大連理工大學人臉識別讓校園服務更智能

文／田麗 張巍 翟鳴宇 劉春瑞

在“互聯網+”時代，隨著人臉識別技術的快速發展，高校師生對于人臉識別技術應用需求日益強烈，眾多高校已開展人臉識別技術的研究與應用。利用人臉識別技術，建設高校人臉識別服務平臺是對智慧校園建設的進一步擴展和提升，是校園信息化發展的一個新的方向。

高校人臉識別服務平臺是集公共服務、校園管理、決策分析為一體的智慧校園項目，利用網絡和信息技術，整合數據與資源，實現人與空間的有機銜接。大連理工大學在人臉識別服務平臺的建設模式上進行了積極探索，深入研究人臉識別技術與智慧校園應用領域的融合創新，已實現校級人臉識別服務平臺的建設，提供面向全校師生的以人臉作為身份標識的校園服務，在通道門禁、考勤管理、會議簽到、迎新注冊、餐飲消費等場景進行了應用探索，在為師生提供更加安全、便捷、智能化的服務方面取得了成效。

人臉識別技術

人臉識別技術是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術，用攝像鏡頭采集含有人臉的圖像或視頻流，自動提取人臉中的身份特征，采用相關識別算法將已檢測到的待識別人臉與數據庫中存儲的已知人臉進行搜索匹配，從而識別每個人臉的身份。

目前學校人臉識別的應用模式包括1：1、1：N、M：N三種，通過設定一個閾值，當相似度超過這一閾值時，輸出匹配得到結果，完成身份識別驗證。

第一種：1：1應用模式是通過對當前攝像頭采集的單個人臉數據與刷身份證等證件時獲取的照片進行現場快速人臉比對，并給出是否匹配的過程。學校在迎新注冊、招聘會現場等場景中采用人臉識別的1：1模式，通過人臉識別人證一體機完成了對持卡人樣貌與身份證信息匹配的過程，實現了人證核驗的比對識別工作。

第二種：1：N應用模式是通過對當前攝像頭采集的單個人臉數據與海量人像數據庫中的人臉數據進行搜索比對，并給出是否匹配的過程。學校在門禁管理、考勤管理、通道管理和食堂消費等場景中采用人臉識別的1：N模式，實現了對單個人像的動態采集與學校人臉庫中照片的比對識別工作。

第三種：M：N應用模式是通過對當前攝像頭采集的多個人臉數據與海量人像數據庫中的人臉數據進行搜索比對，并給出是否匹配的過程。學校在會議簽到管理、安防管理等場景中采用人臉識別的M：N模式，實現了對場景內所有人像的動態采集與學校人臉庫中照片的比對識別工作。

人臉識別服務平臺的建設

總體設計

學校公共庫已有師生的照片庫資源，可以利用人臉識別技術，開展校園人臉識別的廣泛場景應用。人臉識別服務平臺的核心技術是搭建人臉庫，其中人臉庫是一套軟硬件一體的管理系統，人臉庫的建設對整個校園業務體系產生多層次的業務關聯。通過與學校公共庫進行照片同步，并對照片進行質量檢測評分，人臉庫完成照片的初始化工作，其中不合格的照片，通知業務系統如迎新系統、移動端自助采集等，重新進行人臉采集上傳。

人臉識別服務平臺管理和維護已經建好的人臉庫，然后根據學校各個部門業務的需要，將人臉信息同步給不同業務系統，將人臉照片同步下發至人臉識別終端設備，與學校現有的會議簽到系統、門禁系統、考勤系統、迎新系統、通道系統、一卡通管理系統等進行對接，從而實現為各個應用場景提供人臉識別服務，人臉識別服務平臺業務流程如圖1所示。

圖1 人臉識別服務平臺業務流程

與智慧校園基礎平臺的融合創新

人臉識別在基礎人員數據方面，與學校公共數據庫同步，獲取師生的基本信息，由公共庫作為校園各子系統業務數據的清洗、交換與共享中心；人臉識別服務器方面，采用云服務技術，實現數據的集中管理、備份與維護；網絡方面，依托校園網建設，劃分物聯網專用網絡，保證網絡傳輸的安全；統一身份認證方面，與學校統一身份認證系統進行對接，可以基于人員身份信息進行認證，完成各個應用系統的單點登錄，同時新增建立統一人臉身份認證系統，完成人臉識別的認證服務。

提供的人臉識別服務

人臉識別服務平臺將人臉數據庫應用到學校的各個業務系統，再將生產的各類業務數據匯總到公共庫，實現業務數據的多維展示，為學校管理提供輔助決策，提供的服務主要包括以下幾個方面。

1.人臉基礎數據共享服務。人臉庫定期跟公共庫進行檢測同步，將人臉庫中更新的照片數據推送給公共庫，由其他業務系統從公共庫獲取人臉照片數據，以保證照片信息的準確性和時效性。

2.人臉照片檢測評分服務。對已有的人臉照片數據，進行檢測評分，對不符合人臉識別要求的照片可以通過移動端隨時自助更新，保證后期人臉識別需求。

3.人臉識別比對認證服務。人臉庫可以為業務系統提供人臉1：1、1：N、M：N的比對認證服務，以保證滿足不同場景基于人臉識別的身份認證需求。

圖2 移動端人臉采集服務

4.移動端人臉采集服務。與學校移動平臺進行對接，根據人臉采集標準，將人臉采集功能模塊嵌入學校移動平臺中，如圖2所示。師生可以通過手機自助進行自拍或上傳照片，系統會自動檢測照片是否符合人臉識別標準及是否與原照片的人像相符，符合要求的照片自動上傳到人臉庫，從而滿足師生隨時隨地更換照片的需求。

人臉識別服務平臺的應用

依托于學校智慧校園已建設的應用系統，人臉識別服務平臺提供的各項服務可以應用到學校的各個部門的業務層面，如圖3所示。例如，與迎新系統進行對接，一方面迎新系統通過接口調取照片檢測評分服務，對新生上傳的照片進行評分，照片不合格的新生可以重新上傳，另一方面新生現場報到時，迎新系統通過人證一體機設備，完成認證核驗以及新生報到注冊；與宿管系統進行對接，自動下發進出宿舍人員的權限，將人臉數據按照權限下發到不同宿舍的人臉識別設備，學生在進出時通過刷臉識別權限對通道閘機進行出入控制；與會議簽到系統進行對接，參會人員進入會場時實時進行人臉自動抓拍識別，可以同時進行多點抓拍，實現無感知多人同時識別，完成會議簽到；與考勤和門禁系統對接，通過一臺人臉識別終端，可以同時給考勤和門禁兩個業務系統提供人臉識別比對服務，實現刷臉開門進出和日常考勤管理。

圖3 人臉識別應用場景

通過人臉識別服務平臺來實現師生人像的自動識別和身份管理，不僅簡化了師生身份識別認證的操作，而且為學校大數據分析提供了依據支持，同時使校園信息化服務變得更加智能化、便捷化和安全化。因此，高校人臉識別服務平臺的建設和應用,在為全校師生營造了更加便捷安心的學習生活環境的同時，也達到了提高學校的科學管理水平、提升師生服務體驗的目的，引領了校園信息化服務應用的新變革。