高煜妤

（燕山大學(xué)里仁學(xué)院，河北秦皇島，066000）

1 智慧校園考勤管理

1.1 系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)

結(jié)合某高校的智慧校園考勤系統(tǒng)，不難發(fā)現(xiàn)其將系統(tǒng)分為若干個(gè)功能模塊，每個(gè)模塊功能與作用都不相同。根據(jù)其分類(lèi)，分為考勤系統(tǒng)和考勤客戶(hù)端，其中考勤系統(tǒng)又分為幾個(gè)不同的模塊。而本次論文研究的人臉識(shí)別系統(tǒng)，就位于這些小模塊中，每一個(gè)小模塊的作用不言而喻，缺一不可。每個(gè)模塊的管理方式都類(lèi)似，運(yùn)行程序大致相似，但是內(nèi)容和主要控制地方不同，依據(jù)學(xué)校的不同需要來(lái)分別控制不同地方。具體的模塊分類(lèi)如圖1所示。

圖1 考勤管理子系統(tǒng)模塊分類(lèi)

1.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理，顧名思義，是對(duì)于一些基本的數(shù)據(jù)的分類(lèi)和整理，針對(duì)數(shù)據(jù)的填寫(xiě)做出收集，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，優(yōu)化數(shù)據(jù)的修改，便捷數(shù)據(jù)的刪除等功能。更好的服務(wù)于學(xué)校的老師、學(xué)生、以及工作管理人員的個(gè)人生活和工作，也會(huì)更加保障和維護(hù)各類(lèi)人員的信息。這個(gè)模塊可以將學(xué)校的考勤記錄成功導(dǎo)入管理的系統(tǒng)，也為考勤系統(tǒng)的運(yùn)行提供了有效的信息數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前各類(lèi)高校的智慧校園系統(tǒng)大都尚未搭建完成，所以都仍在探究階段，大部分院校還是在自身的教務(wù)系統(tǒng)中選課，所以應(yīng)加大這方面的研究。

1.3 考勤信息管理

信息管理的重要性毋庸置疑，它就像人類(lèi)的大腦，儲(chǔ)存著重要的記憶且不斷運(yùn)行，而考勤系統(tǒng)的信息管理模塊，它主要包括了考勤數(shù)據(jù)的查找、統(tǒng)計(jì)考勤數(shù)據(jù)等功能。這些功能為學(xué)校的工作提供了便利，更加快了學(xué)校工作的效率，學(xué)校也可以依據(jù)結(jié)果做出更加科學(xué)的方案，參照已有高校的手動(dòng)記錄考勤信息檔案，其中考勤信息有漏記或記錯(cuò)，會(huì)耽誤一周的例會(huì)工作，也大大減緩了工作效率。信息記錄包括學(xué)生的考勤、教師上班考勤、學(xué)生與教師請(qǐng)假考勤等，這些信息有助于建設(shè)更有規(guī)律的學(xué)習(xí)生活環(huán)境。

2 人臉識(shí)別技術(shù)

2.1 人臉檢測(cè)與人臉識(shí)別

人臉識(shí)別技術(shù)是一項(xiàng)對(duì)現(xiàn)代生活貢獻(xiàn)極其之大的技術(shù)，它自身包括人臉的檢測(cè)與人臉的識(shí)別。它從對(duì)人臉的提取、識(shí)別到依據(jù)人臉特征建立人臉的特征庫(kù)，并在最后成為一種信息的輸出，此過(guò)程非常復(fù)雜。通過(guò)對(duì)人物的面部特征的提取、歸納，自行組成信息庫(kù)，科學(xué)性極高。功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 結(jié)構(gòu)功能模塊圖

圖3 人臉識(shí)別基本流程

其中人臉檢測(cè)主要是對(duì)于錄入的人臉進(jìn)行檢測(cè)和定位；人臉識(shí)別是提取重要特征，建立信息庫(kù)，收到信息再次匹配數(shù)據(jù)最終生成所要信息輸出。

2.2 人臉識(shí)別的內(nèi)容

根據(jù)某高校的人臉識(shí)別系統(tǒng)，不難發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)會(huì)識(shí)別該檢測(cè)區(qū)域的光照強(qiáng)度、圖像的噪點(diǎn)、頭部偏的角度或者臉部的大小，更甚至是被識(shí)別者的情緒，如生氣或開(kāi)心都會(huì)被細(xì)細(xì)掃描。具體的一些情緒波動(dòng)不會(huì)影響掃描結(jié)果，只是會(huì)增加數(shù)據(jù)庫(kù)，增加了某個(gè)被識(shí)別者的識(shí)別神態(tài)，計(jì)算機(jī)開(kāi)始識(shí)別人的面部表情的變化，從而分析和理解人的情緒所要表達(dá)的含義。對(duì)于人臉的識(shí)別還可以從生理特征總結(jié)出人類(lèi)的性別、職業(yè)、種族等等一系列信息。人臉識(shí)別基本流程如圖3所示。

