生物識別技術(shù)在學(xué)生管理中的應(yīng)用

周翔寧

摘 要：目前，隨著高等教育的發(fā)展和現(xiàn)代高等教育體系建設(shè)的推進，高等院校特別是高職院校的新生來源越來越多元化。冒名頂替、替考、替人考勤等情況層出不窮。隨著技術(shù)的發(fā)展，新型生物識別技術(shù)識別率越來越高，將其應(yīng)用于學(xué)生管理中對于提高學(xué)生管理的效率和質(zhì)量都有重要意義。

關(guān)鍵詞：生物識別技術(shù)；學(xué)生管理

一、引言

目前，隨著高等教育的發(fā)展和現(xiàn)代高等教育體系建設(shè)的推進，高等院校特別是高職院校的新生來源越來越多元化。高考招生、提前自主招生、注冊入學(xué)、對口單招、中高職銜接、高職本科銜接等招生模式豐富了高校的生源類型。同時，不同類型的生源特別是成人教育的生源也越來越復(fù)雜，學(xué)生入學(xué)時存在冒名頂替現(xiàn)象，考試時存在替考行為，有的學(xué)校甚至有學(xué)生專門替人在課堂上應(yīng)付老師點名。這些行為輕則損害校風(fēng)校紀，重則違法犯罪，有時學(xué)校還需承擔連帶責任。在實際操作中，管理人員對于新生（考生）是否為同一人的判斷尺度過嚴，則會對新生入學(xué)（考生考試）有所影響，有時會導(dǎo)致學(xué)生投訴。于是有的管理人員則放寬尺度，但又會有漏網(wǎng)之魚。然而冒名頂替入學(xué)將會直接影響受害學(xué)生的人生軌跡，日后相關(guān)人員和學(xué)校也要承擔責任。

隨著技術(shù)的發(fā)展，新型生物識別技術(shù)識別率越來越高，將其應(yīng)用于學(xué)生管理中對于提高學(xué)生管理的效率和質(zhì)量都有重要意義。

二、總體設(shè)計

通過對學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)整個過程的分析，主要在新生入學(xué)、上課考勤、考試這幾個環(huán)節(jié)需要對學(xué)生進行生物識別。

（一）新生入學(xué)

在新生入學(xué)階段最容易出現(xiàn)冒名頂替入學(xué)的情況。新生入學(xué)時，高校一般要求學(xué)生提供身份證、錄取通知書等用于個人身份的識別。根據(jù)《中華人民共和國居民身份證法》第一章第二條的規(guī)定，年滿十六歲的中國公民應(yīng)申領(lǐng)居民身份證。由于生長發(fā)育及化妝等因素，學(xué)生在16歲時拍攝的身份證照片與其在18歲大學(xué)入學(xué)時本人面容存在一定差距，從而導(dǎo)致入學(xué)時存在冒名頂替現(xiàn)象。在新生入學(xué)環(huán)節(jié)引入人臉識別、身份證檢驗手段，聯(lián)合進行比對，提高識別成功率。

首先，現(xiàn)場采集學(xué)生照片，同時通過身份證讀取設(shè)備讀取身份證信息；然后將現(xiàn)場采集的學(xué)生照片與身份證讀取設(shè)備獲取的學(xué)生身份證照片進行對比識別，同時將身份證讀取設(shè)備獲取的學(xué)生信息在新生數(shù)據(jù)庫中作比對。這樣可以盡量確保該新生所持身份證確為本人所有，且為本校新生。如果出現(xiàn)人臉識別未通過、新生信息與新生數(shù)據(jù)庫中信息不符等情況，高校應(yīng)要求學(xué)生盡快提供相關(guān)證明，并與上級主管部門聯(lián)系，排除疑點，避免出現(xiàn)冒名頂替或?qū)W生信息錄入錯誤等情況。

（二）上課考勤

高等院校上課模式與中學(xué)不同，學(xué)生相對自由。某些自控能力不好的學(xué)生課堂出勤率不高，學(xué)習(xí)效果自然大打折扣。為提高學(xué)生出勤率，很多學(xué)校也想了各種辦法如WIFI簽到、課堂上掃二維碼簽到等，但這些方法都存在較易破解的漏洞。引入生物識別技術(shù)，可以有效的避免替人簽到的漏洞。

（三）考試

考試是檢測學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段。某些考試更是人事制度公平性的體現(xiàn)。無論是校內(nèi)期末考試，還是政府部門安排在高校進行的人事考試，都存在有替考的現(xiàn)象。在考試中引入人臉識別與身份證讀取設(shè)備，交叉比對考生信息，可以有效的減少替考現(xiàn)象。

三、技術(shù)實現(xiàn)方案

（一）身份證讀取設(shè)備

身份證讀取設(shè)備現(xiàn)在有很多家公司在做，以某電子公司的產(chǎn)品為例，該居民身份證閱讀機具可選USB/RS232接口，采用ISO 14443 TYPE B非接觸IC卡閱讀技術(shù)，通過內(nèi)嵌的專用安全控制模塊，將身份證芯片內(nèi)的個人信息讀出并將此信息上傳給計算機，并可將身份證內(nèi)的數(shù)字壓縮相片還原為可視照片，同時平均無故障工作時間大于5000小時。

