动态人脸识别技术在高校管理中的应用研究

摘要：人脸识别技术成为热门研究领域，近几年不断完善的动态人脸识别技术因其技术更加先进、高效而被广泛应用于刑侦、安保、金融、交通等各个领域。大学校园人口密度大，人员流动性强，动态人脸识别技术的引入将会给高校在教学、后勤、安保等方面提供极大帮助，使高校的管理者能够准确和高效的掌握学生动态。然而，作为高校的管理者更应清楚的认识到，动态人脸识别技术只能作为高校管理的一种辅助手段，不能过度依赖，科学高效人性化的管理制度辅以先进的技术手段才是高校管理的核心。另外，高校管理者也应重视动态人脸识别技术的不断升级和学生隐私数据的保护工作，只有这样动态人脸识别技术才能高效、安全的为高校管理服务。

关键词：人脸识别；身份识别；高校管理；信息安全

人脸识别技术的研究开始于20世纪60年代，随着图像处理、识别技术和计算机技术的不断发展，人脸识别技术不断成熟，识别准确率也不断提高，特别是近几年计算机生物识别技术的不断完善和成熟、人脸识别核心算法的成功实现，使人脸识别技术完成了由弱人工智能向强人工智能的转变，而动态人脸识别算法的实现使人脸识别技术由平面的、静态的识别向动态的、立体的层面发展，实现了人脸识别过程无停留，实现快速的动态抓拍和识别，动态人脸识别技术现在已经广泛的应用于公共安全、刑偵、金融、交通等各个领域[1]。

1、高校管理中存在的主要问题

大学校园最显著的特点是人员密集，学生会在教室、食堂、图书馆、宿舍这些区域快速聚集和流动，保障校园正常的教学秩序、保护学生人身安全和财产安全一直是大学管理者重视和不断研究的课题，由配备大量的安防人员到近几年各高校努力建设校园安防系统、校园卡系统，从这些不难看出，大学的管理者正在不断的转换思维，力求将新方法和新技术引入到新的管理模式当中，虽然，这些努力能给大学管理工作带来一定的效果，但距大学管理者理想化的管理状态存在明显差距。以大学校园安防系统和校园卡系统为例，遍布校园的摄像头可以对心怀不轨的人起到一定的震慑作用，也可以在事后对事件进行还原和追踪，但对事前识别和事中控制的作用却有限，因为并不是安防监控中的每一个画面都能引起安保人员的注意，安保人员也不能有效的识别出监控画面中的外来人员，安防系统的最大作用是事后证据查看和保留。虽然，这可以对事后责任的划分提供依据，但这些绝不是高校管理者所期望的理想状态，能在事件发生前尽量的提供预警，使管理者有时间和机会在事情发生前将其处理掉这才是管理者所期望的。而在校大学生身份信息的识别一直是大学管理的重点和难点，为了解决这一难题，各个大学纷纷引入校园卡系统，希望通过一张智能芯片卡来区分在校学生和外来人员，但在实际使用中校园卡系统存在很大的漏洞。首先，校园卡不能有效的规范使用，校园卡的设计初衷是通过智能芯片卡里的信息连接数据库后台确认持卡人的有效身份，但在校园里任何一个持有有效校园卡的人都可以任意出入图书馆、教室、实验室、宿舍等，因为校园卡系统只能识别卡片信息不能识别持卡人身份，很多人因此借卡出入学校各个场所，身份识别功能形同虚设；其次，校园卡安全性不高，校园卡丢失后不及时注销很容易被拾到者复制利用。

因为没有升学的压力，高校的学习氛围相比初中、高中要轻松很多，上课、学习更多的是靠学生本身的自觉，在以自我约束为主要管理方式的大学中，逃课，成为一种普遍现象，虽然上课教师也会采用点名、签到的方式来制止逃课，但是替课、替签最终使逃课学生蒙混过关，替课甚至成为大学中一种兼职，根据替课时长明码标价。每一个大学都对这种现象深恶痛绝，认为这种现象不仅败坏了学校的学风，也潜移默化的影响了学生的价值观，因为有些学生竟以此为创业切入点，招募学生成立专门的替课组织牟利。很多大学为了制止这种现象采取了很多措施，在走访调研中，有的大学购买了专门的签到软件，有的大学在教室门口安装了专门的指纹、刷脸签到系统，但在施行一段时间以后都被学生用各种手段一一破解，逃课、替课之风不能从根本上消除。

