第五篇一体化人脸门禁产品硬件
当前人脸门禁的主流产品是带屏幕的一体化人脸门禁产品，由于厂家众多、产品功能组件多样、产品性能指标差异较大，经常导致用户对人脸门禁产品的选择比较困难，也较难通过客观指标对人脸门禁进行设备评测。本章节把一体化人脸门禁的主要产品模块组成和主流技术方案进行对比分析，为产品制造商设计研发人脸门禁产品和用户选择人脸门禁产品提供技术规范参考。以下描述一体化门禁产品直接统称为门禁产品。
一体化门禁产品组成
一体化人脸门禁产品通常由摄像头模组、人体感应模块、补光模块、感应卡或键盘、主控板、显示屏、联动输出模块等组成。有些产品通过触摸屏取代键盘，或者直接省掉感应卡模块，均和产品设计定位相关。
图一体化门禁产品组成
摄像头成像模组
摄像头成像模组是一体化人脸门禁产品的关键组件，关系着人脸识别成像的采集能力和适用范围。影响摄像头成像模组的主要技术参数是接口类型、感光范围、镜头数量等关键指标。
1.基本原理
摄像机成像原理图
摄像机组成
典型的摄像头模组由镜头、传感器、ISP模块、视频编码模块等组成。根据接口类型不同ISP或视频编码模块也可能集成在主控板上。
镜头。主要参数是焦距、光圈和景深。关于焦距、光圈和景深涉及较多光学内容，此处不再展开。
传感器sensor。决定了镜头的低照度和宽动态成像能力，决定着门禁设备是否在室外应用、室内应用等不同的适用范围。
数字信号处理ISP。影响图像白平衡、变形纠正以及对焦控制等多种功能。
图像编码。和摄像头模组的类型有关，USB和MIPI摄像头通常不进行视频压缩编码，网络摄像头涉及到视频压缩编码问题。
2.摄像头模组成像器件
人脸门禁整体上来看是高度集成化的产品，摄像头模组往往来源于电脑摄像头、手机摄像头或安防监控摄像头几种已有产品。根据摄像头的成像芯片来源不同，可以分为以下几种类型：
一类：以电脑摄像头为主的室内成像摄像头模组
以笔记本电脑、台式机配套的桌面USB摄像头通常应用于桌面、前台等室内应用场景，被拍摄的人和设备之间的距离通常在1米以内，室内光线光亮稳定不存在较大变化，这种以电脑摄像头为主体的室内成像摄像头模组在人脸门禁中得到大量的应用。
以桌面电脑室内成像型摄像头模组的典型指标为：
人脸检测距离：1米以内；
人脸清晰度：以D1、720P或1080P为主；
宽动态光线适应能力：要求光线在人脸部均匀，不具备光线宽动态的适应能力。
低照度成像能力：适宜的成像照度为100-3000Lux，不具备低照度成像能力。
适用范围：室内门禁或者环境良好情况下的人脸检测和识别。
二类：以手机摄像头为主的宽动态成像模组
随着智能手机的发展，大量智能手机摄像头模组的成像能力得到了较大的提升，主流手机摄像头相对桌面USB摄像头在成像质量有了质的变化。这些摄像头通常是以MIPI接口摄像头为主，也有少数仍以USB接口方式存在。
以手机摄像头模组为主的带有一定程度的宽动态模组的典型指标为：
人脸检测距离：0.5米-2米以内；
人脸清晰度：以720P或1080P为主；
宽动态光线适应能力：具有60db-80db的宽动态成像能力。
低照度成像能力：能进行弱光线的成像，适宜的成像照度为30-3000Lux，初级的低照度成像。
适用范围：有补光环境的室内或者楼层、单元门成像。
三类：以安防监控摄像头芯片为主的低照度宽动态成像模组
安防摄像头通常以室外为主，而且要适应强光、夜晚弱光无光等多种场景，安防摄像头的专业级成像芯片已经具备较好的低照度宽动态成像能力。这类模组的典型指标为：
人脸检测距离：0.5米-5米；
人脸清晰度：以720P或1080P为主；
宽动态光线适应能力：具有80db-100db的宽动态成像能力。
低照度成像能力：能进行微光或弱光线的成像，适宜的成像照度为0.1-5000Lux。
适用范围：园区、社区的室外人脸识别，建筑室外出入口的人脸识别应用。
3.摄像头接口类型
摄像头模组的接口类型和摄像头的体积、应用范围有较大的关系。主要有以下接口类型
A.USB
常见的电脑摄像头通常大部分USB摄像头。USB摄像头是目前应用较广泛的摄像头模组，具有市场占有率高、兼容性好等特点。
通用串行总线（英语：UniversalSerialBus，缩写：USB）是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范，被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视（机顶盒）、游戏机等其它相关领域。较新一代是USB3.1，传输速度为10Gbit/s，三段式电压5V/12V/20V，较大供电100W，新型TypeC插型不再分正反。
USB是一种常用的pc接口，他只有4根线，两根电源两根信号，故信号是串行传输的，usb接口也称为串行口。
