人臉識別技術在高校管理中的應用

嚴宇晨

（上海電力大學電子與信息工程學院，上海 201306）

0 引言

最近幾年，人臉識別技術得到各個領域的廣泛應用，正是因為這樣，有關部門開始對人臉識別技術進行優(yōu)化、完善，漸漸地，人臉識別技術被應用到刑偵、交通等領域，教育領域也不例外。各大高校開始將人臉識別技術運用到學校管理當中，尤其是大學，大學內(nèi)人口數(shù)量較大，人員流動比較頻繁，無法進行系統(tǒng)的管理，因此，各大高校的負責人會采用人臉識別技術進行管理，將人臉識別技術運用到教學、安保方面，能夠減輕管理人員的工作壓力，學校領導也能通過人臉識別技術，明確學生的在校情況。在高校管理過程中，人臉識別技術只能作為一種輔助技術，各位領導人不能運用這類技術進行直接管理，在使用人臉識別技術時，學校領導要注意保障學生的隱私，以免出現(xiàn)信息泄露的情況，對學生產(chǎn)生影響。

1 人臉識別技術的發(fā)展歷史

所謂的人臉識別技術，就是通過人的樣貌，對人進行身份識別，人臉識別技術與指紋、虹膜等是識別方式一樣，這種識別方式比較直觀，在識別期間，不需要人員刻意的配合，只需要將面部對準識別機器即可。人臉識別技術主要起源于20世紀，在計算機技術興起之后，人類開始對計算機的功能進行優(yōu)化，要將計算機賦予人臉識別的功能，由于當時的科技并不發(fā)達，因此，沒能將這一想法付諸實踐。在20世紀60年代以后，高爾頓提出了人臉識別技術，這也是人類首次提出這一技術，在此之后，人們才真正認識了人臉識別技術。在早期的研究過程中，人們嘗試了各種各樣的方法，但由于受到一些因素的限制，并沒有取得實質(zhì)性的進展，人臉識別技術并沒有運用到實際生活當中。直到20世紀末。人臉識別技術才有了質(zhì)的飛躍，人臉識別技術突破了原有的瓶頸，開始進入快速發(fā)展的時期，科研人員在原有的人臉識別技術的基礎上，進行創(chuàng)新，研發(fā)出新的人臉識別方法，為了提升人臉識別的效率，相關人員開始建立圖像數(shù)據(jù)庫，采集人臉信息，將采集到的信息輸入到數(shù)據(jù)庫當中。人臉識別技術的推廣，帶動了計算機行業(yè)的發(fā)展，同時，也促進社會的發(fā)展，在21世紀，人臉識別技術已經(jīng)走向世界，各個國家將人臉識別技術運用到各個領域，各個國家的科研人員不斷對人臉識別技術進行優(yōu)化、完善。目前，我國的人臉識別技術日益成熟，但與其他國家相比仍有一定的差距。以前，人臉識別技術只需要識別人的面部即可，現(xiàn)在，在識別過程中，會受到一些因素的影響，比如：光線、天氣以及面部表情等，這就需要有關部門人員不斷完善人臉識別的功能，為了消除負面影響，相關人員要正在尋找解決的方式。在21世紀10年代后，人們在人臉識別方面取得了很大的進步，在人們發(fā)現(xiàn)了一種計算方法叫卷積神經(jīng)網(wǎng)絡算法，科研人員將這種算法應用到人臉識別當中，不僅能夠提升識別的精準度，在識別時，不會受到周圍環(huán)境的影響，在任何環(huán)境下，都能準確提出人的面部特征。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在這種計算方法的作用下，人臉識別的準確率高達百分之九十九，在人臉識別技術沒有興起之前，人們會采用虹膜進行身份驗證，但在同等條件下，人臉識別的準確率要高于人眼識別。人臉識別期間，需要進行大量的運算，在識別期間，需要從數(shù)據(jù)庫提取所需要的信息，在運算的同時，也會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。相關人員可以運用這種方法，提取數(shù)據(jù)庫內(nèi)的圖片，將圖片與人的面部特征進行匹配，從而形成人臉大數(shù)據(jù)，實際上人臉識別技術主要通過運算進行，運算的本質(zhì)就是產(chǎn)生大數(shù)據(jù)，在通過大數(shù)據(jù)進行人臉識別。

