人臉識(shí)別技術(shù)在高校宿管的應(yīng)用研究

成都工業(yè)學(xué)院 楊明中 聶 穎

在科技技術(shù)高速發(fā)展中，智能化推廣普及，人臉識(shí)別技術(shù)廣泛應(yīng)用于實(shí)際生活中，各類應(yīng)用中逐漸推廣普遍，在高校宿舍管理中，由于人員眾多，管理監(jiān)督工作量巨大，面對(duì)數(shù)量龐大的學(xué)生，宿舍管理員辨識(shí)是否為本宿舍學(xué)生非常困難，為應(yīng)對(duì)高效率管理與高質(zhì)量校園建設(shè)，保障學(xué)校學(xué)生生活環(huán)境的安全舒適，高校逐步引進(jìn)人臉識(shí)別技術(shù)輔助管理，接軌信息化高科技應(yīng)用，能減少宿管人員工作量，也提高宿舍的綜合管理能力。

1 高校宿舍面臨問(wèn)題

高校宿舍是學(xué)生活動(dòng)的重要場(chǎng)所，當(dāng)前逐步流行以學(xué)生宿舍為單位的學(xué)習(xí)、生活單位，學(xué)生的一天中眾多時(shí)間都與宿舍有關(guān)，保障學(xué)生宿舍安全是一項(xiàng)重要任務(wù)，構(gòu)建和諧、安全、穩(wěn)定的宿舍環(huán)境也是學(xué)校管理工作中的一項(xiàng)建設(shè)要求。傳統(tǒng)的高校宿舍管理中，管理員蹲守出入口實(shí)時(shí)監(jiān)督看管非常不便，因記憶原因，對(duì)進(jìn)出學(xué)生不能確認(rèn)分辨，同時(shí)也不能保障時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)督看管，為了更精確的監(jiān)控管理學(xué)生生活作息，保障學(xué)生安全與健康生活，眾多高校引進(jìn)人臉識(shí)別技術(shù)對(duì)宿舍管理，采用人臉識(shí)別技術(shù)同時(shí)能準(zhǔn)確地對(duì)外來(lái)人員進(jìn)行甄別，及時(shí)反饋信息，管理人員能把握實(shí)際情況以便做出應(yīng)對(duì)措施。

2 人臉識(shí)別技術(shù)系統(tǒng)

在高校中，因?yàn)槿藛T眾多，采用普通人臉檢測(cè)打卡識(shí)別器，不能存儲(chǔ)大量的人臉圖片數(shù)據(jù)而不被選擇，采用系統(tǒng)整體識(shí)別應(yīng)用實(shí)現(xiàn)全校所有宿舍的管理。在宿舍門(mén)口及走廊上只需安裝攝像頭就可以獲取學(xué)生的人臉圖像，通過(guò)局域網(wǎng)傳到后端服務(wù)器進(jìn)行處理識(shí)別判斷學(xué)生身份信息，所有宿舍的監(jiān)控信息都匯總到后臺(tái)集中處理，能統(tǒng)一控制門(mén)禁，也能全面了解學(xué)生串寢室路程行蹤，并記錄保存活動(dòng)信息以供后期調(diào)取使用。

2.1 人臉識(shí)別過(guò)程

如圖1所示，人臉識(shí)別系統(tǒng)是將獲得的人臉圖像進(jìn)行檢測(cè)，分割人臉圖像，排除非人臉部分的圖像，減少系統(tǒng)計(jì)算復(fù)雜度，再提取圖像的特征信息，利用特征信息與原始數(shù)據(jù)庫(kù)中人臉特征信息對(duì)比，判別來(lái)人信息。

圖1 人臉識(shí)別過(guò)程

（1）人臉檢測(cè)定位

攝像頭拍攝視頻獲取大量圖像信息，對(duì)獲得的圖像快速檢測(cè)到人臉，從而判斷有人到來(lái)，對(duì)人臉圖像分割處理，截取人臉部分圖像進(jìn)行處理，減少其他背景信息的影響。

（2）人臉圖像預(yù)處理

一般獲得初始人臉圖像都是非正向、偏側(cè)、旋轉(zhuǎn)的多姿態(tài)人臉，需要對(duì)分割后的人臉圖像進(jìn)行預(yù)處理，將人臉圖像正則化，將多姿態(tài)人臉圖像轉(zhuǎn)換成正常正面的人臉圖像。

（3）提取人臉特征

將人臉圖像進(jìn)行圖像特征信息提取，提取特征能降低信息數(shù)據(jù)維度，提高人臉特征的區(qū)分度，同一個(gè)人的特征信息具有高度相似性，便于分類識(shí)別，也極大化地降低識(shí)別耗時(shí)。

