人臉識別技術(shù)在平安校園建設(shè)中的應(yīng)用研究

摘 ?要：校園安全無小事，學(xué)生的健康成長關(guān)系到人民群眾的切身利益以及社會的和諧穩(wěn)定發(fā)展。小學(xué)的校園安全更是安全管理工作的重中之重，建設(shè)平安校園、維護(hù)校園安全，是全社會共同的責(zé)任，是教育管理部門和學(xué)校義不容辭的職責(zé)。推進(jìn)人臉識別技術(shù)在校園中的應(yīng)用，建立基于人臉識別技術(shù)的出入管理系統(tǒng)和訪客管理系統(tǒng)，對進(jìn)入學(xué)校的人員進(jìn)行實名制管理以及行為軌跡分析，能夠?qū)崟r掌握學(xué)生進(jìn)出學(xué)校的時間和進(jìn)入學(xué)校人員的行為，保障學(xué)生安全、建設(shè)平安校園。

關(guān)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(xiàn)標(biāo)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(xué)的校園安防管理是平安校園建設(shè)的重中之重，在校學(xué)生為年齡區(qū)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(xué)安全事故頻發(fā)，這引起了國家部委的高度重視。

2017年4月28日，國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)中小學(xué)幼兒園安全風(fēng)險防控體系建設(shè)的意見》，就加強(qiáng)中小學(xué)幼兒園安全工作做出安排部署，要求把保障中小學(xué)和幼兒園的安全放在公共安全的突出位置，加強(qiáng)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(hù)學(xué)校安全穩(wěn)定，深化平安校園建設(shè)。

校園安全，是教育管理部門和廣大家長最為關(guān)注的問題。目前，大多數(shù)小學(xué)普遍采用門衛(wèi)、教師審核或一卡通系統(tǒng)確認(rèn)進(jìn)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(zhǔn)確。

為了能有效保障學(xué)校師生的生命安全和住校學(xué)生的財產(chǎn)安全，對進(jìn)出校門的人員進(jìn)行有效管理，應(yīng)用先進(jìn)的人臉識別認(rèn)證校園出入管理系統(tǒng)，以物防、技防、人防相結(jié)合的手段保障校園安全，有其必要性和突出優(yōu)勢。

1 ?人臉識別技術(shù)

人臉識別技術(shù)主要用于身份識別。隨著“雪亮工程”的推進(jìn)，視頻監(jiān)控數(shù)量急速增加，能夠快速進(jìn)行遠(yuǎn)距離、被動非接觸情況下的人員身份識別，實現(xiàn)智能預(yù)警，人臉識別技術(shù)必然是最優(yōu)選擇。

人臉識別技術(shù)是基于人的面部細(xì)微的比例特征信息進(jìn)行自證或者不同人員身份確認(rèn)的一種生物識別技術(shù)。通過從攝像機(jī)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(jīng)過人臉圖像采集、關(guān)鍵點定位、干擾項預(yù)處理、存儲記憶和比對辨識，將提取出的人臉圖像的特征數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中存儲的人臉數(shù)據(jù)進(jìn)行搜索匹配，通過設(shè)定一個相似度閾值進(jìn)行判斷，即當(dāng)相似度超過這一閾值時，則可以認(rèn)定提取到的人臉與數(shù)據(jù)庫中的是同一個人，達(dá)到識別不同人身份的目的，最后把匹配得到的結(jié)果輸出。人臉識別的流程如圖1所示。

2 ?出入管理系統(tǒng)

校園出入管理系統(tǒng)將生物識別、深度學(xué)習(xí)、視頻分析、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)引入校園，打造校園安全管理智能化，構(gòu)建環(huán)境更安全、家長更放心的校園。系統(tǒng)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(shù)據(jù)的比對結(jié)果輸出，同時通知到相關(guān)人員，進(jìn)行微信推送并存儲于后臺數(shù)據(jù)庫。

校園出入管理系統(tǒng)需配合門禁或閘機(jī)使用，只有數(shù)據(jù)庫擁有權(quán)限的人員才能進(jìn)入學(xué)校內(nèi)部。校園出入管理系統(tǒng)工作流程如下：

（1）搜集整理學(xué)校內(nèi)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(tǒng)批量導(dǎo)入功能將內(nèi)部人員相關(guān)信息存儲在后臺數(shù)據(jù)庫，用于人臉比對原始人臉數(shù)據(jù)。

（2）后臺數(shù)據(jù)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(xué)校內(nèi)部人員數(shù)據(jù)庫，黑名單庫是公安部門網(wǎng)上逃犯庫，灰名單庫主要為行為分析系統(tǒng)智能分辨出的疑似危險人員庫，訪客庫用于存儲進(jìn)行來訪預(yù)約的人員的信息。其中，白名單庫正常教學(xué)時間有效，黑名單庫永久有效，訪客庫約訪當(dāng)日有效。

