人臉識別技術在考試身份驗證中的運用探討

李學軍

（衡水市教育考試院 河北·衡水 953000）

0 引言

人臉識別是近年來最活躍的基于生物特征識別的技術之一，目前已在很多領域得到廣泛應用。考試中，身份驗證是所有考試必須要經歷的環節之一，身份驗證可以保證考試的公平公正。但是在實際考試中，有一些考生由于自身的原因，會出現替考或者舞弊現象，必須通過必要的手段規范這種現象，才能保證考試的公平性。因此，研究人臉識別技術在考試身份驗證中的應用非常有必要，人臉識別技術是一項在信息技術下興起的人臉身份識別的方法，將其運用在具體的考試身份驗證中，可以提升考試身份驗證效率。

1 人臉識別技術的概念

人臉識別系統中人臉的檢測是最關鍵的環節之一，對人臉檢測識別的準確性，既影響著人臉識別系統的精準性，也會對整個判定系統的準確性起著重要的影響。在早期的人臉識別系統研究中，這種技術主要側重于無背景圖像，近年來，伴隨著互聯網技術的不斷發展，人臉識別技術加入新型的生物識別方式，不僅對普通圖像進行識別，還可以對人臉進行鑒定。同時，人臉識別技術還可以應用于視頻處理、內容檢索等領域之中，例如QQ身份認證等一些需要身份認證的軟件和現代化設備，都可以利用人臉識別技術。

在考試中的身份驗證關乎考試的公平公正性，一些大型考試中，監考老師與考生之間互不相識，而考生的身份信息被篡改，監考老師很難發現替考。因此，利用人臉識別技術，構造現代化的網絡考試身份驗證系統，可以從根本上解決替考或者舞弊現象，對一些存在不正當心理的考生進行威懾。而且在考試中利用網絡化考試身份驗證系統，通過人臉識別技術檢測考生的身份信息，可以快速地完成身份驗證，幫助考生獲取考前準備時間，提高整個考試身份驗證的效率，提高考試身份信息驗證的準確性。將人臉識別技術應用到考試身份信息驗證之中，可以將考生的各項信息放置在人臉識別數據庫中，在考試進出口防范身份造假問題。與其他技術相比，人臉識別技術的優勢在于人臉識別過程中并不需要人配合完成相關動作，考生只需要站在人臉識別機器面前就可以完成相應的認證，目前人臉識別認證系統已經在鐵路、航天等領域有一定的運用成果，將其應用到考試之中，可以方便安全驗證考生信息，提升考試管理的質量。

人臉識別的工作原理是根據機器學習和認知科學中神經網絡，通過人臉識別系統的啟發模型，對人的臉部進行識別和判定。人臉識別技術的相關功能需要以大量的數據和人臉模型為支持，通過相關聯的神經元單元系統展開信息交換，識別考生的面部信息。這種技術可以識別考生的骨骼，相比較傳統的平面圖像識別而言，更能凸顯考生的面部信息真實性。

2 人臉識別技術在考試身份驗證中的特點

2.1 可擴展性

人臉識別技術有可擴展性的特點，將其運用到考試身份驗證中，可以根據人臉識別技術的擴展性能，優化相關功能配置。采用多層次的知識架構，將考生的信息與數據庫中的考生圖像進行比對，同時對考生進行面部識別。各個分系統的業務層次是獨立的，但同時也是相互配合的，人臉識別系統可以根據考試的實際需求，對不同考生進行多樣性的檢測，不僅可以滿足考試的實際需要，也可以根據考試類別的不同展開不同的識別。對于陌生考生人臉識別技術可以通過系統數據庫添加個人考生的信息，擴充數據庫的傳統信息，而且這種信息會實時根據考生的考試情況、考試過程和考試結果進行更新，不會出現容量超標的現象。

2.2 開放性

與其他考試系統相比較，人臉考試識別系統更具開放性，這種開放性是指人臉考試識別系統是基于互聯網平臺設計，這種系統可以在考試認證過程中綜合搜索考生的所有信息，各系統之間的信息資源可以匯總，相互牽制和相互溝通，為考生提供認證服務。而且人臉識別系統可以根據環境而改變，系統可以隨著硬件類型、通信環境的變化而變化。但同時，人臉識別系統同樣擁有安全性的特征，現代技術雖然為生活提供便捷，但同時也會通過bug泄露隱私，而人臉識別系統具有綜合參數性質的加密處理，無論是考生的信息查詢，還是考生信息的傳輸比對，抑或是考生個人信息的資源庫建設都有多位加密設置，在系統識別的過程中，數據不會被盜取，考生的個人信息和面部信息都會得到安全保證。