所以，大学现有的管理方式方法并不能让大学的管理者满意，实时准确的识别校园内人员的身份是解决大学管理中各种困难的关键一环，而动态人脸识别技术实现了动态、高速和高成功率的面部识别，这不仅为解决大学管理难题提供了技术支撑，也为大学管理模式的变革提供了新的思路，可以预言，动态人脸识别技术在不久的将来必将会作为一种核心的技术手段广泛的应用于大学管理之中，动态人脸识别技术将结合互联网、物联网、移动互联技术和移动终端设备为大学教学管理、后勤管理及安防管理提供全新的、高效的管理方式和手段，做为高校的管理者、建设者，高校动态人脸识别系统的部署实施应从以下几个方面入手。

1. 系统平台应与现有智慧校园系统相互融合。

动态人脸识别技术的应用不应该是单一的、独立的，做为一种先进的、创新的技术手段，它应该与现有的校园管理平台系统和硬件设备相融合，在解决问题和提升管理效能的同时要考虑引入成本，不能因为引入一种新的技术和管理模式就全盘摒弃原有设备和平台，例如：校园安防监控中使用的高清摄像头如果符合动态人脸识别系统的技术参数要求，可以做为采集人脸数据的前端设备与安防系统共同使用；动态人脸识别系统可以依托原有校园网络和网络设备进行系统部署等。

2. 系统平台设计框架遵循分层原则。

平台的设计总体要遵循网络信息安全体系标准和数字化校园建设体系标准，所有数据接口按标准和规范执行。系统平台按体系框架进行分层设计，按照从低到高可分为：物联网及硬件设备层、数据接口层、数据计算存储层、管理应用层、终端用户层[2]。

物联网及硬件设备层包括校园网骨干网络、物联网设备、前端摄像头、网络及视频交换设备、移动终端设备等。

数据接口层是物联网及硬件设备层中硬件设备所采集的各种数据的传输接口，同时也是外部设备和外部应用调用数据的接口层，该层包含各种数据的传输协议。

数据计算存储层是系统的核心层，负责将采集来的数据同存储中的数据进行对比计算，得出有效数据，存储到数据库中。数据计算存储层还负责将存储中的原始图片数据进行智能更新，以保证系统在数据识别上高速度和高准确率。

管理应用层的各个功能模块从数据计算存储层的数據库中读取最终比对结果数据实现具体管理功能。

终端用户层的用户在管理应用层下发相应权限后，可通过网页、手机APP或是其他终端查看相应的数据。

3. 系统平台设计和使用过程中要重视信息安全问题。

动态人脸识别技术应用的最终结果是身份信息的确认，身份信息是极度敏感的数据，涉及到个人的隐私，系统平台设计和使用过程中重视数据信息的安全是极其重要的，在平台设计时，要考虑专网专用，与公共网络进行物理隔离，增加必要的防火墙、WAF、行为检测、日志等硬件防护设备，同时要做好数据的存储备份容灾，防患于未然。在平台的设计、编写、部署实施及最终使用阶段，应聘请有资质的第三方信息安全评估检测机构对平台各阶段进行信息安全评估测试，及时找出平台不安全因素进行整改。数据计算存储层计算出的数据结果应加密后再存储到数据库中，数据加解密算法应考虑其先进性和不可破解性。在平台的管理使用中，应遵循最小权限原则，系统平台管理者依据每个人工作岗位职责，只开放相应工作职责内功能，防止系统功能滥用，导致隐私数据流出。