該居民身份證閱讀機具有多種讀取模式，選擇合適的模式，可以同時讀出相片文件“ZP.BMP”和身份證信息文件“WZ.TXT”。身份證信息文件格式如下：

姓名

性別

民族

出生日期

住址

身份證號碼

發(fā)證機關(guān)

簽發(fā)日期-有效日期。

通過函數(shù)可以將身份證信息和相片文件保存起來，函數(shù)如下：

Dim Info As String

Info = FileSys.ReadAllText（ApplicationPath & "wz.txt"， Encoding.Default） '讀取生成的文本文件

info = info.Replace（vbcrlf，vblf） '將回車換行替換為換行

Dim pars（） As String = Info.Split（vblf） '將讀取的信息拆分為數(shù)組

Dim r As Row = Tables（"CHECK"）.AddNew

r（"姓名"） = pars（0）.Trim（）

r（"性別"） = pars（1）.Trim（）

r（"民族"） = pars（2）.Trim（）

r（"出生日期"） = pars（3）.replace（"年"，"-"）.Replace（"月"，"-"）.Replace（"日"，""）

r（"住址"） = pars（4）

r（"身份證號碼"） = pars（5）

r（"發(fā)證機關(guān)"） = pars（6）

r（"簽發(fā)日期"） = pars（7）.SubString（0，10）.Replace（"."，"-"）

r（"有效日期"） = pars（7）.SubString（11）.Replace（"，"，"-"）

FileSys.CopyFile（ApplicationPath & "zp.bmp"， ProjectPath & "＼Attachments＼" & r（"身份證號碼"） & ".bmp"，True） '照片復(fù)制到Attachments目錄endprint

r（"照片"） = r（"身份證號碼"） & ".bmp"

這樣，我們就獲得了在數(shù)據(jù)表中分開顯示的身份證相關(guān)信息及以身份證號命名的身份證數(shù)字照片。將身份證信息錄入新生數(shù)據(jù)庫進行比對，即可確認該生是否為應(yīng)報到新生。把身份證數(shù)字照片錄入人臉識別引擎，進行報到新生現(xiàn)場比對。

（二）人臉識別引擎

新生入學(xué)人臉識別和考生人臉識別實際上就是用于身份驗證的1：1人臉識別。系統(tǒng)只需要識別現(xiàn)場采集的照片與身份證中提取的照片是否為同一人即可。其原理主要是利用圖像處理技術(shù)同圖像中提取特征點，再利用生物統(tǒng)計學(xué)原理建立數(shù)學(xué)模型，將該模型與待測者面相進行特征分析，根據(jù)分析結(jié)果給出相似值，通過相似值來判斷是否為同一個人。

現(xiàn)有的人臉識別軟件中，虹軟人臉認知引擎比較適合我們的需求。由于環(huán)境的限制，特別是考試現(xiàn)場，一般各考場不允許也沒有條件上網(wǎng)。而虹軟人臉認知引擎提供了離線SDK，可獨立運行在終端設(shè)備或者獨立服務(wù)器中，應(yīng)用端可獨立完成算法運行，能保證用戶數(shù)據(jù)的私密性，自主運營與保護用戶敏感信息。該引擎檢測速度較快，20ms即可檢測出來，人臉比對時間大約在200ms左右。

（三）人臉識別考勤系統(tǒng)

考勤的人臉識別需求與新生入學(xué)、考生入場的人臉識別需求有所不同。后者對于識別時間的要求略低，以20秒/人的驗證速率計算，一個30人標準化考場全部驗證完成需要10分鐘。如果是新生入學(xué)驗證，由于場地基本沒有限制，若同時使用十臺終端進行驗證3000名新生，約需100分鐘完成工作。而對于上課考勤場景，學(xué)生上一節(jié)課下課后，需要移動到下一節(jié)課所在的教室，這樣學(xué)生大約提早10分鐘抵達教室。這個時間對于30人以上的班級特別是合班上課的課程，就遠遠不夠了。

其實，市場上已經(jīng)出現(xiàn)了適用的相關(guān)產(chǎn)品，如某公司的智能前臺。該產(chǎn)品可以在3米內(nèi)多人行進間識別，耗時約0.6秒，同時可以將考勤數(shù)據(jù)自動傳輸至服務(wù)器，統(tǒng)計出勤數(shù)據(jù)方便快捷。只需在教室中適當?shù)攸c安裝類似產(chǎn)品，利用學(xué)生入學(xué)時采集的照片進行人臉識別，再結(jié)合教室課表，即可實現(xiàn)考勤自動化識別，節(jié)省教師在考勤上花費的時間。

四、結(jié)語

總而言之，生物識別技術(shù)引入高校學(xué)生管理工作，可以有效的避免冒名頂替、替考等現(xiàn)象，提高學(xué)生課堂出勤率。但同時，生物識別技術(shù)也存在著一些遺憾。由于身份證中的照片質(zhì)量較差，圖片識別難度較高，而公安部旗下NCIIC的人臉比對接口并不對外開放，目前只有銀行系統(tǒng)可以使用。未來當身份證中普及存儲指紋數(shù)據(jù)后，可以采用現(xiàn)場采集指紋與身份證中的指紋比對的方式，可以有效降低識別難度。

參考文獻：

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[3]王映輝.人臉識別——原理、方法與技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2010.endprint