人脸识别技术在考试身份验证中的运用探讨

李学军

（衡水市教育考试院 河北·衡水 953000）

0 引言

人脸识别是近年来最活跃的基于生物特征识别的技术之一，目前已在很多领域得到广泛应用。考试中，身份验证是所有考试必须要经历的环节之一，身份验证可以保证考试的公平公正。但是在实际考试中，有一些考生由于自身的原因，会出现替考或者舞弊现象，必须通过必要的手段规范这种现象，才能保证考试的公平性。因此，研究人脸识别技术在考试身份验证中的应用非常有必要，人脸识别技术是一项在信息技术下兴起的人脸身份识别的方法，将其运用在具体的考试身份验证中，可以提升考试身份验证效率。

1 人脸识别技术的概念

人脸识别系统中人脸的检测是最关键的环节之一，对人脸检测识别的准确性，既影响着人脸识别系统的精准性，也会对整个判定系统的准确性起着重要的影响。在早期的人脸识别系统研究中，这种技术主要侧重于无背景图像，近年来，伴随着互联网技术的不断发展，人脸识别技术加入新型的生物识别方式，不仅对普通图像进行识别，还可以对人脸进行鉴定。同时，人脸识别技术还可以应用于视频处理、内容检索等领域之中，例如QQ身份认证等一些需要身份认证的软件和现代化设备，都可以利用人脸识别技术。

在考试中的身份验证关乎考试的公平公正性，一些大型考试中，监考老师与考生之间互不相识，而考生的身份信息被篡改，监考老师很难发现替考。因此，利用人脸识别技术，构造现代化的网络考试身份验证系统，可以从根本上解决替考或者舞弊现象，对一些存在不正当心理的考生进行威慑。而且在考试中利用网络化考试身份验证系统，通过人脸识别技术检测考生的身份信息，可以快速地完成身份验证，帮助考生获取考前准备时间，提高整个考试身份验证的效率，提高考试身份信息验证的准确性。将人脸识别技术应用到考试身份信息验证之中，可以将考生的各项信息放置在人脸识别数据库中，在考试进出口防范身份造假问题。与其他技术相比，人脸识别技术的优势在于人脸识别过程中并不需要人配合完成相关动作，考生只需要站在人脸识别机器面前就可以完成相应的认证，目前人脸识别认证系统已经在铁路、航天等领域有一定的运用成果，将其应用到考试之中，可以方便安全验证考生信息，提升考试管理的质量。

人脸识别的工作原理是根据机器学习和认知科学中神经网络，通过人脸识别系统的启发模型，对人的脸部进行识别和判定。人脸识别技术的相关功能需要以大量的数据和人脸模型为支持，通过相关联的神经元单元系统展开信息交换，识别考生的面部信息。这种技术可以识别考生的骨骼，相比较传统的平面图像识别而言，更能凸显考生的面部信息真实性。

2 人脸识别技术在考试身份验证中的特点

2.1 可扩展性

人脸识别技术有可扩展性的特点，将其运用到考试身份验证中，可以根据人脸识别技术的扩展性能，优化相关功能配置。采用多层次的知识架构，将考生的信息与数据库中的考生图像进行比对，同时对考生进行面部识别。各个分系统的业务层次是独立的，但同时也是相互配合的，人脸识别系统可以根据考试的实际需求，对不同考生进行多样性的检测，不仅可以满足考试的实际需要，也可以根据考试类别的不同展开不同的识别。对于陌生考生人脸识别技术可以通过系统数据库添加个人考生的信息，扩充数据库的传统信息，而且这种信息会实时根据考生的考试情况、考试过程和考试结果进行更新，不会出现容量超标的现象。

2.2 开放性

与其他考试系统相比较，人脸考试识别系统更具开放性，这种开放性是指人脸考试识别系统是基于互联网平台设计，这种系统可以在考试认证过程中综合搜索考生的所有信息，各系统之间的信息资源可以汇总，相互牵制和相互沟通，为考生提供认证服务。而且人脸识别系统可以根据环境而改变，系统可以随着硬件类型、通信环境的变化而变化。但同时，人脸识别系统同样拥有安全性的特征，现代技术虽然为生活提供便捷，但同时也会通过bug泄露隐私，而人脸识别系统具有综合参数性质的加密处理，无论是考生的信息查询，还是考生信息的传输比对，抑或是考生个人信息的资源库建设都有多位加密设置，在系统识别的过程中，数据不会被盗取，考生的个人信息和面部信息都会得到安全保证。

