人臉識別技術在平安校園建設中的應用研究

摘 ?要：校園安全無小事，學生的健康成長關系到人民群眾的切身利益以及社會的和諧穩定發展。小學的校園安全更是安全管理工作的重中之重，建設平安校園、維護校園安全，是全社會共同的責任，是教育管理部門和學校義不容辭的職責。推進人臉識別技術在校園中的應用，建立基于人臉識別技術的出入管理系統和訪客管理系統，對進入學校的人員進行實名制管理以及行為軌跡分析，能夠實時掌握學生進出學校的時間和進入學校人員的行為，保障學生安全、建設平安校園。

關鍵詞：人臉識別;平安校園;訪客管理

中圖分類號：TP391.41;G627.4 ? ? 文獻標識碼：A ?文章編號：2096-4706（2019）13-0114-03

Face Recognition Technology in the Construction of Safe Campus Application Research

CUI Defu

（Sanshi Liangzi （Suzhou） Information Technology Co.，Ltd.，Zhangjiagang ?215600，China）

Abstract：Campus safety is no small matter. The healthy growth of students is related to the vital interests of the people and the harmonious and stable development of the society. The campus safety of primary schools is the top priority in safety management. Building a safe campus and maintaining campus safety is the common responsibility of the whole society. It is the unshirkable duty of the education management department and the school. Promote the application of face recognition technology on campus，establish an access management system based on face recognition technology and a visitor management system，through the name system management and behavior track analysis of the personnel entering the school，we can grasp the time of students entering and leaving the school and the behavior of the personnel entering the school in real time，guarantee the safety of students and build a safe campus.

Keywords：face recognition;safe campus;visitor management

0 ?引 ?言

孩子是家庭的希望、祖國的未來。小學的校園安防管理是平安校園建設的重中之重，在校學生為年齡區間6歲—12歲的少年兒童，他們年齡比較小，安全觀念薄弱，缺乏防范意識。近年來，小學安全事故頻發，這引起了國家部委的高度重視。

2017年4月28日，國務院辦公廳印發了《關于加強中小學幼兒園安全風險防控體系建設的意見》，就加強中小學幼兒園安全工作做出安排部署，要求把保障中小學和幼兒園的安全放在公共安全的突出位置，加強物防、技防方面的對接合作。

《教育部2018年工作要點》中明確要求各級教育部門切實維護學校安全穩定，深化平安校園建設。

校園安全，是教育管理部門和廣大家長最為關注的問題。目前，大多數小學普遍采用門衛、教師審核或一卡通系統確認進出、接送人員的身份，在人員識別方面主要依靠人力和證件卡方式，效率不高且易被仿冒，既不安全也不準確。

為了能有效保障學校師生的生命安全和住校學生的財產安全，對進出校門的人員進行有效管理，應用先進的人臉識別認證校園出入管理系統，以物防、技防、人防相結合的手段保障校園安全，有其必要性和突出優勢。

1 ?人臉識別技術

人臉識別技術主要用于身份識別。隨著“雪亮工程”的推進，視頻監控數量急速增加，能夠快速進行遠距離、被動非接觸情況下的人員身份識別，實現智能預警，人臉識別技術必然是最優選擇。

人臉識別技術是基于人的面部細微的比例特征信息進行自證或者不同人員身份確認的一種生物識別技術。通過從攝像機或攝像頭所采集的含有人臉的實時視頻流中自動提取、追蹤人臉，經過人臉圖像采集、關鍵點定位、干擾項預處理、存儲記憶和比對辨識，將提取出的人臉圖像的特征數據與數據庫中存儲的人臉數據進行搜索匹配，通過設定一個相似度閾值進行判斷，即當相似度超過這一閾值時，則可以認定提取到的人臉與數據庫中的是同一個人，達到識別不同人身份的目的，最后把匹配得到的結果輸出。人臉識別的流程如圖1所示。

2 ?出入管理系統

校園出入管理系統將生物識別、深度學習、視頻分析、物聯網等技術引入校園，打造校園安全管理智能化，構建環境更安全、家長更放心的校園。系統可自動記錄人員出入校門的時間，并將實時圖像以及與后臺數據的比對結果輸出，同時通知到相關人員，進行微信推送并存儲于后臺數據庫。

