校園一卡通與人臉識別應(yīng)用融合

劉海山

（湖北大學 湖北省武漢市 430062）

當前校園建設(shè)中，管理人員重視校園一卡通在當前校園中的應(yīng)用。為打造智慧校園，將人臉識別技術(shù)有效融入到校園一卡通建設(shè)中，提高校園一卡通的技術(shù)含量，為當前智慧校園構(gòu)建，提供良好的發(fā)展空間。校園一卡通的使用，能夠讓學生享受到更為安全高效的服務(wù)。并且將人臉識別技術(shù)在校園一卡通系統(tǒng)建設(shè)中有效融合，能夠為校園管理提供便利，保障學生群體的利益[1]。

1 人臉識別技術(shù)的特點

當前人臉識別技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，并且人臉識別已經(jīng)是一項較為成熟的技術(shù)，在日常生活中隨處可見，并且發(fā)揮著巨大作用。人臉識別技術(shù)的應(yīng)用是依靠機器采集人臉的數(shù)據(jù)，并且進行驗證的技術(shù)，該技術(shù)的使用，能夠通過手機攝像頭或者其他設(shè)備便捷獲取人臉信息，再結(jié)合計算機技術(shù)與生物學技術(shù)，來實現(xiàn)對人臉數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理，在不同應(yīng)用場景中，能夠便捷實現(xiàn)對人臉數(shù)據(jù)的讀取與驗證。

當前人臉識別技術(shù)的特點主要包括以下三種，分別是采樣方便，檢測成本低，符合人類行為習慣。

人臉識別在生活中應(yīng)用，能夠通過視頻攝像頭采集的圖像或者視頻來讀取內(nèi)部人物臉部信息，將這些數(shù)據(jù)經(jīng)過處理之后?，F(xiàn)階段科研人員借助計算機技術(shù)，對圖像與視頻中不同數(shù)據(jù)進行讀取，并且建立有效的模型，借助數(shù)字圖像處理技術(shù)，能夠便捷實現(xiàn)模型驗證，對人臉的數(shù)據(jù)進行配對，從而判斷人臉的信息，識別用戶身份。該技術(shù)的應(yīng)用是非強制性的，在日常生活中能夠被人們廣泛接受。人臉識別技術(shù)能夠讓用戶在尋常環(huán)境中實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的讀取，與其他識別技術(shù)相比，人臉識別更為便捷。例如：指紋識別技術(shù)是當前較為普遍的驗證技術(shù)，在手機解鎖以及房屋解鎖等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，指紋解鎖技術(shù)應(yīng)用中，需要使用專業(yè)的電子壓力傳感器來識別指紋的差異。而人臉識別可以通過攝像頭或者紅外線便捷采集人臉數(shù)據(jù)，從而達成用戶識別的目的。人臉識別技術(shù)的使用，對設(shè)備的要求不高，并且在實際應(yīng)用中，并不需要重要的其他檢測費用，這種非接觸式檢測方式，能夠有效降低交叉感染現(xiàn)象的出現(xiàn)，保護了人們身體健康。人臉識別技術(shù)的應(yīng)用，能夠便捷實現(xiàn)人臉的分揀與識別，是驗證人員身份的重要方式。該技術(shù)的使用，符合人們的視覺特性，在日常生活中，人類能夠通過臉龐來區(qū)分不同的人，人臉識別技術(shù)的使用，能夠通過個人容貌，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)準確讀取，確認個人的身份。人臉識別技術(shù)主要包括以上三個特點，并且在實際應(yīng)用中已經(jīng)取得一定進展。在當前高校建設(shè)中，將人臉識別技術(shù)與校園一卡通有效整合，能夠為學生帶來更加便利的校園生活，提高校園一卡通的安全性[2]。

