劉仕華

(滇西科技師范學(xué)院，云南 臨滄 677000)

0 引言

當(dāng)今人臉識(shí)別技術(shù)正迅速發(fā)展，人臉識(shí)別技術(shù)在人們的生活中已經(jīng)廣泛被接受。近年出現(xiàn)的基于人臉識(shí)別功能的高校新生報(bào)到系統(tǒng)大多基于單一式的人臉識(shí)別，即通過對(duì)新生現(xiàn)場(chǎng)采集的照片和錄取照片進(jìn)人臉行識(shí)別比對(duì)，得到人臉識(shí)別比對(duì)相似度，通過相似度判斷是否為其本人。這種單一式的人臉識(shí)別有著部分缺陷，如部分錄取新生無(wú)錄取照片；錄取照片質(zhì)量差導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行人臉識(shí)別比對(duì)；單一的人臉識(shí)別比對(duì)通過并不能完全確保為其本人等。

我國(guó)二代身份證已經(jīng)在全國(guó)普遍使用，通過身份證閱讀器可以方便的將身份證中的姓名、身份證號(hào)、人像照片等電子信息提取出來(lái)。

為減少學(xué)校相關(guān)部門對(duì)新生資格審查的工作量，緩解新生現(xiàn)場(chǎng)報(bào)到壓力，提高新生資格審查的工作效率和準(zhǔn)確性，我們需要從技術(shù)手段方面來(lái)應(yīng)對(duì)新生頂替入學(xué)情況的發(fā)生，因此研究基于錄取照片、身份證中的照片和現(xiàn)場(chǎng)采集的照片三者混合式人臉識(shí)別的高校新生報(bào)到管理功能具有重要意義。

1 使用的主要技術(shù)

1.1 條形碼掃描技術(shù)

條形碼是將寬度不等的多個(gè)黑條和白條，按照一定的編碼規(guī)則順序來(lái)排列，用來(lái)表達(dá)一組信息的圖形標(biāo)識(shí)符，在很多領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。

同時(shí)，條形碼技術(shù)是在計(jì)算機(jī)發(fā)展和應(yīng)用過程中產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的自動(dòng)識(shí)別的技術(shù)。識(shí)別過程主要分為讀取、識(shí)別和傳送三個(gè)過程，讀取條形碼的裝置稱作掃碼器。

1.2 身份證閱讀器技術(shù)

第二代居民身份證采用非接觸式IC 卡技術(shù)，技術(shù)含量高，同時(shí)具有視讀和機(jī)讀兩種功能。身份證閱讀器，是第二代身份證閱讀和核驗(yàn)的專用設(shè)備，配備了公安部授權(quán)的專用身份證安全控制模（SAM），可以用來(lái)判斷身份證的真?zhèn)?，也可以將身份證芯片中的姓名、身份證號(hào)、人像照片等電子信息讀取出來(lái)。

1.3 虹軟ArcSoft Face技術(shù)

虹軟ArcSoft Face 人臉識(shí)別技術(shù)是可供開發(fā)人員離線、免費(fèi)調(diào)用的人臉識(shí)別、比對(duì)處理的SDK，它具有人臉對(duì)比、人證比對(duì)、活體檢測(cè)等功能，同時(shí)，可供Java、C++、C#等多種編程語(yǔ)言調(diào)用。

2 功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 混合式人臉識(shí)別報(bào)到管理流程設(shè)計(jì)

混合式人臉識(shí)別報(bào)到管理的流程：①輸入準(zhǔn)考證號(hào)；②混合式人臉識(shí)別；③更改報(bào)到狀態(tài)；④顯示相應(yīng)照片；④顯示人臉識(shí)別相似度。具體流程如圖1所示。

圖1 混合式人臉識(shí)別報(bào)到管理流程圖

2.2 功能實(shí)現(xiàn)

