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人脸识别技术在高校管理中的应用

摘要:随着高校信息化发展速度的加快,人脸识别技术已经广泛应用于安全、支付等多方面.本文从不同角度对人脸识别技术的特点和应用前景进行了分析探讨,以期为相关领域的研究提供参考.

关键词:信息化人脸识别;人脸采集;宿舍安全管理系统

引言:

现在,信息化的人脸识别已经在很多高校使用,并设计了相应的系统,比如门禁系统、会议签到系统等,而所有人脸照片都存在数据库中,且所有识别的信息都会记录下来,学生与老师可登陆对应的网站,查看信息.此外人脸识别也可以与其他APP配合使用,现已受到人们的广泛关注.

1人脸识别技术

人脸识别技术可以解决多个问题,包括公司签到、会议签到、学生考试与宿舍管理等,这些都是基于人脸识别的原理操作.即整体模式与单一特征的收集,从整体模式的解读,是基于整个脸部的特征,记录每个位置的特征信息,确定这些特征的验证方法,实现网络的自动辨别,从单一特征的解读,是基于人脸面部特征的识别,根据得到的几何参数,以某一特征的辨别为主.利用前者辨别,是分析人脸各组成部分之间的拓扑关系,并把潜在的信息保留,用后者辨别,是根据整体图像的信息,或是灰度信息,辨别个体[1].

2信息化人脸识别在高校中的应用

北京大学是使用这项技术的高校之一,其在2016年最初决定使用这项技术时,提出了多个设想,包括师生刷脸进入学校,即在校门口的位置安装设备,学生、老师通过刷脸,即可快速进入学校,力求做到1:N.这个部署需要解决的难题是,因为技术条件的不足,若想实现1:N,必须做到数据库中所有照片的清晰,且数量在1500张以内,与北大实际情况不一致,所以,计划被暂停.随后,2017年9月,曾尝试把人脸识别放在门禁、核心机房的刷脸中,在此基础上重新讨论了出入校门的人脸识别计划,同时,研发出了门禁系统等,预防在无人处理的情况下,他人恶意进入的行为,既做到安全,又让繁杂的程序变得简单,受到人们的欢迎.同时,一些高校也会把这项技术运用在学生考试与宿舍管理中,在考试与宿管中,用人脸识别,预防替考的出现,发现未及时归宿的学生,并防止陌生人员进入学生宿舍.但必须注意的是,人脸识别需要对照的照片,照片质量的高低,决定人脸是否可以顺利识别,对此高校应用人脸识别时,必须统一使用照片的规格,设计快照系统,且中途技术人员必须实时跟进,根据需求的变化,用相应的技术实现.由此,得出信息化人脸识别的具体应用如下:

2.1人脸采集

人脸采集是由部门的管理人员与技术人员等,使用设备采集教师与学生的人脸,保存为底片后,放到人脸库中,定期维护.其具体操作是,根据人脸特征之间的拓普关系,快速记录人脸的各个信息,把信息存档,放到系统内;随后,照片进入人脸库后,技术人员用技术进行编辑,保证照片与人员一一对应.

2.2人脸识别

对于人脸识别,是在引入系统的基础上进一步研发,放入人脸识别模块,在刷脸设备上安装摄像头与身份读卡器,人们刷脸后,两个部件相互配合,读取存储的照片,验证个人与身份信息是否一致,提供1:1服务,如果比对成功,随即进入下一步,减少了人工验证的工作量.其体现为以下几方面:核心机房、会议室等门口的部署,高校核心机房是重要的场所,只有少数有授权的人员可以进入,会议室等是中心人员以及其他参会人员可以进入的场所,在这类位置用刷脸的方式进入,能够保证进入人员的身份符合要求,不会有外来人员或未得到许可的人员进入;新生入学报道,每年高校都会招收大批新生,人数众多,登记工作繁杂,而用人脸识别后,新生刷脸后且符合要求,即可进行后续的报道工作,无需人工过多的校验;考试与宿舍管理,人脸识别在这两方面的应用,保证了到场学生无替考,且简化了宿舍管理的难度,让宿舍管理更加便捷[2].

3应用案例

本文采用的案例是信息化人脸识别在宿舍安全管理中的运用,建立了宿舍安全管理系统.该系统设计的可行性是,当下,我们的生活方式受信息技术影响,随之改变,所以宿舍的管理也需与时俱进,紧跟时代发展的潮流,使用信息技术,提高管理的效率,保证宿舍安全,同时也要控制管理使用的成本,同时,它也减少了不必要的经费支出,减少人力、物力的使用,使宿舍管理工作带来经济效益.其最为重要的一点是,技术具有可行性,技术人员运用多种架构和语言,设计了系统框架,引导人们用网络学习,及时处理出现的问题.

3.1系统的框架设计

3.1.1拓扑结构

其结构是最上面是数据服务器与校园网,向下延伸出多个分支,均为计算机,这些计算机分为两部分,一半由宿舍管理员负责,另一半由校内其他部门的管理人员负责.

3.1.2框架设计

其有三层框架,依次为表现层、业务逻辑层、数据访问层,在中间的一层中,包括多个子部分,分别是学生信息的管理、人脸采集、出入识别等,它的作用是建立各个模块之间的连接,处理逻辑.数据访问层的作用是用户登录系统后,建立了多个数据连接的接口,建立数据层与数据库之间的交互.