2 設計思路

在設計人臉識別系統(tǒng)時，相關人員要注意以下幾點，在設計期間，要保障信息處理的速度以及準確性，能夠?qū)κ占降男畔⑦M行及時處理，在研發(fā)期間，設計人員要考慮到系統(tǒng)未來的工作量。因為人臉識別系統(tǒng)在一天之內(nèi)可能會識別上千張以及上萬張人的面部，由于工作量過大，系統(tǒng)內(nèi)部會出現(xiàn)問題，會影響人臉識別的效率，因此，設計人員要結合實際情況，進行設計。人臉識別技術在高校使用較多，學校每天人流量較大，為了滿足學校的需求，設計人員要估算出學校每天的人流量，并根據(jù)學校的實際情況，進行設計。在設計人臉識別系統(tǒng)期間，設計人員要考慮到人數(shù)增長的問題，要增強系統(tǒng)的可擴性，各大高校會將人臉識別技術用到日?？记诋斨?，在設計時，設計人員要將這一點考慮在內(nèi)，要增強用戶接口的性能，優(yōu)化人機交互的界面。在設計過程中，設計人員要對內(nèi)部的軟件進行優(yōu)化，高校人口較多，人流量較大，如果內(nèi)部軟件的質(zhì)量不符合標準，也會影響人臉識別的效率。設計期間，設計人員要檢查人臉識別系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)是否存在漏洞，并做好修復工作，設計時，設計人員還要考慮到設計成本，在選擇配件時，要選擇性價比較高的產(chǎn)品，這樣可以為企業(yè)節(jié)省一定的資金。高校運行期間，會涉及大量的工作，在設計時，設計人員要提升人臉識別的速度，要達到秒級，在信息反饋方面，設計人員要進行強化，將信息實時反饋給學校人員。

3 人臉識別原理

人臉識別技術主要是通過人臉采集，收集人員的面部信息，通過內(nèi)部系統(tǒng)，對人臉進行判斷、識別。在識別過程中，系統(tǒng)會從數(shù)據(jù)內(nèi)，篩選符合特征的面部，與人臉進行比較，分析二者的重合度，以此來進行身份識別。人臉識別技術有多種含義，如果從廣義角度來說，人臉識別技術其實就是人像采集、定位以及識別的過程中，通過上述步驟，確定人的身份，如果從狹義的角度來說，人臉識別技術就是簡單的人臉識別，根據(jù)人的面部進行身份確定，并在數(shù)據(jù)庫內(nèi)找出被識別人的身份信息。人臉識別技術主要是通過內(nèi)部的人臉識別系統(tǒng)完成的，在識別之前，會有專業(yè)人員對面部信息進行采集，將采集到信息存入數(shù)據(jù)中，這類技術在圖像處理技術和生物統(tǒng)計學的基礎上創(chuàng)造出來的。這類技術不僅能夠?qū)θ四樳M行快速識別，還能根據(jù)收集到的信息，建立一個數(shù)據(jù)模型，還能夠?qū)τ跋?、視頻進行處理，正是因為這類技術有這么多的優(yōu)點，才會得到多個領域的廣泛應用。人臉識別技術在一定程度上，是人工智能的轉(zhuǎn)化，人臉識別技術的興起，也帶動人工智能的發(fā)展。