3 人脸识别技术优势技术的运用

3.1 系统分析与设计

随着社会发展各种大型考试越来越多，不仅有线下考试，还有线上考试类型。面对复杂的考试形式，监考人员无法在考试认证过程中对每位考生进行全方位的图像鉴定，因此，人脸识别技术的优势就凸显出来。人脸识别技术可以结合系统的分析和设计，将考生的人脸和个人信息与服务器、数据库中的数据进行比对，而人脸识别系统的外部可以安装监考预警平台、考试摄像头，利用内外部系统的配合，降低考试验证的难度。除了系统设计之外，还可以根据系统平台的实际需求，拍摄高科技的人脸识别检测仪，结合数据库中的人脸识别算法，更精准的完成考生身份验证。例如可以在外部检测时采用高科技型的人脸识别检测仪，利用检测仪器提高人脸识别系统的性能，提升人脸识别系统的环境适应能力。在考试之前，监考人员可以根据考场内的考生号、考生座位和考生的有效图片，形成考生个人的身份识别模板，建立对应的座位号和身份认证终端。在考生身份认证通过后，系统可以及时提醒考生对应的考试座位，一来可以杜绝考生替考现象，二来可以方便考生快速找到考试座位。这种方式不仅可以应用到线下考试认证之中，还可以加入监考预警平台，实现线上考试的安全性和公平性。

3.2 判断考生的生理信息

在硬件设施更新的基础上，人脸识别技术可以采用活体检测方式，通过判断考生的生理信息，提高考试的公平性。这种人脸识别系统可以有效检测出生命特征，考生可以根据人脸识别系统的相关提示，例如通过眨眼睛、张开闭合嘴巴等方式，检测人脸的活体特征，这种方式可以有效区分人脸和人脸照片之间的区别，判断真实的人脸。在监考时，监考人员可以根据考生的信息，在考生入场时将数据库图像与现场图像进行比对，通过判断考生的生理信息，减少考生利用视频或照片进行替考的现象。

3.3 分发试卷，提高考试效率

考试过程中的核心之一就是试题，在整个考试过程中，监考教师可以根据考生的号码、人脸识别信息等选择个性化的组卷策略，人脸识别系统在接收到考生的人脸图像之后，可以根据考生的个人信息组成不同题型、不同难度的试卷，结合系统中的考试计划，自动分析参加本次考试的考生信息，并将考生的个人信息和人像信息、考试科目信息等导入服务处理器中，针对不同的考生考试信息确定考试科目、确定考生数量，并一次性地将所有相关信息导入识别系统之中。利用自动识别系统对考生的身份信息和准考信息、考试科目信息等进行判定，并自动分发试卷，可以有效提高考试效率，提高的考试身份认证的能力，也可以有效降低监考教师的工作强度，由于人脸识别技术的实用性比较强，因此可以有效改变传统考试缺卷、漏卷，或者发错卷的现象。

3.4 随机采取考试画面，保证数据的准确性

在整个考试过程中，人脸识别系统可以随机采取考试画面，随机针对考生的考试画面和考生的个人图像进行采样比对，在摄像头检测到人像信息不匹配的问题时，会通过考试界面发出警示信号，利用警示信号提示监考人员存在的问题。另外，考试全程都有全方位摄像头的监督和管控，采用全程闭环监控既能保证考生的特征与数据库特征相匹配，也能防止考生在考试过程中舞弊。利用人脸识别系统，在考试之后也可以对异常人像进行判断，根据异常人像的图像信息进行考试违纪判定，将考试违禁判定书上传至监考教师客户端，由监考教师结合考生的考试情况进行准确的判定，这样做既不会出现错误，也可以保证考生的公平。

3.5 利用人脸识别系统进行考试备案

人脸识别系统不仅可以进行考生的身份信息认证，还可以由人脸识别系统采集考试的相关信息，对试卷进行提交检测，在人脸识别系统中设置考试自动设计程序，考试系统会自动调取学生的二代身份证信息和人脸识别信息，对考生的考试试卷内容和考试照片以及相关数据上传至自动识别数据库中，方便考生之后的考试。在考试结束之后，会对学生进行综合认定，对考生的考试个人信息和报名阶段、考前验证阶段的照片信息进行比对，在比对成功后提交考生的考试信息，在界面显示出考试成功之后，考生的个人信息和试卷信息都可以上传至数据库中；而一旦显示考试失败则会取消考试资格，而且该考生会直接进入系统名单，作为日后的重点检查对象。但需要注意的是为防止系统误判，在系统设计时需要对考生的科目信息和准考证照片、考生的所有信息进行人工确认，也就是说，监考教师需要通过客户端，对系统捕捉的人脸和自动识别的人脸进行比对，在比对的基础上再判定考生的考试有效性。

4 结束语

综上所述，人脸识别技术会伴随着生物工程的发展而逐渐变得成熟，由于人脸识别技术在大型考试中的作用非常突出。因此，在未来的考试身份验证中，都可以采用人脸识别技术减弱传统考试的弊端，相关人员还可以根据考试的特点，设置个性化的人脸识别技术，提高考试的公平性和公开性。