動態人臉識別技術在高校管理中的應用研究

摘要：人臉識別技術成為熱門研究領域，近幾年不斷完善的動態人臉識別技術因其技術更加先進、高效而被廣泛應用于刑偵、安保、金融、交通等各個領域。大學校園人口密度大，人員流動性強，動態人臉識別技術的引入將會給高校在教學、后勤、安保等方面提供極大幫助，使高校的管理者能夠準確和高效的掌握學生動態。然而，作為高校的管理者更應清楚的認識到，動態人臉識別技術只能作為高校管理的一種輔助手段，不能過度依賴，科學高效人性化的管理制度輔以先進的技術手段才是高校管理的核心。另外，高校管理者也應重視動態人臉識別技術的不斷升級和學生隱私數據的保護工作，只有這樣動態人臉識別技術才能高效、安全的為高校管理服務。

關鍵詞：人臉識別；身份識別；高校管理；信息安全

人臉識別技術的研究開始于20世紀60年代，隨著圖像處理、識別技術和計算機技術的不斷發展，人臉識別技術不斷成熟，識別準確率也不斷提高，特別是近幾年計算機生物識別技術的不斷完善和成熟、人臉識別核心算法的成功實現，使人臉識別技術完成了由弱人工智能向強人工智能的轉變，而動態人臉識別算法的實現使人臉識別技術由平面的、靜態的識別向動態的、立體的層面發展，實現了人臉識別過程無停留，實現快速的動態抓拍和識別，動態人臉識別技術現在已經廣泛的應用于公共安全、刑偵、金融、交通等各個領域[1]。

1、高校管理中存在的主要問題

大學校園最顯著的特點是人員密集，學生會在教室、食堂、圖書館、宿舍這些區域快速聚集和流動，保障校園正常的教學秩序、保護學生人身安全和財產安全一直是大學管理者重視和不斷研究的課題，由配備大量的安防人員到近幾年各高校努力建設校園安防系統、校園卡系統，從這些不難看出，大學的管理者正在不斷的轉換思維，力求將新方法和新技術引入到新的管理模式當中，雖然，這些努力能給大學管理工作帶來一定的效果，但距大學管理者理想化的管理狀態存在明顯差距。以大學校園安防系統和校園卡系統為例，遍布校園的攝像頭可以對心懷不軌的人起到一定的震懾作用，也可以在事后對事件進行還原和追蹤，但對事前識別和事中控制的作用卻有限，因為并不是安防監控中的每一個畫面都能引起安保人員的注意，安保人員也不能有效的識別出監控畫面中的外來人員，安防系統的最大作用是事后證據查看和保留。雖然，這可以對事后責任的劃分提供依據，但這些絕不是高校管理者所期望的理想狀態，能在事件發生前盡量的提供預警，使管理者有時間和機會在事情發生前將其處理掉這才是管理者所期望的。而在校大學生身份信息的識別一直是大學管理的重點和難點，為了解決這一難題，各個大學紛紛引入校園卡系統，希望通過一張智能芯片卡來區分在校學生和外來人員，但在實際使用中校園卡系統存在很大的漏洞。首先，校園卡不能有效的規范使用，校園卡的設計初衷是通過智能芯片卡里的信息連接數據庫后臺確認持卡人的有效身份，但在校園里任何一個持有有效校園卡的人都可以任意出入圖書館、教室、實驗室、宿舍等，因為校園卡系統只能識別卡片信息不能識別持卡人身份，很多人因此借卡出入學校各個場所，身份識別功能形同虛設；其次，校園卡安全性不高，校園卡丟失后不及時注銷很容易被拾到者復制利用。

因為沒有升學的壓力，高校的學習氛圍相比初中、高中要輕松很多，上課、學習更多的是靠學生本身的自覺，在以自我約束為主要管理方式的大學中，逃課，成為一種普遍現象，雖然上課教師也會采用點名、簽到的方式來制止逃課，但是替課、替簽最終使逃課學生蒙混過關，替課甚至成為大學中一種兼職，根據替課時長明碼標價。每一個大學都對這種現象深惡痛絕，認為這種現象不僅敗壞了學校的學風，也潛移默化的影響了學生的價值觀，因為有些學生竟以此為創業切入點，招募學生成立專門的替課組織牟利。很多大學為了制止這種現象采取了很多措施，在走訪調研中，有的大學購買了專門的簽到軟件，有的大學在教室門口安裝了專門的指紋、刷臉簽到系統，但在施行一段時間以后都被學生用各種手段一一破解，逃課、替課之風不能從根本上消除。