4 人臉識別的優(yōu)點

目前，多個領域都在使用人臉識別技術，許多電子產(chǎn)品也開啟了人臉識別模式，還有部分手機軟件，也使用人臉識別進行身份驗證。人臉識別技術主要是利用人的面部特征，對人臉進行識別，這種識別方式更加直觀，能夠在短時間確定被識別者的身份，并獲取相關信息，人臉識別技術與其他技術不同，在獲取身份信息時，能夠保障信息的準確性，并且能夠保障被識別人的隱私，不會造成信息泄露。剛才我們也說到，現(xiàn)在大多數(shù)電子產(chǎn)品都帶有人臉識別模式，人們只需要使用手機、平板等電子產(chǎn)品，就能完成人臉識別，此過程比較簡單，不需要過多技術，人們完成起來比較方便，容易被大眾所接受。這類技術具有較強的精確度，能夠準確識別出用戶的身份，現(xiàn)在，我們逐漸進入大數(shù)據(jù)時代，在大數(shù)據(jù)時代的作用下，人臉識別技術的效率得到提升，精準程度不斷提高，識別速度更快，應用領域更廣。

5 將人臉識別技術運用到高校管理當中

5.1 安保、宿舍門禁方面

高校管理過程中，最重要的就是學校安保工作，學校安保的質(zhì)量關系到校內(nèi)人員的人身安全。大學校園屬于開放式校園，人口數(shù)量較多，流動性較大，外來人員可以隨意出入，在這種情況下，會增加安全人員的工作壓力。大學校園的面積較大，布局比較復雜，安保人員無法進行系統(tǒng)的管理。相關負責人可以將人臉識別技術運用到安保工作當中，人員出入校園時，都要進行人臉識別，通過人臉識別，對人員的身份進行核查，這樣可以減輕安保人員的工作量，由于校園面積較大，校門數(shù)量較多，相關負責人可以在學校的出入口安裝監(jiān)控設備，部分監(jiān)控設備也帶有人臉識別技術，人員出入時，安保人員要提醒他們進行人臉識別，這樣不僅能體現(xiàn)出人臉識別的價值，還能增強校園的安全性。大學校園內(nèi)，經(jīng)常會發(fā)生暴力事件，為了維護校內(nèi)的秩序，相關人員可以利用人臉識別設備，收集事件有關人員的面部信息以及相關視頻，交由教務人員處理。相關負責人可以將人臉識別技術運用到宿舍門禁當中，可以防止外來人員進入宿舍，尤其是宵禁之后，如果有人員進入宿舍，一定要進行人臉識別，以免不法分子進入宿舍，危害學生的安全，人臉識別成功之后，才能讓人員進入。

5.2 圖書管理方面

每所高校內(nèi)都會有一座圖書館，由于大學內(nèi)學生、教師數(shù)量較多，借書的人數(shù)日益增加，為了更好的進行圖書管理工作，相關負責人可以將人臉識別技術運用到圖書管理當中。許多學校為了方便都會為學生辦理一卡通，在辦理一卡通時，可以進行人臉采集，將卡主的身份信息輸入到一卡通當中，圖書館的管理人員可以通過一卡通，查看借閱者的信息，防止外來人員進入。管理人員可以借助一卡通，了解學生的身份信息，以及每月借閱的次數(shù)，針對學生借閱的書籍為學生提供高質(zhì)量的服務，一卡通內(nèi)會有學生的專業(yè)、院系等信息，管理人員可以根據(jù)這些信息，為學生推薦適合的書籍，這樣學生借閱起來比較方便。相關負責人可以將人臉識別技術運用到還書設備當中，圖書管理人員能夠及時了解書籍的信息，以免耽誤學生閱讀。學生在使用一卡通時，會出現(xiàn)丟失的情況，在一卡通內(nèi)加入人臉識別技術，能夠防止盜刷現(xiàn)象，更好的保護學生的隱私，一卡通的丟失，會限制學生借閱書籍，圖書館管理人員要放大人臉識別技術的優(yōu)點，采用刷臉模式，實現(xiàn)無卡化的管理方式。

