文／田麗 張巍 翟鳴宇 劉春瑞

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，隨著人臉識(shí)別技術(shù)的快速發(fā)展，高校師生對(duì)于人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用需求日益強(qiáng)烈，眾多高校已開展人臉識(shí)別技術(shù)的研究與應(yīng)用。利用人臉識(shí)別技術(shù)，建設(shè)高校人臉識(shí)別服務(wù)平臺(tái)是對(duì)智慧校園建設(shè)的進(jìn)一步擴(kuò)展和提升，是校園信息化發(fā)展的一個(gè)新的方向。

高校人臉識(shí)別服務(wù)平臺(tái)是集公共服務(wù)、校園管理、決策分析為一體的智慧校園項(xiàng)目，利用網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)，整合數(shù)據(jù)與資源，實(shí)現(xiàn)人與空間的有機(jī)銜接。大連理工大學(xué)在人臉識(shí)別服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)模式上進(jìn)行了積極探索，深入研究人臉識(shí)別技術(shù)與智慧校園應(yīng)用領(lǐng)域的融合創(chuàng)新，已實(shí)現(xiàn)校級(jí)人臉識(shí)別服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)，提供面向全校師生的以人臉作為身份標(biāo)識(shí)的校園服務(wù)，在通道門禁、考勤管理、會(huì)議簽到、迎新注冊(cè)、餐飲消費(fèi)等場(chǎng)景進(jìn)行了應(yīng)用探索，在為師生提供更加安全、便捷、智能化的服務(wù)方面取得了成效。

人臉識(shí)別技術(shù)

人臉識(shí)別技術(shù)是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)，用攝像鏡頭采集含有人臉的圖像或視頻流，自動(dòng)提取人臉中的身份特征，采用相關(guān)識(shí)別算法將已檢測(cè)到的待識(shí)別人臉與數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的已知人臉進(jìn)行搜索匹配，從而識(shí)別每個(gè)人臉的身份。

目前學(xué)校人臉識(shí)別的應(yīng)用模式包括1：1、1：N、M：N三種，通過設(shè)定一個(gè)閾值，當(dāng)相似度超過這一閾值時(shí)，輸出匹配得到結(jié)果，完成身份識(shí)別驗(yàn)證。

第一種：1：1應(yīng)用模式是通過對(duì)當(dāng)前攝像頭采集的單個(gè)人臉數(shù)據(jù)與刷身份證等證件時(shí)獲取的照片進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速人臉比對(duì)，并給出是否匹配的過程。學(xué)校在迎新注冊(cè)、招聘會(huì)現(xiàn)場(chǎng)等場(chǎng)景中采用人臉識(shí)別的1：1模式，通過人臉識(shí)別人證一體機(jī)完成了對(duì)持卡人樣貌與身份證信息匹配的過程，實(shí)現(xiàn)了人證核驗(yàn)的比對(duì)識(shí)別工作。

第二種：1：N應(yīng)用模式是通過對(duì)當(dāng)前攝像頭采集的單個(gè)人臉數(shù)據(jù)與海量人像數(shù)據(jù)庫(kù)中的人臉數(shù)據(jù)進(jìn)行搜索比對(duì)，并給出是否匹配的過程。學(xué)校在門禁管理、考勤管理、通道管理和食堂消費(fèi)等場(chǎng)景中采用人臉識(shí)別的1：N模式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)單個(gè)人像的動(dòng)態(tài)采集與學(xué)校人臉庫(kù)中照片的比對(duì)識(shí)別工作。

第三種：M：N應(yīng)用模式是通過對(duì)當(dāng)前攝像頭采集的多個(gè)人臉數(shù)據(jù)與海量人像數(shù)據(jù)庫(kù)中的人臉數(shù)據(jù)進(jìn)行搜索比對(duì)，并給出是否匹配的過程。學(xué)校在會(huì)議簽到管理、安防管理等場(chǎng)景中采用人臉識(shí)別的M：N模式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)場(chǎng)景內(nèi)所有人像的動(dòng)態(tài)采集與學(xué)校人臉庫(kù)中照片的比對(duì)識(shí)別工作。

人臉識(shí)別服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)

總體設(shè)計(jì)

學(xué)校公共庫(kù)已有師生的照片庫(kù)資源，可以利用人臉識(shí)別技術(shù)，開展校園人臉識(shí)別的廣泛場(chǎng)景應(yīng)用。人臉識(shí)別服務(wù)平臺(tái)的核心技術(shù)是搭建人臉庫(kù)，其中人臉庫(kù)是一套軟硬件一體的管理系統(tǒng)，人臉庫(kù)的建設(shè)對(duì)整個(gè)校園業(yè)務(wù)體系產(chǎn)生多層次的業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)。通過與學(xué)校公共庫(kù)進(jìn)行照片同步，并對(duì)照片進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)評(píng)分，人臉庫(kù)完成照片的初始化工作，其中不合格的照片，通知業(yè)務(wù)系統(tǒng)如迎新系統(tǒng)、移動(dòng)端自助采集等，重新進(jìn)行人臉采集上傳。

人臉識(shí)別服務(wù)平臺(tái)管理和維護(hù)已經(jīng)建好的人臉庫(kù)，然后根據(jù)學(xué)校各個(gè)部門業(yè)務(wù)的需要，將人臉信息同步給不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)，將人臉照片同步下發(fā)至人臉識(shí)別終端設(shè)備，與學(xué)?，F(xiàn)有的會(huì)議簽到系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、迎新系統(tǒng)、通道系統(tǒng)、一卡通管理系統(tǒng)等進(jìn)行對(duì)接，從而實(shí)現(xiàn)為各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景提供人臉識(shí)別服務(wù)，人臉識(shí)別服務(wù)平臺(tái)業(yè)務(wù)流程如圖1所示。