3.1.3功能模块

框架中多个子部分内,设置了相应的功能模块,这些模块分别负责不同操作.比如学生信息管理中的学生信息的加入,它包括四步,分别是添加、编辑、查询与删除,随着学生进入宿舍入住直至离开,及时更新信息,而人脸采集包含的内容有采集与人脸库的维护,需由技术人员完成,出入识别的管理,是学生刷脸后,设备对屏幕显示的头像进行识别.也就是,在多个功能模块中,融合了人脸识别、网络等技术,既简化了管理的操做,也实现了安全管理,提升管理的安全性,让管理工作向规范化转变[3].模块的详细设计如下:其一,人脸采集.它数据流程的设计是,依照预先设定的HIPO设计,在处理过程中确定需要处理的数据对象,而给定的数据是采集与维护,前者是根据所有人像,编制头像信息表,用户在系统内操作期间,需要预先判定数据有哪些处理要求,了解所有要求后,需要处理的对象也随之确定,接着,用标准操作处理信息,根据处理结果决定后续操作.其二,出入识别.其IPO的设计是,确定可使用的模块,输入信息,接着处理数据,最后把数据输出,记录整个操作.数据流程的设计如下:根据输入的数据选择处理的对象,生成信息表.用户进行该模块的操作中,需提交请求,待请求通过后进入系统,了解数据处理的要求与最终对象,并把数据带入到对象内,根据结果决定后续操作.其三,来访登记.它包含的子部分是来访状态与等级,IPO的设计是选择使用的模块,输入信息,处理信息,最后输出操作,因此,它数据流程的设计是,确定数据的处理对象,来访等级与状态,把所有信息生成信息表.用户进入系统处理这些信息中,需了解有哪些处理要求与对象,最后,把信息带入到数据对象中,根据结果决定后续操作.

3.2系统的实现

完成系统详细、全面的设计后,技术人员会用适合的硬件和软件,进行系统开发.其硬件的选择是Web服务器和DELL的系列计算机,保证硬件质量符合要求,同时也保证硬件的可靠,软件的选择是IDE工具、管理系统等,完成软件配置.基于此,系统的实现是,在进入系统的浏览器界面上,设置了登录模块,用户输入信息后,即可进入系统查看自己的登录信息,同时,对于用户信息管理等模块的设计,均加入了相应的代码,让这些模块顺利操作.系统的使用效果是,其投入使用后,改变了传统的宿舍管理方式,用现代化的处理,加快了信息的处理效率,同时,也让宿舍的管理更加规范,减少了影响宿舍管理安全的不稳定因素,减少重复操作的出现.

4高校运用信息化人脸识别的思考

信息化人脸识别在高校中的运用,优化了高校各方面的管理,减少了管理使用的成本,基本达到设定的预期目标,让系统内的多数功能都在实际管理中使用,保证技术顺利应用,系统稳定运行,体现出了信息化人脸识别的优势.但虽然其应用已经有一定的成果,技术却在不断发展,研发的系统也有一些细节需要进一步处理,故人脸识别的运用,是保证每个功能之间的互为独立,如果需调整某一个功能,应保证功能所在的模块不会影响其他模块,只需改动一个模块即可.因此,信息化人脸识别在高校未来发展中的应用,是在现有使用技术的基础上,根据本校的实际需求,加入新的技术与操作.即不论是高校使用的信息化人脸识别,还是其他行业人脸识别的使用,都会受光照、同脸型等因素的影响,而某些细微的差别用肉眼都无法辨别,同时,因为角度的问题,也会出现无法识别的情况,所以应增加技术的使用,让其满足不同的环境,以及实际应用的需求,即在人脸识别中,可加入远距离识别和3D人脸识别,前者需要高校采用可远距离识别的技术,且如果得到的数据信息不充分,可用技术及时修复,也就是用高清摄像头代替USB摄像头,此外对于3D人脸识别,是得到立体的人脸图像,但其实际使用的可行性还有待分析.也就是,未来信息化人脸识别技术的应用,应克服远距离很难识别的问题,同时,加入3D识别技术,让人脸识别更加高效,满足高校提出的应用要求.

结语:

高校信息化人脸识别的应用,是借助人脸识别的优势,把它应用在校内管理的不同方面,以提高校内管理的效率,把繁琐的程序简化,但这项技术的使用尚不成熟,很多问题还有待解决,因此,在高校未来发展的应用中,需完善各管理系统的建设,解决远距离识别的问题,为校园管理带来更多便利,使校园管理更加规范.

参考文献:

〔1〕邢帆.高校信息化人脸识别应用———IPv6应用工作组技术沙龙北京电影学院站[J].中国信息化,2017(12):16-17.

〔2〕满克双.智能建筑安防信息化技术:创新与趋势[J].中国公共安全,2017(10):164-167.

〔3〕杜华才.罗定职院宿舍安全管理系统的设计与实现[D].电子科技大学,2015.

作者:孙殿波 曾庆虎 单位:滁州学院外国语学院 南京建曜智能科技有限公司

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