2 人臉識別的技術(shù)流程

人臉識別技術(shù)的使用，主要包含以下幾個流程，分別是人臉檢測定位、圖像采集與監(jiān)測、圖像預處理、圖像特征提取與識別[3]。

針對人臉的檢測與定位，需要運用一些關(guān)鍵技術(shù)，從攝像頭采集到的數(shù)據(jù)中尋找到人臉的位置，為后續(xù)操作提供準確可靠的識別數(shù)據(jù)。在人臉監(jiān)測定位中，需要計算機采用較為成熟的算法，對當前圖像中存在的幾何特征與灰度特征進行有效分析，尋找到人臉的位置。在當前人臉識別技術(shù)中，人臉的定位是整個識別技術(shù)的基礎(chǔ)。通過對人臉的檢測與定位，尋找到圖像中的相關(guān)特征，從而實現(xiàn)對圖像中人臉數(shù)據(jù)進行采集，確定人臉所在的位置，并且分析圖形中人臉的尺寸，便于后期操作。

當確定了人臉的位置之后，采取相應(yīng)操作，對當前圖像中存在的人臉數(shù)據(jù)進行提取，從而得到人臉的面部特征，在對人臉圖像與特征信息采集時，借助人臉的不同特征來對人臉圖像進行量化，包括模板特征、直方圖特征等內(nèi)容。當人臉識別系統(tǒng)對當前信息進行采集之后，需要將這些量化的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较乱画h(huán)節(jié)，便于人臉識別確定目標屬性[4]。

在對人臉圖像進行處理時，需要將這些特征值進行提取，作為判斷的依據(jù)。在操作中，需要將不同圖像之間有效分割，對這些圖像進行濾波操作，消除圖像中存在的噪聲，將這些圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為標準尺寸圖像，消除其他因素的影響，便于后期人臉識別技術(shù)對這些統(tǒng)一尺寸的數(shù)據(jù)進行讀取，消除外界因素的影響，為人臉面部特征提取提供統(tǒng)一的模板。

人臉特征數(shù)據(jù)的提取是當前檢驗工作的重要組成部分，是實現(xiàn)人臉識別的基礎(chǔ)，在人臉圖像匹配與識別中，便是依靠對這些人臉特征數(shù)據(jù)的比較，來實現(xiàn)對人臉的識別，判斷待測人臉的身份。

在人臉圖像識別中，借助現(xiàn)有的人臉數(shù)據(jù)庫，對當前圖像特征進行查詢，便于尋找到準確的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對人臉的識別工作。

現(xiàn)階段校園一卡通結(jié)合人臉識別技術(shù)，在學生辦理校園卡的時候，需要進行人臉圖像的采集工作，并將這些數(shù)據(jù)記錄在校園一卡通系統(tǒng)中，為人臉識別提供相應(yīng)數(shù)據(jù)，從而提高校園卡的安全性，滿足校園多樣化服務(wù)需求。

3 人臉識別的系統(tǒng)組成

人臉識別技術(shù)的應(yīng)用，能夠拓展校園卡的使用范圍，促進智慧校園的構(gòu)建，為學生提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，將信息化技術(shù)有效應(yīng)用于校園建設(shè)中，發(fā)揮科學技術(shù)應(yīng)有的價值。

當前人臉識別工作重視對人臉的檢測、人臉的抓拍與特征分類等應(yīng)用，將人臉識別與校園卡系統(tǒng)之間有效融合，制定有效的管理措施，提升人臉識別的效率，為校園一卡通系統(tǒng)的建設(shè)做出努力。現(xiàn)階段校園一卡通技術(shù)的使用，需要發(fā)揮自身重要作用，將人臉識別技術(shù)有效融入到校園一卡通系統(tǒng)設(shè)計中。為做好人臉識別工作，需要重視人臉圖像采集、特征提取與識別三個模塊的重要應(yīng)用。在人臉圖像采集模塊中，學生在辦理校園卡時，統(tǒng)一進行圖像采集，便于人臉識別系統(tǒng)將這些統(tǒng)一的圖像特征進行處理，將不同學生的人臉數(shù)據(jù)與學生相關(guān)信息之間建立聯(lián)系，便于后期人臉數(shù)據(jù)匹配中能夠找到準確的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)人臉識別。當前人像采集工作，將學校采集的圖像進行處理，作為人臉圖像匹配的重要依據(jù)。

