文/翟鳴宇 張巍 田麗 劉春瑞

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別技術(shù)的發(fā)展和普及，人臉識(shí)別作為一種基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的生物識(shí)別技術(shù)越來(lái)越多的受到關(guān)注與應(yīng)用。通過(guò)人臉識(shí)別進(jìn)行身份認(rèn)證，繁瑣的人工服務(wù)被人工智能所取代已勢(shì)在必行[1]。利用含智能結(jié)構(gòu)化分析功能的攝像機(jī)等前端采集影像設(shè)備對(duì)特定對(duì)象面部信息進(jìn)行采集識(shí)別，同時(shí)將前端設(shè)備采集的人臉信息融合于后端平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，這樣的技術(shù)在高校信息化管理中具有很高的應(yīng)用價(jià)值[2]。人臉識(shí)別技術(shù)在將攝像機(jī)抓拍的人臉圖像或者視頻流與數(shù)據(jù)庫(kù)中人臉照片進(jìn)行比對(duì)時(shí)，為提升識(shí)別速度并降低誤識(shí)率，攝像機(jī)對(duì)于照片信息的質(zhì)量有著較高的要求?；诖?，如何采集滿足要求的影像信息，尤其是針對(duì)人物的面部特征信息完整捕捉，是高校信息化管理工作者在引入該項(xiàng)技術(shù)時(shí)面臨的首要問(wèn)題。

人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用

人臉識(shí)別技術(shù)隸屬生物特征識(shí)別技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的重要產(chǎn)物。該技術(shù)通過(guò)對(duì)人物面部的生物特征信息進(jìn)行識(shí)別、提取，并與人臉庫(kù)信息比對(duì)審核，從而達(dá)到特定對(duì)象身份辨別的目的[3]。人臉識(shí)別技術(shù)工作通常由四個(gè)環(huán)節(jié)組成，即人臉圖像的檢測(cè)及采集、影像信息的預(yù)處理、人臉特征信息提取、匹配與識(shí)別[4]。

目前，人臉識(shí)別技術(shù)正逐步應(yīng)用在人們的日常工作生活中，因?yàn)槿四樧R(shí)別所具有的不可復(fù)制、采集方便、易于配合等特征而更利于使用和推廣。與其它生物識(shí)別技術(shù)相比，人臉識(shí)別更為方便快捷，不需要借助外加設(shè)備與特征對(duì)象的直接接觸，即可完成身份辨別工作；在特定時(shí)間段中，該技術(shù)還可對(duì)特定區(qū)域的群體對(duì)象進(jìn)行“批量操作”，極大地提高了工作效率。例如人們最常使用的“支付寶”中的“刷臉”支付功能，能夠快速精準(zhǔn)地識(shí)別用戶本人身份，有效保障賬戶資金的安全；企業(yè)在日?？记诠芾碇兴鶓?yīng)用的人臉識(shí)別考勤機(jī)能夠快速準(zhǔn)確地進(jìn)行考勤管理，有效地提升企業(yè)的管理運(yùn)作效率；在車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、大型活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)等客流量較多的區(qū)域，應(yīng)用人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)行身份核驗(yàn)與檢票進(jìn)站，能夠有效地提升驗(yàn)票效率并提高身份核驗(yàn)的安全性能等?？梢?jiàn)，人臉識(shí)別技術(shù)在社會(huì)工作生活的各個(gè)領(lǐng)域有極高的應(yīng)用前景。

高校人臉照片采集工作

照片采集流程

人臉信息作為高校人員信息的組成部分，不僅是師生參與校園學(xué)習(xí)、生活的“身份證”，更是高校建設(shè)數(shù)字化校園的基礎(chǔ)信息，在高校管理的各項(xiàng)工作中應(yīng)用廣泛[5]。大到國(guó)家級(jí)的考試（如英語(yǔ)四六級(jí)、計(jì)算機(jī)考試、研究生入學(xué)考試等），小到高校日常事務(wù)的管理（如課堂考勤、宿舍門(mén)禁等），無(wú)不需要高質(zhì)量的照片信息提供精準(zhǔn)的身份識(shí)別依據(jù)。對(duì)于人臉識(shí)別技術(shù)來(lái)說(shuō)，高質(zhì)量人臉信息的采集更是整個(gè)流程得以實(shí)現(xiàn)的先決條件。經(jīng)過(guò)最近幾年的研究摸索，大連理工大學(xué)已提出一套應(yīng)用性較強(qiáng)的照片采集流程，以搭建大連理工大學(xué)人臉庫(kù)為核心，逐步完善、豐富人臉照片獲取的渠道（如圖1所示）。