校園出入管理系統需配合門禁或閘機使用，只有數據庫擁有權限的人員才能進入學校內部。校園出入管理系統工作流程如下：

（1）搜集整理學校內部人員的姓名、照片、職位、編號等基本信息，通過出入管理系統批量導入功能將內部人員相關信息存儲在后臺數據庫，用于人臉比對原始人臉數據。

（2）后臺數據庫主要分為4種：白名單庫、黑名單庫、灰名單庫以及訪客庫，白名單庫是學校內部人員數據庫，黑名單庫是公安部門網上逃犯庫，灰名單庫主要為行為分析系統智能分辨出的疑似危險人員庫，訪客庫用于存儲進行來訪預約的人員的信息。其中，白名單庫正常教學時間有效，黑名單庫永久有效，訪客庫約訪當日有效。

（3）當人員通過門禁或閘機系統時，部署在閘機上的高清數字攝像頭自動抓取進出人員的現場視頻，并將視頻數據進行存儲，同時將所抓拍到的人臉數據與后臺數據庫進行人臉比對，得到相似度值，確認是否是學校內部人員，通過顯示器顯示出現場照片與后臺原始照片，并給出相似度數值，當相似度高于所設定的閾值（通常選取85%），則可確認是同一人。如果是白名單庫、訪客庫中人員系統給出歡迎詞，同時打開門禁或者閘機等待通過;如果是黑名單人員，則立即發出報警，并與110實現聯動;灰名單人員則會向學校安全部門報警并通知安保人員重點關注，及時進行人工干預。

3 ?訪客管理系統

訪客管理系統包含在線預約系統、實名認證系統、出入管理系統以及軌跡分析系統。必須通過在線預約并進行實名認證后才能進入校園進行訪問，并對其在學校內的行為軌跡進行跟蹤分析，防止意外事件發生。訪客管理流程如圖2所示。

有外來訪客需要對學校進行來訪時，先在微信端進行在線預約，確認約訪事件，預約的同時上傳身份證號碼以及照片，獲得被訪者和安保部門的同意后，系統給來訪者發送預約成功信息，同時提醒來訪者相關注意事項。

來訪者到達學校，先在學校門崗處進行實名認證，實名認證一體機自動讀取來訪者二代身份證上的信息與來訪者預約時上傳的信息，并進行比對，同時對來訪者進行人臉比對，確定來訪者是預約者，實名認證成功后，來訪者數據自動存儲到后臺訪客庫，來訪者獲得當天校園出入管理的權限。同時，軌跡分析系統對來訪者進行校內行為軌跡分析，當來訪者結束訪問離開學校，系統自動注銷來訪者通行權限，并將相關出入行為數據存入后臺數據服務器，進行電子化存檔，方便其后進行記錄查詢。

4 ?行為軌跡分析系統

行為軌跡分析系統主要是基于人臉識別技術對訪客或者其他重點人員在校內及周邊的動作行為、行動軌跡等進行記錄、分析、處理、預警，防止意外事件發生。行為軌跡分析系統架構分為四層：采集層、傳輸層、分析層和應用層。行為軌跡分析系統架構如圖3所示。

采集層：通過學校部署的監控設備，對監控范圍內的人臉進行抓取，確定人員性質，并對其行為動作進行記錄，并發送至服務器進行數據存儲、分析。

傳輸層：行為軌跡分析系統數據傳輸方式主要有三種，定位數據采用物聯網進行傳輸;監控視頻數據采用視頻專網（校園內網、公安內網等）進行傳輸;服務端、應用端以及云端采用因特網（公網）進行傳輸。

分析層：基于人工智能以及大數據分析原理，對所采集的視頻數據內容進行人臉識別、行為分析（打架、徘徊等），并針對相關數據進行存儲、數據關聯等，并將預警信息通知給主管人員或安保人員。

應用層：各級應用端口，包括客戶端、移動端以及報警器等，便于管理人員、安保人員進行相關管理。

5 ?結 ?論

針對小學中在校學生年齡偏小的情況，在學校中部署基于人臉識別技術的校園出入系統、訪客管理系統和行為軌跡分析系統，能夠有效地對進出學校的人員進行智能化管理，降低目前學校安保人員的工作量，同時能夠做到各類安全問題可查、可控、可預、可防，保障在校師生安全，促進校園平安建設。

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作者簡介：崔德富（1989.01-），男，漢族，江蘇常州人，助理工程師，本科，研究方向：自動化與信息系統集成。