（3）當(dāng)人員通過門禁或閘機(jī)系統(tǒng)時，部署在閘機(jī)上的高清數(shù)字?jǐn)z像頭自動抓取進(jìn)出人員的現(xiàn)場視頻，并將視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，同時將所抓拍到的人臉數(shù)據(jù)與后臺數(shù)據(jù)庫進(jìn)行人臉比對，得到相似度值，確認(rèn)是否是學(xué)校內(nèi)部人員，通過顯示器顯示出現(xiàn)場照片與后臺原始照片，并給出相似度數(shù)值，當(dāng)相似度高于所設(shè)定的閾值（通常選取85%），則可確認(rèn)是同一人。如果是白名單庫、訪客庫中人員系統(tǒng)給出歡迎詞，同時打開門禁或者閘機(jī)等待通過;如果是黑名單人員，則立即發(fā)出報警，并與110實現(xiàn)聯(lián)動;灰名單人員則會向?qū)W校安全部門報警并通知安保人員重點關(guān)注，及時進(jìn)行人工干預(yù)。

3 ?訪客管理系統(tǒng)

訪客管理系統(tǒng)包含在線預(yù)約系統(tǒng)、實名認(rèn)證系統(tǒng)、出入管理系統(tǒng)以及軌跡分析系統(tǒng)。必須通過在線預(yù)約并進(jìn)行實名認(rèn)證后才能進(jìn)入校園進(jìn)行訪問，并對其在學(xué)校內(nèi)的行為軌跡進(jìn)行跟蹤分析，防止意外事件發(fā)生。訪客管理流程如圖2所示。

有外來訪客需要對學(xué)校進(jìn)行來訪時，先在微信端進(jìn)行在線預(yù)約，確認(rèn)約訪事件，預(yù)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(tǒng)給來訪者發(fā)送預(yù)約成功信息，同時提醒來訪者相關(guān)注意事項。

來訪者到達(dá)學(xué)校，先在學(xué)校門崗處進(jìn)行實名認(rèn)證，實名認(rèn)證一體機(jī)自動讀取來訪者二代身份證上的信息與來訪者預(yù)約時上傳的信息，并進(jìn)行比對，同時對來訪者進(jìn)行人臉比對，確定來訪者是預(yù)約者，實名認(rèn)證成功后，來訪者數(shù)據(jù)自動存儲到后臺訪客庫，來訪者獲得當(dāng)天校園出入管理的權(quán)限。同時，軌跡分析系統(tǒng)對來訪者進(jìn)行校內(nèi)行為軌跡分析，當(dāng)來訪者結(jié)束訪問離開學(xué)校，系統(tǒng)自動注銷來訪者通行權(quán)限，并將相關(guān)出入行為數(shù)據(jù)存入后臺數(shù)據(jù)服務(wù)器，進(jìn)行電子化存檔，方便其后進(jìn)行記錄查詢。

4 ?行為軌跡分析系統(tǒng)

行為軌跡分析系統(tǒng)主要是基于人臉識別技術(shù)對訪客或者其他重點人員在校內(nèi)及周邊的動作行為、行動軌跡等進(jìn)行記錄、分析、處理、預(yù)警，防止意外事件發(fā)生。行為軌跡分析系統(tǒng)架構(gòu)分為四層：采集層、傳輸層、分析層和應(yīng)用層。行為軌跡分析系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

采集層：通過學(xué)校部署的監(jiān)控設(shè)備，對監(jiān)控范圍內(nèi)的人臉進(jìn)行抓取，確定人員性質(zhì)，并對其行為動作進(jìn)行記錄，并發(fā)送至服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、分析。

傳輸層：行為軌跡分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方式主要有三種，定位數(shù)據(jù)采用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸;監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)采用視頻專網(wǎng)（校園內(nèi)網(wǎng)、公安內(nèi)網(wǎng)等）進(jìn)行傳輸;服務(wù)端、應(yīng)用端以及云端采用因特網(wǎng)（公網(wǎng)）進(jìn)行傳輸。

分析層：基于人工智能以及大數(shù)據(jù)分析原理，對所采集的視頻數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行人臉識別、行為分析（打架、徘徊等），并針對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)等，并將預(yù)警信息通知給主管人員或安保人員。

應(yīng)用層：各級應(yīng)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(jìn)行相關(guān)管理。

5 ?結(jié) ?論

針對小學(xué)中在校學(xué)生年齡偏小的情況，在學(xué)校中部署基于人臉識別技術(shù)的校園出入系統(tǒng)、訪客管理系統(tǒng)和行為軌跡分析系統(tǒng)，能夠有效地對進(jìn)出學(xué)校的人員進(jìn)行智能化管理，降低目前學(xué)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(yù)、可防，保障在校師生安全，促進(jìn)校園平安建設(shè)。

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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(tǒng)集成。