3 人臉識別技術優勢技術的運用

3.1 系統分析與設計

隨著社會發展各種大型考試越來越多，不僅有線下考試，還有線上考試類型。面對復雜的考試形式，監考人員無法在考試認證過程中對每位考生進行全方位的圖像鑒定，因此，人臉識別技術的優勢就凸顯出來。人臉識別技術可以結合系統的分析和設計，將考生的人臉和個人信息與服務器、數據庫中的數據進行比對，而人臉識別系統的外部可以安裝監考預警平臺、考試攝像頭，利用內外部系統的配合，降低考試驗證的難度。除了系統設計之外，還可以根據系統平臺的實際需求，拍攝高科技的人臉識別檢測儀，結合數據庫中的人臉識別算法，更精準的完成考生身份驗證。例如可以在外部檢測時采用高科技型的人臉識別檢測儀，利用檢測儀器提高人臉識別系統的性能，提升人臉識別系統的環境適應能力。在考試之前，監考人員可以根據考場內的考生號、考生座位和考生的有效圖片，形成考生個人的身份識別模板，建立對應的座位號和身份認證終端。在考生身份認證通過后，系統可以及時提醒考生對應的考試座位，一來可以杜絕考生替考現象，二來可以方便考生快速找到考試座位。這種方式不僅可以應用到線下考試認證之中，還可以加入監考預警平臺，實現線上考試的安全性和公平性。

3.2 判斷考生的生理信息

在硬件設施更新的基礎上，人臉識別技術可以采用活體檢測方式，通過判斷考生的生理信息，提高考試的公平性。這種人臉識別系統可以有效檢測出生命特征，考生可以根據人臉識別系統的相關提示，例如通過眨眼睛、張開閉合嘴巴等方式，檢測人臉的活體特征，這種方式可以有效區分人臉和人臉照片之間的區別，判斷真實的人臉。在監考時，監考人員可以根據考生的信息，在考生入場時將數據庫圖像與現場圖像進行比對，通過判斷考生的生理信息，減少考生利用視頻或照片進行替考的現象。

3.3 分發試卷，提高考試效率

考試過程中的核心之一就是試題，在整個考試過程中，監考教師可以根據考生的號碼、人臉識別信息等選擇個性化的組卷策略，人臉識別系統在接收到考生的人臉圖像之后，可以根據考生的個人信息組成不同題型、不同難度的試卷，結合系統中的考試計劃，自動分析參加本次考試的考生信息，并將考生的個人信息和人像信息、考試科目信息等導入服務處理器中，針對不同的考生考試信息確定考試科目、確定考生數量，并一次性地將所有相關信息導入識別系統之中。利用自動識別系統對考生的身份信息和準考信息、考試科目信息等進行判定，并自動分發試卷，可以有效提高考試效率，提高的考試身份認證的能力，也可以有效降低監考教師的工作強度，由于人臉識別技術的實用性比較強，因此可以有效改變傳統考試缺卷、漏卷，或者發錯卷的現象。

3.4 隨機采取考試畫面，保證數據的準確性

在整個考試過程中，人臉識別系統可以隨機采取考試畫面，隨機針對考生的考試畫面和考生的個人圖像進行采樣比對，在攝像頭檢測到人像信息不匹配的問題時，會通過考試界面發出警示信號，利用警示信號提示監考人員存在的問題。另外，考試全程都有全方位攝像頭的監督和管控，采用全程閉環監控既能保證考生的特征與數據庫特征相匹配，也能防止考生在考試過程中舞弊。利用人臉識別系統，在考試之后也可以對異常人像進行判斷，根據異常人像的圖像信息進行考試違紀判定，將考試違禁判定書上傳至監考教師客戶端，由監考教師結合考生的考試情況進行準確的判定，這樣做既不會出現錯誤，也可以保證考生的公平。

3.5 利用人臉識別系統進行考試備案

人臉識別系統不僅可以進行考生的身份信息認證，還可以由人臉識別系統采集考試的相關信息，對試卷進行提交檢測，在人臉識別系統中設置考試自動設計程序，考試系統會自動調取學生的二代身份證信息和人臉識別信息，對考生的考試試卷內容和考試照片以及相關數據上傳至自動識別數據庫中，方便考生之后的考試。在考試結束之后，會對學生進行綜合認定，對考生的考試個人信息和報名階段、考前驗證階段的照片信息進行比對，在比對成功后提交考生的考試信息，在界面顯示出考試成功之后，考生的個人信息和試卷信息都可以上傳至數據庫中；而一旦顯示考試失敗則會取消考試資格，而且該考生會直接進入系統名單，作為日后的重點檢查對象。但需要注意的是為防止系統誤判，在系統設計時需要對考生的科目信息和準考證照片、考生的所有信息進行人工確認，也就是說，監考教師需要通過客戶端，對系統捕捉的人臉和自動識別的人臉進行比對，在比對的基礎上再判定考生的考試有效性。

4 結束語

綜上所述，人臉識別技術會伴隨著生物工程的發展而逐漸變得成熟，由于人臉識別技術在大型考試中的作用非常突出。因此，在未來的考試身份驗證中，都可以采用人臉識別技術減弱傳統考試的弊端，相關人員還可以根據考試的特點，設置個性化的人臉識別技術，提高考試的公平性和公開性。