安防通行场景的人脸抓拍与识别实践

在自然通行场景中，人脸识别效果不仅取决于模型，还受到摄像头高度、拍摄角度、光照和人脸尺寸的直接影响。这里将搭建一套面向安防摄像头的抓拍识别服务，梳理从视频流接入、质量门控到 ArcFace 底库比对的完整流程，并说明部署和现场调参要点。

项目地址：YQisme/Passage-Face-Recognition:。

我的小站：Ean7的小站

近景 / 坚控流人脸检测 + ArcFace 1:N 识别 HTTP 服务。启动后自动拉流、抓拍、比对底库，并在网页上完成待命名入库与纠错。

应用场景

面向安防摄像头在自然通行场景下的近景抓拍与 1:N 识别，适合门口、通道、前台、闸机口等人员会走过并短暂正对镜头的位置；不适合远景全景坚控、纯俯拍、大侧脸或快速奔跑抓拍作为主路径。

安防摄像头与自然场景

类型	适用说明
安防 / 网络摄像头（RTSP 主码流）	主路径；建议主码流 + process_max_width: 1280，保证脸宽足够
室内自然光 / 过道灯光	正常；过暗过曝会被质量门控拒绝（可调 brightness_*）
室外自然场景	可用，但逆光、强阴影、雨雾会降低检出与相似度
子码流 / 低分辨率远景	不推荐；人脸易小于 min_face_width（默认 60px）被丢弃

典型用法：通道口固定机位持续拉流 → 过路人正脸一瞬被抓拍 → 自动比对底库；未命中进「待命名」，命中进「已识别」，均可人工纠错再入库。

网页右上角 设置：可热改质量门控、比对阈值、检测 conf、batch 等待，以及抓拍保存时长（天/月）和总空间上限；也可改 视频源 / 队列容量（写回 YAML 后需点「完整重启」生效）。设备 / 权重 / 端口仍需改配置后重启。清理范围是已识别、待命名和调试抓拍，不含底库已录入照片。

摄像头高度与人脸角度

识别依赖正脸几何约束（默认 max_yaw_deg / max_pitch_deg = 25°，min_frontal = 0.72）。安装与通行路径建议：

维度	建议	说明
安装高度	约 1.6～2.2 m	与成人面部高度接近；过高易成俯视大俯角，过低易成仰视
俯仰角	镜头略俯视或接近水平	人脸相对镜头的 **pitch 宜	pitch	≤ 25°**；天花板高吊、大俯角易 pitch_too_large / not_frontal
水平朝向	正对通行方向	左右偏头 **yaw 宜	yaw	≤ 25°**；侧面机位、大侧脸易被拒
人脸在画面中大小	脸宽 ≥ 60 px（处理分辨率下）	机位过远或只用子码流易 face_too_small
通行距离	约 1～4 m（视焦距与分辨率）	过近易裁切/模糊；过远脸太小、细节不足

安装示意：人正面走过镜头前的「正脸走廊」——机位正对来向、高度贴近面部、避免纯侧面与大俯拍。偏头、低头看手机、只露后脑勺等情况会被质量模块过滤，属预期行为。

现场调参：抓不到可略降 min_face_width / min_frontal，或放宽 max_yaw_deg / max_pitch_deg；误抓杂脸（后脑勺等）则提高 min_det_score、min_frontal。

快速开始

# 在 根目录下执行

# 首次：复制本地配置并填写 RTSP / device 等（勿提交）

cp config.yaml config.local.yaml



# 一键启停（推荐；默认读 config.local.yaml）

bash start_face_serve.sh

bash stop_face_serve.sh



# 或前台运行

python serve.py

• 坚控页：http://<主机>:8080/
• 健康检查：curl http://127.0.0.1:8080/health
• 日志 / PID：logs/face_serve.log、logs/face_serve.pid

可选环境变量（启动脚本）：HOST PORT DEVICE SOURCE CONFIG

PORT=8081 DEVICE=cuda:0 bash start_face_serve.sh

目录结构

face/

├── serve.py              # HTTP 服务入口

├── service.py            # 拉流 / 推理线程

├── pipeline.py           # 检测 → 质量 → 对齐 → 特征 → 比对

├── detect.py             # YOLOv8n-Face（含五点）

├── arcface.py            # ArcFace 特征

├── gallery.py            # 底库 / 待命名 / 已识别

├── quality.py            # 清晰度、正脸、亮度等

├── config.yaml           # 可提交的配置模板

├── config.local.yaml     # 本地配置（gitignore，含 RTSP 等）

├── start_face_serve.sh   # 后台启动

├── stop_face_serve.sh    # 停止

├── enroll.py             # 离线图片录入底库

├── run_video.py          # 本地视频/摄像头调试

├── weights/              # yolov8n-face.pt、backbone.pth

├── gallery/              # 底库与抓拍

│   ├── candidates/       # 待命名抓拍

│   └── recognized/       # 已识别抓拍

└── logs/                 # 服务日志

识别结果与「待命名抓拍」

比对使用余弦相似度，阈值见 config.local.yaml / config.yaml 的 match 段（默认）：

相似度分数	状态	去向	名字字段
≥ match_threshold（0.45）	matched	「已识别抓拍」	确定命中人名
≥ candidate_threshold（0.35）且 < 0.45	candidate	「待命名抓拍」	预填最像的人名（ref_name，仅建议）
< 0.35	unknown	「待命名抓拍」	为空，需人工命名

