動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)在高校管理中的應(yīng)用研究

摘要：人臉識(shí)別技術(shù)成為熱門(mén)研究領(lǐng)域，近幾年不斷完善的動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)因其技術(shù)更加先進(jìn)、高效而被廣泛應(yīng)用于刑偵、安保、金融、交通等各個(gè)領(lǐng)域。大學(xué)校園人口密度大，人員流動(dòng)性強(qiáng)，動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)的引入將會(huì)給高校在教學(xué)、后勤、安保等方面提供極大幫助，使高校的管理者能夠準(zhǔn)確和高效的掌握學(xué)生動(dòng)態(tài)。然而，作為高校的管理者更應(yīng)清楚的認(rèn)識(shí)到，動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)只能作為高校管理的一種輔助手段，不能過(guò)度依賴，科學(xué)高效人性化的管理制度輔以先進(jìn)的技術(shù)手段才是高校管理的核心。另外，高校管理者也應(yīng)重視動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)的不斷升級(jí)和學(xué)生隱私數(shù)據(jù)的保護(hù)工作，只有這樣動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)才能高效、安全的為高校管理服務(wù)。

關(guān)鍵詞：人臉識(shí)別；身份識(shí)別；高校管理；信息安全

人臉識(shí)別技術(shù)的研究開(kāi)始于20世紀(jì)60年代，隨著圖像處理、識(shí)別技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，人臉識(shí)別技術(shù)不斷成熟，識(shí)別準(zhǔn)確率也不斷提高，特別是近幾年計(jì)算機(jī)生物識(shí)別技術(shù)的不斷完善和成熟、人臉識(shí)別核心算法的成功實(shí)現(xiàn)，使人臉識(shí)別技術(shù)完成了由弱人工智能向強(qiáng)人工智能的轉(zhuǎn)變，而動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別算法的實(shí)現(xiàn)使人臉識(shí)別技術(shù)由平面的、靜態(tài)的識(shí)別向動(dòng)態(tài)的、立體的層面發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了人臉識(shí)別過(guò)程無(wú)停留，實(shí)現(xiàn)快速的動(dòng)態(tài)抓拍和識(shí)別，動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于公共安全、刑偵、金融、交通等各個(gè)領(lǐng)域[1]。

1、高校管理中存在的主要問(wèn)題

大學(xué)校園最顯著的特點(diǎn)是人員密集，學(xué)生會(huì)在教室、食堂、圖書(shū)館、宿舍這些區(qū)域快速聚集和流動(dòng)，保障校園正常的教學(xué)秩序、保護(hù)學(xué)生人身安全和財(cái)產(chǎn)安全一直是大學(xué)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(shè)校園安防系統(tǒng)、校園卡系統(tǒng)，從這些不難看出，大學(xué)的管理者正在不斷的轉(zhuǎn)換思維，力求將新方法和新技術(shù)引入到新的管理模式當(dāng)中，雖然，這些努力能給大學(xué)管理工作帶來(lái)一定的效果，但距大學(xué)管理者理想化的管理狀態(tài)存在明顯差距。以大學(xué)校園安防系統(tǒng)和校園卡系統(tǒng)為例，遍布校園的攝像頭可以對(duì)心懷不軌的人起到一定的震懾作用，也可以在事后對(duì)事件進(jìn)行還原和追蹤，但對(duì)事前識(shí)別和事中控制的作用卻有限，因?yàn)椴⒉皇前卜辣O(jiān)控中的每一個(gè)畫(huà)面都能引起安保人員的注意，安保人員也不能有效的識(shí)別出監(jiān)控畫(huà)面中的外來(lái)人員，安防系統(tǒng)的最大作用是事后證據(jù)查看和保留。雖然，這可以對(duì)事后責(zé)任的劃分提供依據(jù)，但這些絕不是高校管理者所期望的理想狀態(tài)，能在事件發(fā)生前盡量的提供預(yù)警，使管理者有時(shí)間和機(jī)會(huì)在事情發(fā)生前將其處理掉這才是管理者所期望的。而在校大學(xué)生身份信息的識(shí)別一直是大學(xué)管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)，為了解決這一難題，各個(gè)大學(xué)紛紛引入校園卡系統(tǒng)，希望通過(guò)一張智能芯片卡來(lái)區(qū)分在校學(xué)生和外來(lái)人員，但在實(shí)際使用中校園卡系統(tǒng)存在很大的漏洞。首先，校園卡不能有效的規(guī)范使用，校園卡的設(shè)計(jì)初衷是通過(guò)智能芯片卡里的信息連接數(shù)據(jù)庫(kù)后臺(tái)確認(rèn)持卡人的有效身份，但在校園里任何一個(gè)持有有效校園卡的人都可以任意出入圖書(shū)館、教室、實(shí)驗(yàn)室、宿舍等，因?yàn)樾@卡系統(tǒng)只能識(shí)別卡片信息不能識(shí)別持卡人身份，很多人因此借卡出入學(xué)校各個(gè)場(chǎng)所，身份識(shí)別功能形同虛設(shè)；其次，校園卡安全性不高，校園卡丟失后不及時(shí)注銷很容易被拾到者復(fù)制利用。