圖1 照片采集流程

具體步驟如下：

1.公共庫(kù)人臉照片獲取

大連理工大學(xué)新生入學(xué)前需要在迎新系統(tǒng)中上傳符合標(biāo)準(zhǔn)的人臉照片，迎新系統(tǒng)會(huì)調(diào)用人臉庫(kù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)新生提交的人臉照片進(jìn)行審核，只有符合標(biāo)準(zhǔn)的人臉照片才可以進(jìn)入公共庫(kù)，不合格的照片迎新系統(tǒng)會(huì)提醒新生重新上傳。

2.人臉庫(kù)照片質(zhì)量檢測(cè)

公共庫(kù)通過(guò)對(duì)接推送的方式將所有新生、已在校老生和教職工的基本信息與人臉照片同步到人臉庫(kù)，并使用算法設(shè)備對(duì)照片中人臉進(jìn)行參數(shù)評(píng)定，審核該圖像信息是否滿足人臉識(shí)別的使用要求。如照片檢測(cè)通過(guò)，將相應(yīng)信息傳入人臉庫(kù)待用；如照片檢測(cè)未通過(guò)只將人員基本信息保留至人臉庫(kù)，這部分人員需要通過(guò)其它途徑進(jìn)行人臉照片二次采集。

3.豐富二次人臉照片采集渠道

照片檢測(cè)不合標(biāo)準(zhǔn)的人員，對(duì)其采用多種方式進(jìn)行人臉二次采集，相關(guān)工作由以下三種方式實(shí)現(xiàn)：移動(dòng)端采集、客戶端采集和自助機(jī)采集，可快速準(zhǔn)確完成人臉信息的二次采集。

4.特征提取，下發(fā)服務(wù)平臺(tái)待用

采集入庫(kù)的人臉照片，在人臉庫(kù)中完成特征信息提取及相關(guān)處理，人臉照片下發(fā)至相關(guān)服務(wù)平臺(tái)或人臉采集設(shè)備中，以待用戶使用。

照片采集的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

在照片采集流程的設(shè)計(jì)中，以下三項(xiàng)關(guān)鍵點(diǎn)是做好此項(xiàng)工作的核心：構(gòu)建完備的統(tǒng)一身份識(shí)別認(rèn)證機(jī)制、明確學(xué)生照片的標(biāo)準(zhǔn)及要求、開(kāi)發(fā)多樣的照片采集方式。

1.建立統(tǒng)一人臉身份識(shí)別認(rèn)證體系

高校應(yīng)基于人員身份信息，建立統(tǒng)一的身份識(shí)別認(rèn)證體系，確保人臉信息與身份數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)。由信息化相關(guān)部門(mén)主導(dǎo)人臉數(shù)據(jù)的采集建庫(kù)，之后將人臉數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用到學(xué)校各部門(mén)的業(yè)務(wù)層面，并將數(shù)據(jù)匯總至學(xué)校的公共數(shù)據(jù)庫(kù)，完成各系統(tǒng)數(shù)據(jù)的交換共享，確保人員身份信息統(tǒng)一。

2.提交照片標(biāo)準(zhǔn)

由于公共數(shù)據(jù)庫(kù)中人臉信息大部分來(lái)自學(xué)生自行提交，因此我們需要對(duì)所提交的照片設(shè)置嚴(yán)格的采集標(biāo)準(zhǔn)，確保圖像信息的質(zhì)量，減少二次采集量。提交標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)包括如下內(nèi)容：（1）圖像中保證單色背景下，人物正臉面部清晰無(wú)遮擋；（2）限定文件大小格式，方便后期使用；（3）保證人臉雙眼瞳間距的清晰度；（4）統(tǒng)一照片命名格式，方便信息導(dǎo)入；（5）相關(guān)輔助信息的采集等。