所以，大學現有的管理方式方法并不能讓大學的管理者滿意，實時準確的識別校園內人員的身份是解決大學管理中各種困難的關鍵一環，而動態人臉識別技術實現了動態、高速和高成功率的面部識別，這不僅為解決大學管理難題提供了技術支撐，也為大學管理模式的變革提供了新的思路，可以預言，動態人臉識別技術在不久的將來必將會作為一種核心的技術手段廣泛的應用于大學管理之中，動態人臉識別技術將結合互聯網、物聯網、移動互聯技術和移動終端設備為大學教學管理、后勤管理及安防管理提供全新的、高效的管理方式和手段，做為高校的管理者、建設者，高校動態人臉識別系統的部署實施應從以下幾個方面入手。

1. 系統平臺應與現有智慧校園系統相互融合。

動態人臉識別技術的應用不應該是單一的、獨立的，做為一種先進的、創新的技術手段，它應該與現有的校園管理平臺系統和硬件設備相融合，在解決問題和提升管理效能的同時要考慮引入成本，不能因為引入一種新的技術和管理模式就全盤摒棄原有設備和平臺，例如：校園安防監控中使用的高清攝像頭如果符合動態人臉識別系統的技術參數要求，可以做為采集人臉數據的前端設備與安防系統共同使用；動態人臉識別系統可以依托原有校園網絡和網絡設備進行系統部署等。

2. 系統平臺設計框架遵循分層原則。

平臺的設計總體要遵循網絡信息安全體系標準和數字化校園建設體系標準，所有數據接口按標準和規范執行。系統平臺按體系框架進行分層設計，按照從低到高可分為：物聯網及硬件設備層、數據接口層、數據計算存儲層、管理應用層、終端用戶層[2]。

物聯網及硬件設備層包括校園網骨干網絡、物聯網設備、前端攝像頭、網絡及視頻交換設備、移動終端設備等。

數據接口層是物聯網及硬件設備層中硬件設備所采集的各種數據的傳輸接口，同時也是外部設備和外部應用調用數據的接口層，該層包含各種數據的傳輸協議。

數據計算存儲層是系統的核心層，負責將采集來的數據同存儲中的數據進行對比計算，得出有效數據，存儲到數據庫中。數據計算存儲層還負責將存儲中的原始圖片數據進行智能更新，以保證系統在數據識別上高速度和高準確率。

管理應用層的各個功能模塊從數據計算存儲層的數據庫中讀取最終比對結果數據實現具體管理功能。

終端用戶層的用戶在管理應用層下發相應權限后，可通過網頁、手機APP或是其他終端查看相應的數據。

3. 系統平臺設計和使用過程中要重視信息安全問題。

動態人臉識別技術應用的最終結果是身份信息的確認，身份信息是極度敏感的數據，涉及到個人的隱私，系統平臺設計和使用過程中重視數據信息的安全是極其重要的，在平臺設計時，要考慮專網專用，與公共網絡進行物理隔離，增加必要的防火墻、WAF、行為檢測、日志等硬件防護設備，同時要做好數據的存儲備份容災，防患于未然。在平臺的設計、編寫、部署實施及最終使用階段，應聘請有資質的第三方信息安全評估檢測機構對平臺各階段進行信息安全評估測試，及時找出平臺不安全因素進行整改。數據計算存儲層計算出的數據結果應加密后再存儲到數據庫中，數據加解密算法應考慮其先進性和不可破解性。在平臺的管理使用中，應遵循最小權限原則，系統平臺管理者依據每個人工作崗位職責，只開放相應工作職責內功能，防止系統功能濫用，導致隱私數據流出。