人臉特征提取模塊的應(yīng)用，主要是對采集的人臉圖像進行處理，將人臉特征性數(shù)據(jù)進行讀取，按照計算機相關(guān)處理模式與人臉生物特征的相關(guān)應(yīng)用，將這些圖像轉(zhuǎn)化為計算機可以識別的數(shù)據(jù)，在后期人臉圖像識別中，能夠?qū)⒉杉降臄?shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比對，從而完成人臉的驗證。

在校園一卡通系統(tǒng)與人臉識別融合應(yīng)用中，主要分為兩個步驟，將人臉識別技術(shù)與校園一卡通系統(tǒng)有效融合，發(fā)揮信息化系統(tǒng)的重要作用，提高校園卡的使用效率。

在智慧校園構(gòu)建中，為了將人臉識別與校園卡使用有效融合起來，校園工作人員需要做好學生人臉數(shù)據(jù)的采集工作。在第一步中，校園工作人員需要安排新生進行新用戶注冊，將學生學號與相關(guān)信息錄入相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中，接下來在校園的統(tǒng)一安排下，將這些學生人臉數(shù)據(jù)進行有效采集，提取人臉基本特征，并且將處理好的圖像存入不同學生的相關(guān)信息中。對于這些處理好的圖像，需要使用計算機技術(shù)與生物學相關(guān)技術(shù)，對這些圖像進行分類訓練，并且將訓練好的數(shù)據(jù)存入現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫，做到學生圖像與學生人物信息之間相匹配。

第二步是人臉識別技術(shù)的具體應(yīng)用，工作人員使用相關(guān)數(shù)據(jù)，對實時抓取的人臉圖像與本地照片進行比對，選擇合適的人臉特征，對這些數(shù)據(jù)中人臉特征信息進行抓取，并且計算這些數(shù)據(jù)圖像與數(shù)據(jù)庫中圖像之間的差值，來判斷圖像中的人臉與數(shù)據(jù)庫中的人臉是否是一個人，從而準確判斷圖像中人臉的身份。

4 人臉識別技術(shù)在校園一卡通中的應(yīng)用

4.1 門戶系統(tǒng)登錄應(yīng)用

學校信息門戶作為當前學校管理的重要平臺，能夠幫助學生有效參與當前教學工作，促進高校信息化管理。人臉識別技術(shù)的使用，能夠提高整體系統(tǒng)的安全性，作為登錄校園門戶鑰匙，便于學生了解到最新的教學安排，并且積極參與學校安排的任務(wù)。學生通過學校信息門戶，能夠享受到多樣化服務(wù)，有效借助學校資源，促進學習工作開展。當前學校門戶系統(tǒng)的應(yīng)用，將學校日常辦公之間有效結(jié)合，借助統(tǒng)一訪問入口，實現(xiàn)資源的高效利用，最大程度發(fā)揮智慧校園構(gòu)建的重要作用，提高校園工作效率。

校園一卡通系統(tǒng)的應(yīng)用，借助統(tǒng)一訪問入口，讓學生在日常學習中，積極參與學?；顒樱岣咦陨硭刭|(zhì)。人臉識別技術(shù)的應(yīng)用，在智慧校園構(gòu)建中發(fā)揮著重要作用。校園一卡通系統(tǒng)的使用，將學生的人臉數(shù)據(jù)作為統(tǒng)一訪問入口的驗證數(shù)據(jù)。當學生在登錄學校門戶系統(tǒng)時，可以通過攝像頭采集人臉數(shù)據(jù)，經(jīng)過人臉識別系統(tǒng)的應(yīng)用，將采集到的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)相互匹配，經(jīng)過計算之后確定學生身份，在身份驗證通過之后，允許學生登錄門戶系統(tǒng)，了解到學校相關(guān)工作，并且享受學校提供的服務(wù)，為學生日常學習提供幫助。