（4）分類識(shí)別

識(shí)別時(shí)是將獲得的人臉圖像的特征信息與數(shù)據(jù)庫(kù)中原有的圖像特征信息對(duì)比，采用協(xié)同表示分類器能高速分類識(shí)別，對(duì)比相似度超過(guò)一定的閾值，并且相似度最高的信息判定為同一組信息，從而確定人臉圖像的分類以及其他個(gè)人信息。

2.2 人臉識(shí)別管理系統(tǒng)

如圖2所示，人臉識(shí)別管理系統(tǒng)有多部分組成，中央處理器控制各個(gè)部分協(xié)同工作，攝像頭獲取圖像，中央處理器檢測(cè)識(shí)別人臉，與原始數(shù)據(jù)對(duì)比獲得識(shí)別結(jié)果，再控制門(mén)禁系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)等做出對(duì)應(yīng)響應(yīng)，檢測(cè)到人臉都進(jìn)行日志記錄并按時(shí)間保存。

圖2 人臉識(shí)別管理系統(tǒng)

（1）原始數(shù)據(jù)保存

在人臉識(shí)別中，需要原始人臉信息作為依據(jù)，存儲(chǔ)最少一張學(xué)生正面人臉圖片，如有多張各角度的人臉圖像更優(yōu)，對(duì)于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一定要真實(shí)可靠，對(duì)于有變化需求更改基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，將原始數(shù)據(jù)保存隱藏，不進(jìn)行刪除，以利于特殊情況時(shí)查詢。

（2）數(shù)據(jù)日志

對(duì)于進(jìn)出的學(xué)生，實(shí)時(shí)記錄學(xué)生所到的宿舍，更加全面把控學(xué)生串寢室情況，避免串寢時(shí)系統(tǒng)報(bào)警增加管理工作人員工作，對(duì)于學(xué)生記錄學(xué)號(hào)、日期、時(shí)間，到達(dá)某一宿舍等信息。

（3）報(bào)警與記錄

對(duì)于進(jìn)入非本校學(xué)生外來(lái)人員，檢測(cè)到不能識(shí)別的陌生人臉時(shí)實(shí)時(shí)報(bào)警并錄像記錄，監(jiān)控闖入人員行蹤與相貌，提醒管理人員采取相應(yīng)的措施，也為以后查詢提供完整證據(jù)。

（4）數(shù)據(jù)查詢與導(dǎo)出

系統(tǒng)中數(shù)據(jù)是按照學(xué)生學(xué)號(hào)順序完整保存，需要查詢數(shù)據(jù)時(shí)可以按照條件如學(xué)號(hào)、日期、時(shí)間、地點(diǎn)等查詢，并且導(dǎo)出需要的數(shù)據(jù)。

3 人臉識(shí)別技術(shù)管理現(xiàn)狀

人臉識(shí)別作為生物特征識(shí)別，非接觸性更能廣泛應(yīng)用與實(shí)際生活中，實(shí)時(shí)監(jiān)控人員流動(dòng)，管理人員工作大大減輕，學(xué)生在宿舍間的活動(dòng)能良好的把控，對(duì)于特殊需求能調(diào)取記錄進(jìn)行研究。但是人臉識(shí)別系統(tǒng)監(jiān)控到的人員流動(dòng)快，遇到報(bào)警后管理員不能及時(shí)了解到具體情況，特別是學(xué)生帶進(jìn)入的外來(lái)人員，門(mén)禁直接能開(kāi)門(mén)，檢測(cè)到外來(lái)人員時(shí)，管理人員來(lái)不及對(duì)外來(lái)人員的登記就已經(jīng)進(jìn)入并離開(kāi)。

高校使用過(guò)程之中，為保障統(tǒng)一調(diào)控，需要局域網(wǎng)絡(luò)一直暢通，對(duì)于特殊情況下，管理員可以使用專用門(mén)禁卡控制。系統(tǒng)在報(bào)警錄像記錄過(guò)程中，遇到許多學(xué)生戴帽子等裝束易被誤判進(jìn)行錄像，占存大量存儲(chǔ)空間，只能定期人工的刪除不必要的錄像。

結(jié)束語(yǔ)：人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到高校管理中，能有效提高管理效率，保障學(xué)生生活環(huán)境安全，在科技進(jìn)步中將逐步解決不足點(diǎn)，系統(tǒng)更加智能化，應(yīng)用在高校宿舍管理中一大趨勢(shì)。