動態人臉識別技術和智慧校園系統的深度融合將會改善和緩解高校管理中的困境，具體體現在以下幾個方面。

1. 高校教學管理水平將顯著提升。

動態人臉識別技術在教學管理上的應用將在很大程度上解決高校大學生逃課、替課現象的發生。動態人臉識別技術與學校安防監控設備相結合，使學校不再需要另行購置專用的圖像采集攝像頭，教室中原有的高清監控攝像頭可以完成人臉圖像采集任務，通過多角度、多時段的多次采集識別，或者上課教師通過手機APP平臺進行人臉圖像采集識別，管理平臺將最終缺課學生名單實時傳送給教學管理者，上課教師和學生本人，使上課教師不需要專門拿出時間進行點名簽到，因為識別結果準確率高，識別過程是動態的、多次的，所以能從根本上解決學生逃課、替課現象的發生[3]。

做為動態人臉識別技術教學管理上的深層次應用，動態人臉識別技術可以和學生課堂行為模型相配合，在分析匯總學生課堂聽課行為狀態數據后，得出學生課堂聽課狀態態勢圖，即認真聽課多長時間，思考多長時間，精神不集中多長時間等等，這些可以作為輔助數據為教師教學能力測評、學生課堂滿意度測評等提供參考。最后，動態人臉識別技術在高校考試管理身份識別以及高校的教室、實驗室乃至實驗設備的精細化管理中都將起著重要作用。

2. 有助于提升高校安防管理水平和大學生的安全感。

在對一所在校生近三萬人的大學進行大學生校園安全滿意度調查時發現，有近30%的學生對校園安全擔憂，特別是宿舍安全，擔憂的主要原因集中在進入校園內外部人員的身份上，其實這是一個大學校園安防管理的共性問題，高校規模越大這個問題就越突出，大學一直提倡開放辦學，這不僅是指辦學思維和模式的開放，也包括大學校園、場地和設施的開放，通過動態人臉識別技術與智慧校園卡雙重身份認證可以有效控制和識別進入教學、辦公、實驗及宿舍區域的人員身份信息，高效的區分和識別進入校園內的外來人員。通過動態人臉識別技術可以實現安防系統實時預警功能，不僅可以對進入校園的所有外來人員進行提示，也可以通過建立黑名單制度，對進入校園的有過不法行為的人員進行重點預警提示，安防人員通過安防大屏幕或是在相關設備功能頁面獲取預警信息，這樣有助于安保人員進行時時的重點監控[4]。

3. 動態人臉識別技術在高校其他方面的應用。

動態人臉識別技術在高校食堂、超市等支付場所可以配合校園卡進行支付認證，這樣可以保證校園卡的資金安全；在圖書借閱、機房上機、實驗設備使用中引入動態人臉識別技術進行身份確認，可以最大限度明確使用人，減少管理成本，真正做到物盡其用，責任明確。

結語

高校管理的重點是各個場合人員身份的快速識別，動態人臉識別技術解決了高校管理中的難點，使高校在減少人力、物力投入的情況下實現精細化管理成為可能，隨著動態人臉識別技術的深入發展應用，基于智慧學習型的動態人臉識別技術將在高校管理中得到更加廣泛的應用，動態人臉識別技術將助力高校實現真正意義上的信息化智慧校園。

參考文獻

[1] 胡亞洲，周亞麗，張奇志.基于深度學習的人臉識別算法研究[J/ OL].計算機應用研究：1-7[2020-03-19].https：//doi.org/ 10.19734/j.issn.1001-3695.2018.09.0815.

[2] 李歡歡.人臉識別技術在高校管理中的系統設計與應用[J].電子技術與軟件工程，2018（21）：120-121.

[3] 李雄，文開福，鐘小明，楊輝，秦德浩.基于深度學習的人臉識別考勤管理系統開發[J].實驗室研究與探索，2019，38（07）：115-118+123

[4] 李子青.人臉識別——安防生物識別應用與市場發展分析[J].中國安防，2013（05）：63-66. [1]崔榮升，齊凱，趙威.人臉識別系統應用于校園管理的優越性探究[J].數字通信世界，2019（08）：207-208.

作者簡介：

陳鐵權，遼寧金融職業學院，本科學歷，學士學位，講師，網絡工程師，注冊信息安全工程師（CISE），研究方向：教育信息化。