因?yàn)闆](méi)有升學(xué)的壓力，高校的學(xué)習(xí)氛圍相比初中、高中要輕松很多，上課、學(xué)習(xí)更多的是靠學(xué)生本身的自覺(jué)，在以自我約束為主要管理方式的大學(xué)中，逃課，成為一種普遍現(xiàn)象，雖然上課教師也會(huì)采用點(diǎn)名、簽到的方式來(lái)制止逃課，但是替課、替簽最終使逃課學(xué)生蒙混過(guò)關(guān)，替課甚至成為大學(xué)中一種兼職，根據(jù)替課時(shí)長(zhǎng)明碼標(biāo)價(jià)。每一個(gè)大學(xué)都對(duì)這種現(xiàn)象深惡痛絕，認(rèn)為這種現(xiàn)象不僅敗壞了學(xué)校的學(xué)風(fēng)，也潛移默化的影響了學(xué)生的價(jià)值觀，因?yàn)橛行W(xué)生竟以此為創(chuàng)業(yè)切入點(diǎn)，招募學(xué)生成立專門(mén)的替課組織牟利。很多大學(xué)為了制止這種現(xiàn)象采取了很多措施，在走訪調(diào)研中，有的大學(xué)購(gòu)買了專門(mén)的簽到軟件，有的大學(xué)在教室門(mén)口安裝了專門(mén)的指紋、刷臉簽到系統(tǒng)，但在施行一段時(shí)間以后都被學(xué)生用各種手段一一破解，逃課、替課之風(fēng)不能從根本上消除。

所以，大學(xué)現(xiàn)有的管理方式方法并不能讓大學(xué)的管理者滿意，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的識(shí)別校園內(nèi)人員的身份是解決大學(xué)管理中各種困難的關(guān)鍵一環(huán)，而動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)、高速和高成功率的面部識(shí)別，這不僅為解決大學(xué)管理難題提供了技術(shù)支撐，也為大學(xué)管理模式的變革提供了新的思路，可以預(yù)言，動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)在不久的將來(lái)必將會(huì)作為一種核心的技術(shù)手段廣泛的應(yīng)用于大學(xué)管理之中，動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)將結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)和移動(dòng)終端設(shè)備為大學(xué)教學(xué)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(shè)者，高校動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別系統(tǒng)的部署實(shí)施應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手。

1. 系統(tǒng)平臺(tái)應(yīng)與現(xiàn)有智慧校園系統(tǒng)相互融合。

動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用不應(yīng)該是單一的、獨(dú)立的，做為一種先進(jìn)的、創(chuàng)新的技術(shù)手段，它應(yīng)該與現(xiàn)有的校園管理平臺(tái)系統(tǒng)和硬件設(shè)備相融合，在解決問(wèn)題和提升管理效能的同時(shí)要考慮引入成本，不能因?yàn)橐胍环N新的技術(shù)和管理模式就全盤(pán)摒棄原有設(shè)備和平臺(tái)，例如：校園安防監(jiān)控中使用的高清攝像頭如果符合動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)要求，可以做為采集人臉數(shù)據(jù)的前端設(shè)備與安防系統(tǒng)共同使用；動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別系統(tǒng)可以依托原有校園網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)部署等。