动态人脸识别技术和智慧校园系统的深度融合将会改善和缓解高校管理中的困境，具体体现在以下几个方面。

1. 高校教学管理水平将显著提升。

动态人脸识别技术在教学管理上的应用将在很大程度上解决高校大学生逃课、替课现象的发生。动态人脸识别技术与学校安防监控设备相结合，使学校不再需要另行购置专用的图像采集摄像头，教室中原有的高清监控摄像头可以完成人脸图像采集任务，通过多角度、多时段的多次采集识别，或者上课教师通过手机APP平台进行人脸图像采集识别，管理平台将最终缺课学生名单实时传送给教学管理者，上课教师和学生本人，使上课教师不需要专门拿出时间进行点名签到，因为识别结果准确率高，识别过程是动态的、多次的，所以能从根本上解决学生逃课、替课现象的发生[3]。

做为动态人脸识别技术教学管理上的深层次应用，动态人脸识别技术可以和学生课堂行为模型相配合，在分析汇总学生课堂听课行为状态数据后，得出学生课堂听课状态态势图，即认真听课多长时间，思考多长时间，精神不集中多长时间等等，这些可以作为辅助数据为教师教学能力测评、学生课堂满意度测评等提供参考。最后，动态人脸识别技术在高校考试管理身份识别以及高校的教室、实验室乃至实验设备的精细化管理中都将起着重要作用。

2. 有助于提升高校安防管理水平和大学生的安全感。

在对一所在校生近三万人的大学进行大学生校园安全满意度调查时发现，有近30%的学生对校园安全担忧，特别是宿舍安全，担忧的主要原因集中在进入校园内外部人员的身份上，其实这是一个大学校园安防管理的共性问题，高校规模越大这个问题就越突出，大学一直提倡开放办学，这不仅是指办学思维和模式的开放，也包括大学校园、场地和设施的开放，通过动态人脸识别技术与智慧校园卡双重身份认证可以有效控制和识别进入教学、办公、实验及宿舍区域的人员身份信息，高效的区分和识别进入校园内的外来人员。通过动态人脸识别技术可以实现安防系统实时预警功能，不仅可以对进入校园的所有外来人员进行提示，也可以通过建立黑名单制度，对进入校园的有过不法行为的人员进行重点预警提示，安防人员通过安防大屏幕或是在相关设备功能页面获取预警信息，这样有助于安保人员进行时时的重点监控[4]。

3. 动态人脸识别技术在高校其他方面的应用。

动态人脸识别技术在高校食堂、超市等支付场所可以配合校园卡进行支付认证，这样可以保证校园卡的资金安全；在图书借阅、机房上机、实验设备使用中引入动态人脸识别技术进行身份确认，可以最大限度明确使用人，减少管理成本，真正做到物尽其用，责任明确。

结语

高校管理的重点是各个场合人员身份的快速识别，动态人脸识别技术解决了高校管理中的难点，使高校在减少人力、物力投入的情况下实现精细化管理成为可能，随着动态人脸识别技术的深入发展应用，基于智慧学习型的动态人脸识别技术将在高校管理中得到更加广泛的应用，动态人脸识别技术将助力高校实现真正意义上的信息化智慧校园。

参考文献

[1] 胡亚洲，周亚丽，张奇志.基于深度学习的人脸识别算法研究[J/ OL].计算机应用研究：1-7[2020-03-19].https：//doi.org/ 10.19734/j.issn.1001-3695.2018.09.0815.

[2] 李欢欢.人脸识别技术在高校管理中的系统设计与应用[J].电子技术与软件工程，2018（21）：120-121.

[3] 李雄，文开福，钟小明，杨辉，秦德浩.基于深度学习的人脸识别考勤管理系统开发[J].实验室研究与探索，2019，38（07）：115-118+123

[4] 李子青.人脸识别——安防生物识别应用与市场发展分析[J].中国安防，2013（05）：63-66. [1]崔荣升，齐凯，赵威.人脸识别系统应用于校园管理的优越性探究[J].数字通信世界，2019（08）：207-208.

作者简介：

陈铁权，辽宁金融职业学院，本科学历，学士学位，讲师，网络工程师，注册信息安全工程师（CISE），研究方向：教育信息化。