4.2 密碼修改應(yīng)用

學生在學校生活中，為了保障個人數(shù)據(jù)安全，需要進行密碼修改操作?，F(xiàn)階段學生在修改密碼時，需要使用舊密碼登錄，再通過手機驗證或者其他驗證才能進行密碼修改。如果學生遺失了舊密碼，將會給學生造成一定的麻煩。將人臉識別作為當前校園一卡通的重要驗證方式，學生可以通過人臉識別登錄校園一卡通平臺，來完成相關(guān)操作，為學生提供便利。在校園一卡通密碼修改中，當前存在兩種常見密碼，分別是查詢密碼與消費密碼。現(xiàn)階段學校的初始密碼一般為身份證后六位數(shù)字，學生為了提高校園卡的安全性，需要對密碼進行修改，便于學生在日常使用中，能夠保障學生利益。

將人臉識別技術(shù)應(yīng)用到校園卡密碼修改中，學生可以在自助圈存機或者其他機器上進行相應(yīng)操作，實現(xiàn)對校園卡密碼的修改。通過攝像頭采集相應(yīng)數(shù)據(jù)，與校園卡對應(yīng)的人臉特征圖像進行對比，判斷學生是否為校園卡的使用者，如果學生確實是校園卡的持有人，便允許學生進行修改密碼操作，如果學生不是校園卡的持有人，不允許學生進行修改密碼操作，并且對校園卡操作進行記錄，將異常操作信息存儲在校園一卡通平臺上，便于后期追責。

4.3 服務(wù)喚醒應(yīng)用

人臉識別技術(shù)的應(yīng)用，能夠便捷實現(xiàn)服務(wù)喚醒功能。當學生在登錄校園網(wǎng)站時，通過統(tǒng)一訪問入口，進入到校園系統(tǒng)內(nèi)部。在學校生活中，部分學生會遺忘教師布置的作業(yè)，在智慧校園建設(shè)中，學生使用人臉識別進入系統(tǒng)內(nèi)部之后，將學生未完成的作業(yè)進行提醒，通知學生完成相應(yīng)作業(yè)，完成教師的安排。

例如：學生在每學期末需要對教師授課進行評價，部分學生會因為學期末忙于應(yīng)對考試，當學生使用人臉識別登錄校園網(wǎng)內(nèi)部時，會出現(xiàn)一定的提示，通知學生盡快完成教師評價工作。人臉識別技術(shù)的應(yīng)用，能夠在當前系統(tǒng)內(nèi)部，通過服務(wù)喚醒，引導學生完成一些重要的工作。

4.4 身份認證應(yīng)用

在校園一卡通系統(tǒng)使用中，學生能夠通過校園卡實現(xiàn)多種不同操作，享受到學校為學生提供的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

例如：當前學校圖書館是學生在日常生活中經(jīng)常打交道的地方，無論是興趣愛好，還是科研學習，學生總會從圖書館中尋找需要的圖書。當前借書卡使用中，存在部分學生使用他人的借書卡來借閱圖書，如果圖書丟失，將會給借書卡持有人帶來較大影響，在學校內(nèi)部系統(tǒng)中產(chǎn)生污點，影響到學生后期借閱，給學生學習帶來一定的麻煩。通過人臉識別與校園一卡通系統(tǒng)相互融合，學生通過人臉識別來對身份進行認證。有效避免了當前學生借閱圖書中出現(xiàn)冒用他人借書卡的現(xiàn)象，促進良好校園環(huán)境的構(gòu)建。

在學校生活中，將人臉識別技術(shù)應(yīng)用到當前校園管理中，有利于保障學生的利益，讓學生在享受相關(guān)服務(wù)時，能夠進行身份認證，做到一卡一人，專卡專用，如果在使用中出現(xiàn)問題，也可以方便管理人員對學生進行追責，引導學生愛護學校公用設(shè)施。

5 結(jié)論

總而言之，在當前校園網(wǎng)建設(shè)中，將人臉識別技術(shù)有效融入到校園卡建設(shè)中，對學生身份進行識別，做好學生管理工作。在該系統(tǒng)中，學生通過使用校園卡實現(xiàn)門戶系統(tǒng)的登錄，對校園卡進行有效操作。學生還可以將人臉數(shù)據(jù)作為學生修改校園卡密碼的驗證，并且能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)喚醒功能，在學校內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)身份認證，便于學生開展進行有關(guān)服務(wù)，促進校園卡在學校生活中的應(yīng)用。