信息技術背景下人臉識別技術在校園安全管理中的應用

廣東省深圳市坪山實驗學校 程宏亮 舒曉龍 項 婷

為深入切實加快全國教育信息化進程，提升中小學校信息化建設應用水平，教育部制定了《中小學數字校園建設規范（試行）》，國家標準化管理委員會也出臺了《智慧校園總體框架》，推動信息技術與學校管理的深度融合。面對這種學校智能化管理的大趨勢，本文重點梳理人臉識別在學校安全管理中的應用，為各所學校在智慧化校園建設提供選擇。本文主要從以下三個方面進行論述：

一、人臉識別技術應用于學校安防的必要性

（一）“安全無小事，責任重如山。”學校安全管理非常重要，校園安全管理工作是全社會安全工作的一部分。在新時代，校園安全是人民對于教育管理的基本需求。這促使我們不斷反思，現有的校園安全管理如何滿足社會、家長、學生的要求。在“互聯網+”教育管理的時代，人臉識別技術提供的先進技術手段自然成了提高校園安全管理工作的一種有效途徑。

（二）在新的時期，學校肩負的職能向著多樣化的方向發展，學校安全管理工作的壓力隨之增加。校園安全所涵蓋的范圍廣，消防安全、人身安全、心理健康、飲食安全、用電安全、網絡信息安全、交通安全、防溺水、校園欺凌等無一不是安全工作的重點。此外，學生年紀幼小，普遍對安全的防范意識不夠，參與安全管理的人員素質參差不齊，這些都導致學校安全管理工作面臨的形勢格外嚴峻。所以，運用人臉識別技術是校園安全技防的有效補充。

（三）人臉識別技術的適應性強。正是因為校園安全極其重要而且覆蓋范圍廣，因此需要一種全天候、多場景的身份識別技術以適應各類應用的要求。傳統的各類“卡”式解決方案存在忘帶、丟卡、補卡、盜用、借用的問題，穿戴設備方案存在頻繁充電、價格昂貴、購買意愿不強等難題，指紋方案又有數據敏感與隱私泄露的可能，同時這些外在的設備也會在一定程度上影響孩子的活動，束縛了孩子好動的天性。如今，人臉識別技術發展迅速，識別正確率和識別速度也有了非常大的進步，無須停留、遠距離、多目標、自動搜索式人臉識別，使校園安全管理可以實現無感化操作。因此，人臉識別技術是一種比其他方案適應性更強的身份識別技術，適合校園里多種不同的應用場景。

二、人臉識別技術在學校安全管理場景中的應用

（一）校園宿舍管理人臉應用。以人臉作為學生的核心標識，通過智能化手段為學校校園宿舍管理提供兩種管理模式：考勤模式和簽到模式，對宿舍人員進出和考勤管理，提供異常歸寢數據統計查詢，便于學校實時掌握學生動態數據和變化趨勢，為學校科學管理提供數據依據。

需要改進之處：學生進宿舍和出宿舍需分開統計，所以宿舍需分為出口和入口兩道。如果原出入口寬度較窄，可能會延長出入時間，造成排隊現象。

（二）校園人臉門禁及考勤應用。在需要對進出人員進行嚴格管理的地方，比如重點實驗室、食堂后廚、財務室、檔案室、網絡中心機房等既要頻繁進出，又要嚴格管理的場室門口，可以部署人臉門禁一體機，對于進出人員的權限一定要嚴格管理，只有授權合法的人員可以刷臉進入，非授權人員無法進入，以保證重點區域人員的合規性。相比指紋識別，更適合廚房濕手和實驗室戴手套的場景。而比較刷卡準入，人臉識別準入則有著不可借用刷卡的優勢，管理更加嚴格。

基于門禁點通過人臉識別對校內師生實現日常考勤管理，使得校內師生在進入校園大門時自動通過刷臉進行考勤，無須停留，離開校園時自動記錄離開時間，預防了他人代替進行考勤現象的出現。

需要改進之處：戴口罩識別率不高，此時傳統借用鑰匙、門禁卡的方式將會失效，需要系統管理員授權，操作更加復雜，人臉識別的門禁功能僅適用于對于權限管理非常嚴格的場所。

（三）校園大門口外來人員人證訪客管理應用。主要由訪客一體機、管理終端、綜合管理平臺組成，可與門禁子系統、人員通道子系統、梯控子系統進行整合。對來訪者信息進行比對，并監控來訪者的行動路徑。

來訪前校內人員通過社交軟件提前告知預約途徑，來訪人員在手機上預約并上傳人臉圖像，校內人員審核同意，訪客就能夠在預約時段內刷臉進入校園。未提前預約的來訪人員則可以現場利用訪客一體機完成訪客登記并利用訪客平臺聯系校內人員，獲得授權進入。訪客離開通過時，攝像頭自動識別并記錄訪客離開時間，如有必要還能后期查詢訪客在校園的行動軌跡。

