識,完成門禁打卡、身分驗證需求之解決方案。

訊連科技提供之 FaceMe®人臉辨識技術可於硬體上(NVIDIA®CUDA™及Intel®Movidius™)啟用GPU加速,針對海量臉部資料庫,進行超快速搜尋演算法,FaceMe®於600萬人臉資料庫中搜尋單張臉孔,僅需1.6毫秒。

如欲瞭解更多,可參閱筑波醫電採用FaceMe®人臉辨識,0.5秒完成掃臉跟身分驗證

活體防偽技術,杜絕代打卡風險

由於大型場域進出人流複雜,員工間可能發生代打卡之風險、取用人臉相片破解門禁系統,或因門禁卡遺失遭竊而擅自進入廠區等安控危機。此外,某些大型石化廠區,為了降低人事支出成本,於接待處架設導入人臉辨識之邊緣裝置,於確認身份後,方可進入廠區。

FaceMe®人臉辨識技術支援多種活體辨識防偽機制,透過3D景深鏡頭與2D鏡頭來判別是否為真人,進而達到嚴格的環境安全把關。

臉部辨識軟體與現有硬體裝置出現相容問題

軟硬體裝置不相容亦是大型場域導入人臉辨識技術、加強門禁安控時易衍生的難題。許多製造業或原物料業廠區基於建置成本考量,欲從原有的軟硬體設備如含攝影鏡頭的立式三叉機、網路IP攝影機、邊緣裝置之門禁系統、影像管理系統等直接導入AI人臉辨識技術與數據統計服務,然因軟硬體設置不相容,反增加更多設置費用。

FaceMe® 作為一跨平台之人臉辨識引擎可同時支援多種作業系統(Windows、Linux、Android 、iOS),亦支援OpenVINO™、TensorRT、TensorFlow及CoreML等多種AI邏輯推理引擎,且可運行於個人電腦、工作站和伺服器上,無論是何種硬體設置,皆可依使用情境,提供最適配的建置方案。

立基於FaceMe®全球頂尖之臉部辨識技術,FaceMe®Security為大型場域使用人臉辨識進行環境安全管理之最佳解決方案

FaceMe® Security - 大型場域首選的環安控人臉辨識解決方案

FaceMe®Security為一款專為安控設計之智慧解決方案,隨著智慧工廠的概念愈趨普及,AI人臉辨識之於環安控的智慧製造亦漸形重要。透過最即時的臉部數據比對、口罩體溫偵測、第三方系統整合等各項加值功能,將協助各種大型場域提升門禁管制安全與企業生產效率。以下針對FaceMe®Security將做更詳細的介紹:

FaceMe®SDK

FaceMe®SDK 針對各產業應用場景提供跨平台的作業系統支援,包含Windows、Linux、Android、iOS,且可於多數硬體裝置如邊緣工作站、電腦、行動裝置、IoT/AIoT裝置上運行。此外,FaceMe®SDK於全球知名NIST FRVT 1:1 和 1:N 臉部測試中,榮登全球前十強,FaceMe®的正確辨識率達 96.98%,於辨識精準度與速度皆屬全球頂尖,是作為安控與門禁之最佳選擇。其主要功能包含:

  • 人臉辨識 : 進行人臉偵測、人臉特徵值擷取、人臉搜尋、人臉比對與匹配
  • 人臉屬性 : 辨認性別、年齡、情緒、頭部動作
  • 影像強化技術 : 進行解析度優化、去背光、降噪
  • 口罩辨識 : 偵測口罩配戴狀況,且配戴下之人臉辨識正確率高達98.21%

欲了解更多,請參閱FaceMe®SDK技術規格FaceMe®SDK系統需求

FaceMe®Security 加值套件

雖國內新冠疫情已趨緩,然防疫行動仍不可鬆懈,為有效降低人與人之接觸,並確實管理個人健康監測,FaceMe®Security另提供三種不同的加值套件,供企業整合於其軟硬體裝置中,打造完整的一站式門禁管制、健康管理、與環境安控的解決方案。

  • Check-in Add-on : 安裝於低功耗之輕型裝置,並與網路IP攝影機做連接,快速擷取人員臉部特徵,與數據資料庫做身分比對,即時顯示訪客簽到或員工出勤打卡的紀錄。
  • VMR Add-on : 提供影像錄製與回放的即時監控功能,且可同步支援9路攝影機,搭配FaceMe Security Central,保全人員可立即接收特定事件警報或搜尋錄製影像檔案,加強場域安全管理。
  • Health Add-on : 提供非接觸之健康監測解決方案,利用臉部辨識技術,偵測人員口罩配戴狀況,並同時完成額溫測量與身分辨識,如體溫異常,亦可發送即時通知給保全,採取對應措施。

支援多樣化邊緣運算裝置,實現人臉辨識效能最大化

FaceMe® Security可依場域大小支援各種邊緣運算裝置,企業可依據每小時之人流,選擇搭載Intel CPU/VPU的工業電腦、NVIDIA Jetson AGX Xavier或多張GPU的大型Windows工作站。舉例來說,一個工作站搭載之四張NVIDIA RTX A6000圖像處理器可支援172路 IP攝影機,如需管理300路攝影機,僅需設置兩台工作站即可。

彈性整合影像管理系統(VMS)、門鎖系統、ERP等第三方系統

FaceMe® Security還可與各大主流影像管理系統(VMS)做整合 (Milestone, Network Optix Nx Witness, VIVOTEK VAST2),亦可與即時通訊系統、門禁、ERP等第三方系統串接,於特定事件發生時,如透過臉部辨識認出某 VIP 或黑名單人士進入廠區,便可立即自中控中心發出警示訊息給保安人員,進行應對的安全措施,進一步保障員工安全。

如欲了解更多,請參考FaceMe® Security系統需求

FaceMe® Security 實際場域應用

FaceMe® Security 可應用之場域範圍與場景非常多元,其基礎建置架構始於大門、辦公室入口的邊緣裝置與網路IP/具溫度感測功能攝影機,透過人臉偵測與特徵擷取,進行體溫測量與口罩偵測,同時間將臉部資料透過伺服器傳回中控中心,與數據資料庫做人臉的比對,進行身份驗證,也能夠透過Check-in Add-on 進行訪客簽到與員工出勤打卡的記錄,而保全人員亦可透過 VMR Add-on 同步監測攝影機即時畫面,並於特殊事件發生時,收到警示通知,採取必要行動。

欲了解更多,可參考 微程式資訊採用FaceMe®人臉辨識技術 打造石化業跨廠區多因子智慧辨識解決方案

總結

在新冠疫情以及工業4.0潮流的影響下,大型場域如室內外工廠、廠房、倉儲物流等透過採用FaceMe® Security 臉部辨識技術可達成以下三大目的:

  • 上下班刷臉打卡,以安全非接觸的方式完成門禁出勤管理,並保存完整記錄利事後查詢
  • 透過偵測口罩配戴狀況與量體溫之方式,落實健康防疫行動,保障企業人員安全
  • 藉由建置邊緣工作站、伺服器、影像管理系統等架構,全面改善大型場域之安控管理,大幅降低人事與營運成本

臉部辨識技術無疑將被應用於更多產業場景,至今已有許多零售、餐飲、飯店、醫療等業者採用AI人臉辨識,如欲了解更多,請參考FaceMe®案例分享

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