圖1 人臉識(shí)別服務(wù)平臺(tái)業(yè)務(wù)流程

與智慧校園基礎(chǔ)平臺(tái)的融合創(chuàng)新

人臉識(shí)別在基礎(chǔ)人員數(shù)據(jù)方面，與學(xué)校公共數(shù)據(jù)庫(kù)同步，獲取師生的基本信息，由公共庫(kù)作為校園各子系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的清洗、交換與共享中心；人臉識(shí)別服務(wù)器方面，采用云服務(wù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理、備份與維護(hù)；網(wǎng)絡(luò)方面，依托校園網(wǎng)建設(shè)，劃分物聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)絡(luò)，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩?；統(tǒng)一身份認(rèn)證方面，與學(xué)校統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，可以基于人員身份信息進(jìn)行認(rèn)證，完成各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的單點(diǎn)登錄，同時(shí)新增建立統(tǒng)一人臉身份認(rèn)證系統(tǒng)，完成人臉識(shí)別的認(rèn)證服務(wù)。

提供的人臉識(shí)別服務(wù)

人臉識(shí)別服務(wù)平臺(tái)將人臉數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用到學(xué)校的各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，再將生產(chǎn)的各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)匯總到公共庫(kù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的多維展示，為學(xué)校管理提供輔助決策，提供的服務(wù)主要包括以下幾個(gè)方面。

1.人臉基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享服務(wù)。人臉庫(kù)定期跟公共庫(kù)進(jìn)行檢測(cè)同步，將人臉庫(kù)中更新的照片數(shù)據(jù)推送給公共庫(kù)，由其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)從公共庫(kù)獲取人臉照片數(shù)據(jù)，以保證照片信息的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。

2.人臉照片檢測(cè)評(píng)分服務(wù)。對(duì)已有的人臉照片數(shù)據(jù)，進(jìn)行檢測(cè)評(píng)分，對(duì)不符合人臉識(shí)別要求的照片可以通過移動(dòng)端隨時(shí)自助更新，保證后期人臉識(shí)別需求。

3.人臉識(shí)別比對(duì)認(rèn)證服務(wù)。人臉庫(kù)可以為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供人臉1：1、1：N、M：N的比對(duì)認(rèn)證服務(wù)，以保證滿足不同場(chǎng)景基于人臉識(shí)別的身份認(rèn)證需求。

圖2 移動(dòng)端人臉采集服務(wù)

4.移動(dòng)端人臉采集服務(wù)。與學(xué)校移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，根據(jù)人臉采集標(biāo)準(zhǔn)，將人臉采集功能模塊嵌入學(xué)校移動(dòng)平臺(tái)中，如圖2所示。師生可以通過手機(jī)自助進(jìn)行自拍或上傳照片，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)照片是否符合人臉識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)及是否與原照片的人像相符，符合要求的照片自動(dòng)上傳到人臉庫(kù)，從而滿足師生隨時(shí)隨地更換照片的需求。

人臉識(shí)別服務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用

依托于學(xué)校智慧校園已建設(shè)的應(yīng)用系統(tǒng)，人臉識(shí)別服務(wù)平臺(tái)提供的各項(xiàng)服務(wù)可以應(yīng)用到學(xué)校的各個(gè)部門的業(yè)務(wù)層面，如圖3所示。例如，與迎新系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，一方面迎新系統(tǒng)通過接口調(diào)取照片檢測(cè)評(píng)分服務(wù)，對(duì)新生上傳的照片進(jìn)行評(píng)分，照片不合格的新生可以重新上傳，另一方面新生現(xiàn)場(chǎng)報(bào)到時(shí)，迎新系統(tǒng)通過人證一體機(jī)設(shè)備，完成認(rèn)證核驗(yàn)以及新生報(bào)到注冊(cè)；與宿管系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，自動(dòng)下發(fā)進(jìn)出宿舍人員的權(quán)限，將人臉數(shù)據(jù)按照權(quán)限下發(fā)到不同宿舍的人臉識(shí)別設(shè)備，學(xué)生在進(jìn)出時(shí)通過刷臉識(shí)別權(quán)限對(duì)通道閘機(jī)進(jìn)行出入控制；與會(huì)議簽到系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，參會(huì)人員進(jìn)入會(huì)場(chǎng)時(shí)實(shí)時(shí)進(jìn)行人臉自動(dòng)抓拍識(shí)別，可以同時(shí)進(jìn)行多點(diǎn)抓拍，實(shí)現(xiàn)無感知多人同時(shí)識(shí)別，完成會(huì)議簽到；與考勤和門禁系統(tǒng)對(duì)接，通過一臺(tái)人臉識(shí)別終端，可以同時(shí)給考勤和門禁兩個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供人臉識(shí)別比對(duì)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)刷臉開門進(jìn)出和日?？记诠芾?。

圖3 人臉識(shí)別應(yīng)用場(chǎng)景

通過人臉識(shí)別服務(wù)平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)師生人像的自動(dòng)識(shí)別和身份管理，不僅簡(jiǎn)化了師生身份識(shí)別認(rèn)證的操作，而且為學(xué)校大數(shù)據(jù)分析提供了依據(jù)支持，同時(shí)使校園信息化服務(wù)變得更加智能化、便捷化和安全化。因此，高校人臉識(shí)別服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)和應(yīng)用,在為全校師生營(yíng)造了更加便捷安心的學(xué)習(xí)生活環(huán)境的同時(shí)，也達(dá)到了提高學(xué)校的科學(xué)管理水平、提升師生服務(wù)體驗(yàn)的目的，引領(lǐng)了校園信息化服務(wù)應(yīng)用的新變革。