需要改進之處：不適合群體來訪人員的預約進入；預約過程稍顯煩瑣，但是安全和便利總是不可兼得。

（四）食堂消費服務應用。在食堂窗口部署人臉識別設備，員工來到窗口取餐時，實時刷臉識別鑒定身份，確認身份無誤后即可完成扣費，若出現誤刷現象的話可以查詢帶人臉抓拍圖的消費記錄，做到有據可查。也可以部署在任何其他消費終端上，適合不允許帶手機入校園的校內自助消費。

需要改進之處：對身高較高或較矮的人員不方便，可能需要退后再識別，降低用餐速度。

（五）黑名單防范應用。學校大門在學生上學、放學期間，人流量非常大，交通情況也比較復雜。僅僅依靠人力安保，很容易出現疏漏。而且據新聞報道，對學生恐怖襲擊的事件基本發生在學校大門處。鑒于此，在學校大門裝配人臉識別系統就顯得格外重要。當學校大門出現疑似恐怖人員（比如手持刀械、利器）時，可以預警給校門值守的保安持鋼叉警戒，或者攝像頭通過抓拍路過的人臉和可疑車輛，并在資料庫中進行比對，就可以提前預警，部署安保人力進行干預，將安全隱患消滅在萌芽狀態，防患于未然。

此外，學校大門留存的視頻和照片，也是處理安全事件有效的證據。

需要改進之處：疑似目標不夠準確，需要與公安聯網才能發揮黑名單的預警作用。而公安機關出于安全的目的不會輕易共享資料，可能需要把校門口的預警系統作為公安機關的防恐子系統來建設。

（六）學生擁擠預警應用。校園樓梯擁擠智能預警系統主要由樓梯擁擠智能主機和樓梯間、樓梯口攝像機組成。樓道攝像機進行上下樓學生實時監控，將視頻傳輸到后端的樓梯擁擠智能主機。樓梯擁擠智能主機針對每個樓道攝像機設置不同的密度超標報警閾值，在視頻中統計當前畫面的學生密度并記錄密度數據。當密度超標時立刻自動產生報警并在第一時間通過短信、電話自動語音通知校保安或值班老師前往現場保障，同時激活擁擠點附近的數字廣播系統，播放“前方擁擠，請暫停前進”的溫馨提示。

需要改進之處：學生有序集中排隊的情況，人員密度也會很大，造成誤報。

（七）天臺、地下室等地異常人員管控應用。學校的天臺和地下室是最容易發生安全事故的地方，原因是大部分時間人跡罕至，地點隱蔽，但又為了消防安全和使用的要求不能完全封閉，因此是安全事故和校園霸凌的高發地。基于圖像識別和人臉識別技術的異常人員管控系統可以很好地解決這個問題。比如：在進入天臺的樓梯和天臺的外門口安裝人臉識別攝像頭，如果發現有非授權人員進入，就會自動報警，并給出勸返的語音提醒，如果執意進入天臺，就自動發送警報給值班教師和保安。同樣的設備也能安裝在進入地下停車場的通道上，提醒學生返回并報警給管理人員，對于教師則不會報警。對于在天臺徘徊的任何人員，系統也能做出警報和提示，避免悲劇的發生。

需要改進之處：工作人員在天臺因為工作需要來回走動的，可能也會報警，而引起誤報。

（八）人員移動軌跡追蹤系統。在一些比較大的校園，追蹤某些問題學生的軌跡是一個難題，比如上課時老師發現一名有自閉癥傾向的學生沒來上課，此時需要發動無課的老師滿校園尋找，對于有非常多空場地的新建學校可能問題尤為明顯，為此，可以通過基于人臉識別功能的人員移動軌跡追蹤系統在校內定位和追蹤某位特定的學生的方位。具體做法是在重要出入口安裝具備人臉識別的攝像頭自動分析人臉信息，后臺數據庫再通過和學籍庫里面的學生照片進行對比，就可查詢到特定學生在特定時間段的行動軌跡，這樣可以迅速定位問題學生在校內的大致方位。

需要改進之處：學生如果刻意遮臉逃避，此系統將不起作用。

三、人臉識別技術應用于學校安防尚待進一步解決的問題

（一）注重校園安全管理的策略研究。具體來說，要注重安全制度的落實，居安思危，多設計安全預案。多項并舉，從不同的專項活動查詢安全隱患，多方合力，形成齊抓共管的局面。

（二）完善人臉識別技術補充性研究。人臉識別技術在運用時由于識別速度受到算力和網速的限制，容易出現延遲，這時補充其他生物特征識別技術如步態識別系統，可以進行遠距離身份識別，加快識別速度。

（三）建立完備的安全管理制度和培訓制度。要改變人臉識別技術在校園安全建設中“重建設、輕維護”的問題。比如在使用中，熟悉和負責這些信息化系統管理的很多都是信息技術老師，業務管理的是安全主任，日常使用的是流動性很大的保安人員，技術管理、業務管理和日常使用三方面經常有“脫節”現象，因此需要制定完備的管理制度，并加強溝通和技術培訓。

信息技術背景下的安保方式，必須是人防、技防、健全制度的結合，這樣才能夠把“安全無小事，責任重如山”的管理學校的理念落到實處，打造好“平安校園”。