要点：

• 待命名里出现名字，不等于已经入库。 那是中间档相似度下的建议名，方便点「入库」时确认或改名。
• 建议名不对：改掉再入库，或点「丢弃」。
• 「已识别抓拍」可「更正入库」：按正确姓名再写入底库，并清理旧名下过于相似的模板。
• 点击已识别卡片可看详情与现场截图（绿框 + 姓名）；姓名支持中文（Pillow + assets/fonts/，仅落盘时绘制，不影响预览帧率）。

调严 / 调松：提高 match_threshold 更不易误识；降低 candidate_threshold 会有更多「带建议名」的待命名。

网页功能

打开 / 后可：

1. 看 MJPEG 预览与运行状态
2. 待命名抓拍：命名入库 / 丢弃
3. 已识别抓拍：纠错入库 / 丢弃
4. 底库：浏览每人多角度模板，删除整人或单张模板
5. 上传图片录入（POST /enroll）

主要配置（config.local.yaml / config.yaml）

配置项	说明
server.host / port	地址，默认 0.0.0.0:8080
source	摄像头索引 / 视频文件 / RTSP
model.device	cuda:N / auto / cpu；扫卡后会释放未选中卡的临时 CUDA context
model.process_max_width	处理前最长边缩放（抓拍清晰度与速度）
quality.*	最小脸宽、模糊、正脸角、关键点置信度等
match.match_threshold	判定为已识别
match.candidate_threshold	进入待命名并可能带建议名
match.max_templates_per_person	同名最多保留模板数

抓拍建议用主码流 + process_max_width: 1280；子码流分辨率过低时容易 face_too_small。

HTTP 接口摘要

方法	路径	说明
GET	/	坚控页
GET	/health	健康检查
GET	/status	运行状态
GET	/settings	可热改配置快照
POST	/settings	热更新配置（JSON；persist 写回 YAML）
POST	/restart	完整重启进程（{"confirm":true}；前端有按钮）
GET	/events	最近识别事件
GET	/snapshot.jpg	最新标注帧
GET	/stream.mjpg	MJPEG 预览
GET	/gallery	底库名单
DELETE	/gallery/person	删除某人全部模板
GET	/candidates	待命名列表（含 ref_name / score）
POST	/candidates/{id}/enroll	待命名入库（form: name）
DELETE	/candidates/{id}	丢弃待命名
GET	/recognized	已识别列表
POST	/recognized/{id}/enroll	纠错入库（form: name）
POST	/enroll	上传图片录入（multipart: name + image）

离线工具

# 从图片录入底库

python enroll.py --name 张三 --image ./photos/zs.jpg

python enroll.py --name 李四 --image ./photos/lisi_dir/



# 本地视频 / 摄像头调试（不启 HTTP）

python run_video.py --source 0

python run_video.py --source /path/to/video.mp4 --device cuda:0 --no-show

权重

模型文件不入库（backbone.pth 约 167MB，超过 GitHub 100MB 限制）。下载后放到 weights/，说明见 weights/README.txt。

文件	用途	下载
yolov8n-face.pt	人脸检测（五点关键点）	Google Drive（derronqi/yolov8-face）
backbone.pth	ArcFace MS1MV3 IResNet50	官方包内 arcface_torch/ms1mv3_arcface_r50_fp16/backbone.pth。OneDrive / 百度网盘（提取码 e8pw）。仅供非商业研究使用。

依赖

见 requirements.txt（ultralytics、opencv、torch、fastapi、uvicorn、PyYAML 等）。RTSP 拉流依赖本机 ffmpeg（CoreX 环境一般在 /usr/local/corex-4.1.3/bin/ffmpeg）。

GPU 说明

• device: cuda:N：优先该卡；不可用或空闲不足时自动改选空闲显存最多的卡（auto 则始终自动选）。
• 用 torch 查询各卡显存时会短暂创建多卡 context；选中后对其余卡 cudaDeviceReset 释放，进程应只留在目标卡上。
• 启动脚本也可提前设置 CUDA_VISIBLE_DEVICES，进程内统一用 cuda:0。