在報(bào)到管理窗口中，根據(jù)新生實(shí)際情況，選擇相應(yīng)需要報(bào)到的學(xué)生層次，勾選相應(yīng)人臉識(shí)別功能選項(xiàng)（系統(tǒng)默認(rèn)使用混合式人臉識(shí)別），然后使用掃描器掃描學(xué)生錄取通知書上的條形碼，條形碼所代表的準(zhǔn)考證號(hào)就自動(dòng)輸入到報(bào)到管理界面的準(zhǔn)考證號(hào)輸入域中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)選擇的人臉識(shí)別選項(xiàng)進(jìn)行拍照及提取身份證中的信息傳遞到后臺(tái)進(jìn)行混合式人臉識(shí)別比對(duì)，如比對(duì)成功，系統(tǒng)將對(duì)報(bào)到學(xué)生進(jìn)行狀態(tài)修改，并返回該生的相關(guān)照片和人臉識(shí)別相似度到報(bào)到管理界面進(jìn)行顯示，如果人臉識(shí)別或報(bào)到失敗則會(huì)彈出提示框提示失敗原因，最終可根據(jù)失敗原因進(jìn)行調(diào)整。

2.2.1 準(zhǔn)考證號(hào)管理

在報(bào)到管理窗口中，可以通過條形碼掃描器掃描報(bào)到新生錄取通知書中的準(zhǔn)考證號(hào)條形碼，新生準(zhǔn)考證號(hào)就會(huì)自動(dòng)填充到準(zhǔn)考證號(hào)輸入框中。除此之外，為防止錄取通知書中的條形碼不能被掃描器識(shí)別，可以在準(zhǔn)考證號(hào)輸入框中手動(dòng)輸入準(zhǔn)考證號(hào)。

2.2.2 層次管理

主要用于對(duì)不同新生層次的報(bào)到操作，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行配置，如本科、?？?、預(yù)科、五年制專科等。

2.2.3 狀態(tài)管理

報(bào)到狀態(tài)默認(rèn)均為“已報(bào)到”，如有特殊情況，可根據(jù)實(shí)際情況配置。如：報(bào)到新生缺少相應(yīng)的入學(xué)材料，可改為“已報(bào)到，缺報(bào)到材料”，方便后期通知和統(tǒng)計(jì)。

2.2.4 身份證信息提取管理

本功能模塊主要使用了IDR210 身份證閱讀器對(duì)身份證中的信息進(jìn)行提取，由于報(bào)到管理功能使用了B/S 模式，在調(diào)用IDR210 身份證閱讀器時(shí)，需要先安裝與該身份證閱讀器配套的瀏覽器插件，并使用360瀏覽器的極速模式才能調(diào)用身份證閱讀器提取身份證中的相關(guān)信息。

為了直觀的查看報(bào)到新生的身份證信息是否提取成功，身份證信息提取成功后，身份證中的姓名、身份證號(hào)、人像圖片將會(huì)顯示到相應(yīng)的區(qū)域。

首先，在html 文件中需要引入身份證閱讀器瀏覽器讀取插件，代碼如下：

通過身份證閱讀器獲取到身份證中的姓名、身份證和人像照片后，即可將信息直接在相應(yīng)區(qū)域顯示。

2.2.5 人臉識(shí)別管理

高校的錄取新生中可能有部分新生無(wú)錄取照片或部分新生照片質(zhì)量不高，無(wú)法提取人臉識(shí)別所需的特征值，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行混合式人臉識(shí)別，可根據(jù)實(shí)際情況在報(bào)到管理窗口中取消相應(yīng)的人臉識(shí)別功能。

勾選該功能后系統(tǒng)會(huì)調(diào)用攝像頭進(jìn)行拍照，并將拍照的照片傳遞到服務(wù)器存儲(chǔ)，然后與學(xué)生的錄取照片進(jìn)行人臉識(shí)別比對(duì)，得到人臉識(shí)別相似度，同時(shí)將人臉識(shí)別的相似度和拍照照片保存，方便后期核查。

勾選該功能后后系統(tǒng)會(huì)調(diào)用身份證閱讀器讀取身份證中的姓名、身份證號(hào)和照片及調(diào)用攝像頭進(jìn)行拍照，并將提取的身份證信息和拍照的照片傳遞到服務(wù)器存儲(chǔ)，然后根據(jù)身份證中的姓名和身份證與錄取數(shù)據(jù)中的姓名和身份證比對(duì)，判斷是否錄取了該生，如信息比對(duì)成功，再將身份證中提取的照片與學(xué)生的拍照照片進(jìn)行人臉識(shí)別比對(duì)，得到人臉識(shí)別比對(duì)相似度，同時(shí)將人臉識(shí)別的相似度和拍照照片保存，方便后期核查。