3.照片采集方式多樣化

通過(guò)開(kāi)發(fā)多樣化的照片采集方式，提高采集工作的效率，同時(shí)有助于未識(shí)別人員的人臉信息二次采集工作的開(kāi)展。目前常用的采集方式為：

（1） 移動(dòng)端采集

設(shè)計(jì)相應(yīng)的移動(dòng)端界面嵌入學(xué)校移動(dòng)應(yīng)用平臺(tái)，利用移動(dòng)端自有的拍照功能或上傳照片的方式使用戶方便快捷的完成人臉照片的采集，采集的照片應(yīng)滿足人臉識(shí)別檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，校驗(yàn)不滿足人臉檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的照片需重新采集。為避免照片冒用，移動(dòng)端采集過(guò)程中加入上傳照片與原始照片的匹配校驗(yàn)，校驗(yàn)通過(guò)可以上傳，未通過(guò)校驗(yàn)則需要到服務(wù)大廳現(xiàn)場(chǎng)采集（如圖2所示）。

圖2 移動(dòng)端采集

（2） 客戶端采集

PC客戶端采集，用戶下載人臉采集客戶端，配合USB相機(jī)，按照客戶端所提示的步驟，完成采集工作?？蛻舨杉Ｊ娇煞蛛x線（小規(guī)模團(tuán)體）、在線（個(gè)人）兩種。離線模式下，用戶可先完成照片采集，之后統(tǒng)一上傳數(shù)據(jù)庫(kù)；而在線模式可實(shí)現(xiàn)平臺(tái)信息的實(shí)時(shí)更新，有助于信息更正及二次采集。

（3） 自助機(jī)采集

使用支持人臉、身份證照片核驗(yàn)的設(shè)備完成大規(guī)模集中采集，通過(guò)身份認(rèn)證調(diào)用用戶信息，確保身份信息與人臉圖像的一一對(duì)應(yīng)。采集步驟如下：首先，被采集人員通過(guò)刷身份證方式完成信息提?。黄浯?，完成身份核實(shí)后，進(jìn)行照片采集，對(duì)比身份證存儲(chǔ)照片和現(xiàn)場(chǎng)采集照片是否一致；最后，認(rèn)證通過(guò)的照片輸入人臉數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)人臉圖像的采集更新。

問(wèn)題及解決途徑

在人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)入高校應(yīng)用的試驗(yàn)階段，在產(chǎn)出各項(xiàng)成果的同時(shí)，也遇到許多問(wèn)題，需要進(jìn)一步解決。首先是采集照片的質(zhì)量問(wèn)題，多渠道的采集方式在給用戶帶來(lái)便利的同時(shí)，也給技術(shù)人員提出了難題，如何以最簡(jiǎn)單的流程采集高質(zhì)量的人臉照片需要進(jìn)一步的研究探討；其次，手機(jī)客戶端采集也存在著信息冒用的風(fēng)險(xiǎn)，為解決這一問(wèn)題已在移動(dòng)端采集過(guò)程中加入上傳照片與原始照片的匹配校驗(yàn)，但存在相似度要求太高易產(chǎn)生由本人上傳而比對(duì)失敗的情況，相似度要求過(guò)低則失去了比對(duì)的意義，因此校驗(yàn)相似度率需要根據(jù)工作實(shí)際情況進(jìn)一步調(diào)整，進(jìn)而滿足需求。

伴隨信息化時(shí)代的到來(lái)，人臉識(shí)別技術(shù)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于人們生活、工作等多個(gè)領(lǐng)域，極大地提高了人們的工作效率及生活品質(zhì)；同時(shí)該技術(shù)在高校應(yīng)用中也表現(xiàn)出極強(qiáng)的生機(jī)和活力。人臉照片采集作為人臉識(shí)別技術(shù)首要解決的問(wèn)題，是使用人臉識(shí)別技術(shù)的前提，必須以高質(zhì)量的人臉數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，人臉識(shí)別技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中方能運(yùn)用自如。在未來(lái)的技術(shù)改進(jìn)中，智能化作為人臉識(shí)別技術(shù)的新指標(biāo)，減少了人工參與，提升了流程運(yùn)行效率，將會(huì)成為完善人臉識(shí)別工作的重要課題。