2. 系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)框架遵循分層原則。

平臺(tái)的設(shè)計(jì)總體要遵循網(wǎng)絡(luò)信息安全體系標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)字化校園建設(shè)體系標(biāo)準(zhǔn)，所有數(shù)據(jù)接口按標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范執(zhí)行。系統(tǒng)平臺(tái)按體系框架進(jìn)行分層設(shè)計(jì)，按照從低到高可分為：物聯(lián)網(wǎng)及硬件設(shè)備層、數(shù)據(jù)接口層、數(shù)據(jù)計(jì)算存儲(chǔ)層、管理應(yīng)用層、終端用戶層[2]。

物聯(lián)網(wǎng)及硬件設(shè)備層包括校園網(wǎng)骨干網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、前端攝像頭、網(wǎng)絡(luò)及視頻交換設(shè)備、移動(dòng)終端設(shè)備等。

數(shù)據(jù)接口層是物聯(lián)網(wǎng)及硬件設(shè)備層中硬件設(shè)備所采集的各種數(shù)據(jù)的傳輸接口，同時(shí)也是外部設(shè)備和外部應(yīng)用調(diào)用數(shù)據(jù)的接口層，該層包含各種數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議。

數(shù)據(jù)計(jì)算存儲(chǔ)層是系統(tǒng)的核心層，負(fù)責(zé)將采集來(lái)的數(shù)據(jù)同存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，得出有效數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。數(shù)據(jù)計(jì)算存儲(chǔ)層還負(fù)責(zé)將存儲(chǔ)中的原始圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行智能更新，以保證系統(tǒng)在數(shù)據(jù)識(shí)別上高速度和高準(zhǔn)確率。

管理應(yīng)用層的各個(gè)功能模塊從數(shù)據(jù)計(jì)算存儲(chǔ)層的數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取最終比對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)具體管理功能。

終端用戶層的用戶在管理應(yīng)用層下發(fā)相應(yīng)權(quán)限后，可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)、手機(jī)APP或是其他終端查看相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

3. 系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中要重視信息安全問(wèn)題。

動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的最終結(jié)果是身份信息的確認(rèn)，身份信息是極度敏感的數(shù)據(jù)，涉及到個(gè)人的隱私，系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中重視數(shù)據(jù)信息的安全是極其重要的，在平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮專網(wǎng)專用，與公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行物理隔離，增加必要的防火墻、WAF、行為檢測(cè)、日志等硬件防護(hù)設(shè)備，同時(shí)要做好數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)備份容災(zāi)，防患于未然。在平臺(tái)的設(shè)計(jì)、編寫(xiě)、部署實(shí)施及最終使用階段，應(yīng)聘請(qǐng)有資質(zhì)的第三方信息安全評(píng)估檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)平臺(tái)各階段進(jìn)行信息安全評(píng)估測(cè)試，及時(shí)找出平臺(tái)不安全因素進(jìn)行整改。數(shù)據(jù)計(jì)算存儲(chǔ)層計(jì)算出的數(shù)據(jù)結(jié)果應(yīng)加密后再存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)加解密算法應(yīng)考慮其先進(jìn)性和不可破解性。在平臺(tái)的管理使用中，應(yīng)遵循最小權(quán)限原則，系統(tǒng)平臺(tái)管理者依據(jù)每個(gè)人工作崗位職責(zé)，只開(kāi)放相應(yīng)工作職責(zé)內(nèi)功能，防止系統(tǒng)功能濫用，導(dǎo)致隱私數(shù)據(jù)流出。

動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)和智慧校園系統(tǒng)的深度融合將會(huì)改善和緩解高校管理中的困境，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1. 高校教學(xué)管理水平將顯著提升。

動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)在教學(xué)管理上的應(yīng)用將在很大程度上解決高校大學(xué)生逃課、替課現(xiàn)象的發(fā)生。動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)與學(xué)校安防監(jiān)控設(shè)備相結(jié)合，使學(xué)校不再需要另行購(gòu)置專用的圖像采集攝像頭，教室中原有的高清監(jiān)控?cái)z像頭可以完成人臉圖像采集任務(wù)，通過(guò)多角度、多時(shí)段的多次采集識(shí)別，或者上課教師通過(guò)手機(jī)APP平臺(tái)進(jìn)行人臉圖像采集識(shí)別，管理平臺(tái)將最終缺課學(xué)生名單實(shí)時(shí)傳送給教學(xué)管理者，上課教師和學(xué)生本人，使上課教師不需要專門(mén)拿出時(shí)間進(jìn)行點(diǎn)名簽到，因?yàn)樽R(shí)別結(jié)果準(zhǔn)確率高，識(shí)別過(guò)程是動(dòng)態(tài)的、多次的，所以能從根本上解決學(xué)生逃課、替課現(xiàn)象的發(fā)生[3]。