首先，需要檢查照片中人臉是否符合比對(duì)要求，主要通過虹軟SDK 中的人臉檢測(cè)函數(shù)detectFaces 實(shí)現(xiàn)，并返回檢測(cè)到的人臉信息列表，核心代碼如下：

其次，如果檢測(cè)到人臉后，即可進(jìn)行人臉識(shí)別比對(duì)，人臉識(shí)別比對(duì)的核心代碼如下：

通過上述代碼即可獲取到二個(gè)人像的人臉識(shí)別比對(duì)相似度，通過比對(duì)結(jié)果相似度與自定義的相似度（一般為0.8）比較，大于相應(yīng)閾值即可判定是否為同一個(gè)人。

2.2.6 報(bào)到管理

當(dāng)拍照照片與錄取系統(tǒng)中的新生照片人臉識(shí)別相似度和拍照照片與新生身份證中的照片人臉識(shí)別相似度分別均大于相對(duì)應(yīng)的閾值后，即可認(rèn)定該生為本人，報(bào)到成功，則修改該生的報(bào)到狀態(tài)為已報(bào)到。

2.2.7 照片顯示管理

報(bào)到管理界面中含四個(gè)圖像顯示區(qū)域，分別為錄取照片、身份證人像照片、攝像頭實(shí)時(shí)照片、攝像頭拍照照片。不管報(bào)到成功與否，系統(tǒng)均會(huì)返回錄取照片和身份證人像照片到相應(yīng)區(qū)域顯示。

2.2.8 相似度管理

為直觀的顯示新生的人臉識(shí)別相似度，方便人工核查，勾選人臉識(shí)別功能后，不管報(bào)到成功與否，系統(tǒng)都會(huì)顯示人臉識(shí)別相似度?；旌鲜饺四樧R(shí)別比對(duì)失敗的新生，可通過查看照片的拍攝質(zhì)量，調(diào)整拍照照片的角度來(lái)調(diào)整人臉識(shí)別相似度，還可以用人工來(lái)核驗(yàn)新生是否為其本人。

混合式人臉識(shí)別報(bào)到管理應(yīng)用界面如圖2所示。

圖2 混合式人臉識(shí)別報(bào)到管理應(yīng)用界面

3 功能應(yīng)用成效

基于混合式人臉識(shí)別技術(shù)的高校新生報(bào)到管理功能開發(fā)完成后，在某本科高校2021級(jí)新生報(bào)到過程中進(jìn)行了應(yīng)用，該校共計(jì)報(bào)到了4663名新生?；旌鲜饺四樧R(shí)別成功的有4412人，占比為94.62%；余下251名混合式人臉識(shí)別比對(duì)失敗的新生中，124 名新生有錄取照片，127名新生無(wú)錄取照片。有錄取照片的124名新生中，拍照照片與身份證照片比對(duì)成功100名，經(jīng)排查，拍照照片與錄取照片比對(duì)失敗原因大多為專升本新生，這部分新生在專升本報(bào)名時(shí)對(duì)報(bào)名照片進(jìn)行了美化。無(wú)錄取照片的127 名新生中，拍照照片與身份證照片比對(duì)成功45名，經(jīng)排查，無(wú)錄取照片的這部分新生均為初中起點(diǎn)五年制?？妻D(zhuǎn)段學(xué)生，拍照照片與身份證照片比對(duì)失敗多的原因主要是這部分新生近幾年樣貌變化大。經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用，結(jié)果表明，混合式人臉識(shí)別報(bào)到管理各功能模塊運(yùn)行正常，具有較好的人臉識(shí)別精確度和可靠性。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過整合使用條形碼掃描技術(shù)、身份證閱讀器技術(shù)、虹軟ArcSoft Face人臉識(shí)別等技術(shù)，研究實(shí)現(xiàn)了基于混合式人臉識(shí)別的高校新生報(bào)到管理功能，大幅度提高了新生報(bào)到資格審查環(huán)節(jié)的效率，進(jìn)一步從技術(shù)手段上預(yù)防錄取新生被冒名頂替上學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)，為高校后期各項(xiàng)工作的開展節(jié)省了大量時(shí)間。