2.3 人臉識(shí)別系統(tǒng)中的計(jì)算

調(diào)查許多高校的人臉識(shí)別系統(tǒng)后發(fā)現(xiàn)，在計(jì)算機(jī)提取人的面部特征之后，確定檢測(cè)的信息與數(shù)據(jù)庫(kù)中已有的信息描述方式相同，在這些確定方法中，包括確定人臉幾何特征需要用到的歐式距離法、曲率法、角度法等，代數(shù)方面需要矩陣特征、矢量等，還可以采用特征臉、云紋圖、固定特征模板等。不難發(fā)現(xiàn)，這些計(jì)算大多都與代數(shù)、數(shù)學(xué)有關(guān)，更多的還可以延伸到支持向量機(jī)這一領(lǐng)域，支持向量機(jī)可以用于人臉識(shí)別系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集和整理優(yōu)化，網(wǎng)易云音樂(lè)的客戶(hù)端就是采用支持向量機(jī)這一算法。

3 人臉識(shí)別技術(shù)與智慧校園

3.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

研究中發(fā)現(xiàn)，昱瑾科技的智慧校園設(shè)想中核心技術(shù)就是人臉識(shí)別，包括人臉動(dòng)態(tài)識(shí)別和人臉數(shù)據(jù)庫(kù)1：n比對(duì)，人臉識(shí)別在智慧校園中扮演的就是眼睛的作用。在校園中，師生會(huì)經(jīng)過(guò)提前人臉以及身份信息的錄入，支持最大存儲(chǔ)容量為3萬(wàn)條信息。在傳統(tǒng)的需要身份驗(yàn)證時(shí)一般仍以校園卡或身份證為主，例如圖書(shū)館借閱，或是考試審核，充值繳費(fèi)等情況下，往往容易出現(xiàn)使用他人證件冒用頂替的事件發(fā)生，或者是非法進(jìn)入了限制人員出入的區(qū)域。而人臉識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)，解決了這一問(wèn)題。對(duì)于人臉信息特征庫(kù)中沒(méi)有的信息，或者非法的人員信息，人臉識(shí)別系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，通過(guò)各種方式的信息傳遞給校園管理部門(mén)，校園管理部門(mén)會(huì)派去安保人員保護(hù)。

3.2 立足與發(fā)展

據(jù)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在昱瑾的智慧校園中，此類(lèi)地區(qū)出入口或識(shí)別驗(yàn)證的方式已經(jīng)不再局限于卡片識(shí)別，只需在需要識(shí)別身份信息時(shí)，通過(guò)活體檢測(cè)攝像頭采集實(shí)時(shí)照片圖像，收集3000多個(gè)紅外特征點(diǎn)與數(shù)據(jù)庫(kù)中提前錄入的人臉信息比對(duì)，99.99%的正確識(shí)別率。采用人臉識(shí)別驗(yàn)證也可以防止由于卡片遺失或未帶在身邊，而導(dǎo)致校園的部分設(shè)施功能無(wú)法正常使用。在昱瑾的智慧校園中，人臉識(shí)別方式，這一革新帶來(lái)的是更便捷的校園生活，更效率的工作學(xué)習(xí)環(huán)境，也將學(xué)校打造成更安全的區(qū)域，讓師生在其中放心的學(xué)習(xí)、工作和生活。

3.3 人臉識(shí)別技術(shù)與校園安全共行

在智慧校園中，門(mén)禁更加智能化，就拿奇谷科技的人臉識(shí)別門(mén)禁一體機(jī)來(lái)說(shuō)，通過(guò)人臉識(shí)別和刷卡實(shí)現(xiàn)門(mén)禁功能。也就意味著，學(xué)生可以通過(guò)“刷臉”來(lái)出入宿舍和教學(xué)樓，家長(zhǎng)可以通過(guò)“刷臉”來(lái)接送孩子上放學(xué)。對(duì)于校園宿舍管理而言，人臉識(shí)別也有其獨(dú)特的魅力。它能夠識(shí)別進(jìn)入學(xué)生是否屬于該宿舍區(qū)；統(tǒng)計(jì)每個(gè)時(shí)間段的學(xué)生進(jìn)出入情況；可通過(guò)顯示屏實(shí)時(shí)顯示學(xué)生的姓名、系別、寢室號(hào)、照片等信息。除此之外，對(duì)進(jìn)出人員或晚歸、夜不歸宿的學(xué)生及校舍管理人員無(wú)須人工查寢，只需通過(guò)電腦把記錄進(jìn)行分析，自動(dòng)生成需要的名單。

4 結(jié)論

學(xué)生進(jìn)入教學(xué)樓自動(dòng)識(shí)別并打開(kāi)大門(mén)，開(kāi)啟了智能化的管理模式；對(duì)學(xué)校的數(shù)據(jù)庫(kù)黑名單、可疑的人員等會(huì)采取自動(dòng)報(bào)警；如果陌生人擅自進(jìn)入校園則會(huì)自動(dòng)提醒及報(bào)警；學(xué)?？梢酝ㄟ^(guò)可報(bào)警系統(tǒng)、語(yǔ)音、短信、郵件方式動(dòng)態(tài)信息，來(lái)通知校園安保人員；對(duì)進(jìn)入校園車(chē)輛自動(dòng)識(shí)別，開(kāi)啟了智慧校園的時(shí)代。人臉識(shí)別技術(shù)與校園安全實(shí)現(xiàn)了聯(lián)手，提高了校園的安防安保等方面。