劉 靜

(黑龍江職業(yè)學(xué)院，哈爾濱 150080)

1 人臉識別技術(shù)

人臉識別是一種生物識別技術(shù)，它是利用人臉檢測和人臉跟蹤的方法做對比，確定人的身份。當處在一個相對復(fù)雜的環(huán)境下，通過人臉識別技術(shù)可以把某一個人從眾多人臉中分離出來，而且不受環(huán)境是動態(tài)還是靜態(tài)的限制，皆可實現(xiàn)人臉追蹤和識別。和指紋、眼虹膜、聲音等生物特征一樣，人臉識別具有不易復(fù)制的優(yōu)良特性。其他生物識別技術(shù)需要專門配合采集的設(shè)備和數(shù)據(jù)才能完成識別任務(wù)，而人臉識別技術(shù)就不需要那么多人來配合，它可以隱藏在任何角落。人臉識別不僅操作靈活，而且識別準確率高，可廣泛應(yīng)用于公共安全領(lǐng)域。

2 人臉識別系統(tǒng)的優(yōu)良特性

先進性。相對于其他生物技術(shù)，人臉識別技術(shù)的設(shè)計方法和理念都比較先進，一直處于領(lǐng)先地位，而且該技術(shù)的設(shè)計比較靈活，隨著技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，升級也更容易，還能夠保證與其他系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

經(jīng)濟性。將系統(tǒng)功能、質(zhì)量和價格等因素結(jié)合在一起，綜合考慮其經(jīng)濟性，將人臉識別技術(shù)構(gòu)建成一個經(jīng)濟實用、功能強大、性價比高的人臉智能識別應(yīng)用平臺。

可擴展性。人臉識別系統(tǒng)在設(shè)計時，要考慮系統(tǒng)的兼容性和擴展性，用較少的成本去科學(xué)合理地完成配置。系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對獨立，可根據(jù)用戶需求和用戶業(yè)務(wù)規(guī)則的變化很快完成改變，從而盡可能滿足用戶需求。通過為客戶提供二次開發(fā)平臺，支持用戶在利用本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上自主研發(fā)新功能，從而為客戶體驗生成全新系統(tǒng)電網(wǎng)全過程。最重要的一點，一旦系統(tǒng)的容量超出設(shè)計范圍，客戶可通過擴充硬件設(shè)備來保證系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。

開放性。系統(tǒng)的標準體系面向客戶開放，后端基于開放式的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)平臺進行設(shè)計，可以支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)間的互聯(lián)互通、暢通無阻。

易用性。人臉識別系統(tǒng)操作簡單，最大程度地避免出現(xiàn)繁瑣操作，具有完善的人機界面，能夠不同程度地滿足具體業(yè)務(wù)需求。另外，在系統(tǒng)設(shè)計的環(huán)節(jié)過程中，可以隨時根據(jù)業(yè)務(wù)的需要進行系統(tǒng)優(yōu)化，其中包括縮短系統(tǒng)的響應(yīng)時間、系統(tǒng)維護的合理性范圍等，從而幫助客戶提高工作效率，方便使用人臉識別系統(tǒng)的工作人員靈活掌握和操作系統(tǒng)。

完整性。系統(tǒng)是將人像檢測和定位等多功能集于一體的技術(shù)統(tǒng)稱，這一系列還可按照用戶需求設(shè)置鑒別、檢索等功能。

安全性。在系統(tǒng)建立的初期，會在數(shù)據(jù)庫錄入不同的圖像信息。在查詢、輸送、比較的環(huán)節(jié)中，可根據(jù)業(yè)務(wù)需要對其中的數(shù)據(jù)進行加密處理，從而防止在操作過程中數(shù)據(jù)被截獲、竊取或故意破壞，保證數(shù)據(jù)在傳送鏈條的過程中的安全性和保密性。另外，人臉識別技術(shù)還采用多維安全策略，實現(xiàn)了不同程度的加密技術(shù)的應(yīng)用。除了使用Java、C# 等，還會根據(jù)不同對象進行語言開發(fā)設(shè)計，盡可能復(fù)用代碼。在功能上做細做實，減少因用戶需求的改變而使系統(tǒng)發(fā)生修改。