做為動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)教學(xué)管理上的深層次應(yīng)用，動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)可以和學(xué)生課堂行為模型相配合，在分析匯總學(xué)生課堂聽(tīng)課行為狀態(tài)數(shù)據(jù)后，得出學(xué)生課堂聽(tīng)課狀態(tài)態(tài)勢(shì)圖，即認(rèn)真聽(tīng)課多長(zhǎng)時(shí)間，思考多長(zhǎng)時(shí)間，精神不集中多長(zhǎng)時(shí)間等等，這些可以作為輔助數(shù)據(jù)為教師教學(xué)能力測(cè)評(píng)、學(xué)生課堂滿意度測(cè)評(píng)等提供參考。最后，動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)在高?？荚嚬芾砩矸葑R(shí)別以及高校的教室、實(shí)驗(yàn)室乃至實(shí)驗(yàn)設(shè)備的精細(xì)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(xué)生的安全感。

在對(duì)一所在校生近三萬(wàn)人的大學(xué)進(jìn)行大學(xué)生校園安全滿意度調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，有近30%的學(xué)生對(duì)校園安全擔(dān)憂，特別是宿舍安全，擔(dān)憂的主要原因集中在進(jìn)入校園內(nèi)外部人員的身份上，其實(shí)這是一個(gè)大學(xué)校園安防管理的共性問(wèn)題，高校規(guī)模越大這個(gè)問(wèn)題就越突出，大學(xué)一直提倡開(kāi)放辦學(xué)，這不僅是指辦學(xué)思維和模式的開(kāi)放，也包括大學(xué)校園、場(chǎng)地和設(shè)施的開(kāi)放，通過(guò)動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)與智慧校園卡雙重身份認(rèn)證可以有效控制和識(shí)別進(jìn)入教學(xué)、辦公、實(shí)驗(yàn)及宿舍區(qū)域的人員身份信息，高效的區(qū)分和識(shí)別進(jìn)入校園內(nèi)的外來(lái)人員。通過(guò)動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)安防系統(tǒng)實(shí)時(shí)預(yù)警功能，不僅可以對(duì)進(jìn)入校園的所有外來(lái)人員進(jìn)行提示，也可以通過(guò)建立黑名單制度，對(duì)進(jìn)入校園的有過(guò)不法行為的人員進(jìn)行重點(diǎn)預(yù)警提示，安防人員通過(guò)安防大屏幕或是在相關(guān)設(shè)備功能頁(yè)面獲取預(yù)警信息，這樣有助于安保人員進(jìn)行時(shí)時(shí)的重點(diǎn)監(jiān)控[4]。

3. 動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)在高校其他方面的應(yīng)用。

動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)在高校食堂、超市等支付場(chǎng)所可以配合校園卡進(jìn)行支付認(rèn)證，這樣可以保證校園卡的資金安全；在圖書(shū)借閱、機(jī)房上機(jī)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用中引入動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)行身份確認(rèn)，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(zé)任明確。

結(jié)語(yǔ)

高校管理的重點(diǎn)是各個(gè)場(chǎng)合人員身份的快速識(shí)別，動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)解決了高校管理中的難點(diǎn)，使高校在減少人力、物力投入的情況下實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理成為可能，隨著動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)的深入發(fā)展應(yīng)用，基于智慧學(xué)習(xí)型的動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)將在高校管理中得到更加廣泛的應(yīng)用，動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)將助力高校實(shí)現(xiàn)真正意義上的信息化智慧校園。

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作者簡(jiǎn)介：

陳鐵權(quán)，遼寧金融職業(yè)學(xué)院，本科學(xué)歷，學(xué)士學(xué)位，講師，網(wǎng)絡(luò)工程師，注冊(cè)信息安全工程師（CISE），研究方向：教育信息化。