5.3 教學管理方面

相關負責人可以將人臉識別技術運用到日常教學當中，大學課堂的人數(shù)較多，容易出現(xiàn)逃課、代課的情況，為了避免這種情況出現(xiàn)，相關人員可以利用人臉識別技術，對課堂上的學生進行人臉識別。校內(nèi)的教室中，會有監(jiān)控設備，相關人員可以利用監(jiān)控設備，對學生進行面部采集，將采集到的信息輸入到系統(tǒng)當中，進行身份核實，在采集時，要注意，相關人員要進行多次采集，以免出現(xiàn)逃課的情況。在上課之前，教師可以讓學生運用手機，登錄相關軟件進行人臉識別，通過這種方式，能夠準確查找出缺課的學生。目前，我國科學技術不斷進步，科學技術的進步帶動人臉識別技術的發(fā)展，現(xiàn)在，人臉識別技術開始向動態(tài)方向發(fā)展，漸漸地，有關部門開始研發(fā)出動態(tài)人臉識別技術。這類技術相較于傳統(tǒng)的人臉識別技術，靈活性較強，能夠根據(jù)學生在課堂上的行為舉止，進行人臉識別，在識別期間，能夠分析出學生的聽課狀態(tài)，以及聽課時間，并將收集到的信息整體出來，發(fā)送給教師，教師可以根據(jù)學生的聽課狀態(tài)，對學生進行評價。將這類技術運用到教學管理當中，能夠減輕教師的教學、工作壓力，教師可以根據(jù)整理出來的信息對學生進行系統(tǒng)的評價。

5.4 考試方面

高校會舉辦很多大型考試，這些考試大多都是全國統(tǒng)考，在考試過程中，很容易出現(xiàn)替考、作弊的情況。在進入考場之前，監(jiān)考老師會核查考試人員信息，檢驗考生身份，檢查合格后，考生方可進入考場，但這種方式會存在漏洞。相關人員可以將人臉識別技術運用到考試管理當中，考試進入考試時，現(xiàn)有進行人臉識別，確?？荚嚨拿娌啃畔⑴c身份證上的信息相符，考試開始之前，各班班主任要配合學校進行人臉采集。部分考試會涉及上機操作，為了防止考生出現(xiàn)作弊現(xiàn)象，在上機之前，相關人員要在電腦上安裝攝像頭，監(jiān)考教師要讓學生按照自己的考號入座，考試開始之前，電腦前面的攝像頭會掃描學生的面部信息，掃描期間，如果發(fā)現(xiàn)考生的面部信息與采集到的信息不符，會發(fā)出警告，這種方式不僅可以防止替考現(xiàn)象出現(xiàn)，還能防止考生作弊。在考試期間，考場內(nèi)的攝像頭能夠清晰的拍到考生的考試動態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)有考生交頭接耳，相關負責人會通知教師，給予警告，如果發(fā)現(xiàn)考生出現(xiàn)作弊行為，可以給予記過處分或取消該考生的考試資格。人臉識別技術在一定程度上，能夠防止替考現(xiàn)象出現(xiàn)，同時，還能對考生起到警示作用，利用這一技術，強化學生的道德意識，讓考生樹立正確的道德觀念，消除那些不好的思想。

6 結束語

根據(jù)上文可知，人臉識別技術已經(jīng)得到各個高校的廣泛使用，人臉識別技術的推廣，為學生提供了便捷的生活方式。在高校管理期間，采用人臉識別技術，能夠保障學生的安全，大學校園內(nèi)的情況比較復雜，會有外來人員隨意進出，為了保障校內(nèi)學生的安全，要采用人臉識別技術核實外來人員的身份，并做好記錄?，F(xiàn)在，我國科學技術不斷進步，在科學技術的作用下，各大高校要定期對人臉識別系統(tǒng)進行更新，在高效管理期間，學校負責人要體現(xiàn)出人臉識別技術的價值，保障校內(nèi)人員的安全。