3 人臉識別技術(shù)的基本工作流程

第一，對視頻或者圖像數(shù)據(jù)庫中的面部圖像進行自動搜索，即批量錄入人臉圖像；第二，系統(tǒng)自動鎖定和識別完整的圖像；第三，利用最匹配的人臉識別算法(如：幾何特征識別法、PCA識別法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別法、LHD算法等)來判斷人臉的存在。通過這些算法，可精準的在百萬種人臉中探測同一張臉，瞄準他們的定位。通過特征分析，一旦檢測出是同一張臉，就會將采集到的圖形進行處理，從而將其從背景中分離出來，恢復(fù)其人臉尺寸和表情神態(tài)；第四，將臉部圖像在系統(tǒng)內(nèi)部轉(zhuǎn)換成人臉數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中包含其基本特征和主要信息；第五，對信息進行核查比對，完成人臉匹配與識別；第六，對某個人臉進行確認。

圖1 人臉識別技術(shù)的基本工作流程Fig.1 Basic working process of face recognition technology

4 人臉識別技術(shù)在高校管理中的應(yīng)用

4.1 考勤管理

大學(xué)的課堂基本上都是以混合大課的形式授課，教師也是隨機點名考查學(xué)生的曠課和早退情況，所以一些學(xué)生存在僥幸心理。傳統(tǒng)的課堂上，如果教師全部將學(xué)生的考勤記錄點名登記的話，比較浪費課堂的教學(xué)時間。這時就可以采用人臉識別系統(tǒng)，通過攝像頭或手機將學(xué)生的頭像信息錄入進去，與數(shù)據(jù)庫的信息進行比對，實現(xiàn)學(xué)生身份的認證，進而高效地完成考勤管理。

4.2 考試管理

國家計算機等級考試、英語四六級考試、各種專業(yè)資格考試等，都會在各個高校開考，即使現(xiàn)場會有多個教師對考生的信息及證件進行仔細排查，但仍會有替考現(xiàn)象存在。而人臉識別技術(shù)可以對這些考試進行準確管理，有效防止甚至杜絕替考現(xiàn)象的發(fā)生。通過現(xiàn)場對考生的人臉進行掃描，然后通過系統(tǒng)將現(xiàn)場照片與身份證照片的特征進行比較，快速識別考生身份，以最快的速度協(xié)助監(jiān)考教師完成考生登記的檢查工作。

考試的管理非常嚴格，因此，對考生的圖像采集需要從不同方位進行，方便人臉識別系統(tǒng)進行圖像處理，提高識別的準確率和效率。

(1)本校學(xué)生的考試管理?？荚囈话惴譃楣P試、上機操作兩種形式。筆試環(huán)節(jié)，可提前獲取考生的基本信息圖像庫，考試時通過監(jiān)控攝像將學(xué)生圖像與圖像庫的進行比對，期間可以忽略考生的基本信息情況；上機考試，學(xué)生可以提前根據(jù)座位號坐好，利用電腦的攝像功能對考生的圖像進行采集，然后通過人臉識別系統(tǒng)進行篩選識別，防止學(xué)生亂坐，避免學(xué)生交頭接耳。

(2)外來人員考試管理。不管是筆試考試還是上機考試，其中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是對考生的圖像進行采集。如果在考試時應(yīng)用人臉識別系統(tǒng)，對考試情況進行實時監(jiān)控，可以提前要求考生按照人臉識別系統(tǒng)的要求進行注冊，將自身的圖像信息提前錄入圖像庫。對考生的拍攝像素一定要嚴格要求，不管是手機還是照相機，一定要保證圖片的清晰度，這樣才能確保圖像對比的準確性。

4.3 安全管理

(1)師生個人安全。不管是在校園大門入口還是宿舍樓道及門口，都應(yīng)該安裝攝像頭及人臉抓拍照相，對隨意進入校園的陌生人進行排查，對學(xué)生的上課時間嚴格把控。另外，還可通過人臉識別系統(tǒng)對學(xué)生的就寢情況進行監(jiān)控，隨時查看學(xué)生情況，宿舍禁止留宿他人。

(2)財產(chǎn)安全。在高校的機房、實驗室等重要場所設(shè)置人臉識別系統(tǒng)，讓管理人員對進入這些地方的人進行權(quán)限設(shè)置，防止非法入內(nèi)，最大程度避免財產(chǎn)損失。

5 結(jié)語

將人臉識別技術(shù)應(yīng)用至高校的教務(wù)系統(tǒng)中，不僅可以給師生的生活和學(xué)習(xí)帶來便利，還能夠有效保障師生的人身財產(chǎn)安全。讓人臉識別技術(shù)進校園，對于建設(shè)智慧校園來說具有重大意義，同時也是新時代教育現(xiàn)代化建設(shè)的大勢所趨。