人脸识别技术在平安校园建设中的应用研究

摘  要：校园安全无小事，学生的健康成长关系到人民群众的切身利益以及社会的和谐稳定发展。小学的校园安全更是安全管理工作的重中之重，建设平安校园、维护校园安全，是全社会共同的责任，是教育管理部门和学校义不容辞的职责。推进人脸识别技术在校园中的应用，建立基于人脸识别技术的出入管理系统和访客管理系统，对进入学校的人员进行实名制管理以及行为轨迹分析，能够实时掌握学生进出学校的时间和进入学校人员的行为，保障学生安全、建设平安校园。

关键词：人脸识别;平安校园;访客管理

中图分类号：TP391.41;G627.4     文献标识码：A  文章编号：2096-4706（2019）13-0114-03

Face Recognition Technology in the Construction of Safe Campus Application Research

CUI Defu

（Sanshi Liangzi （Suzhou） Information Technology Co.，Ltd.，Zhangjiagang  215600，China）

Abstract：Campus safety is no small matter. The healthy growth of students is related to the vital interests of the people and the harmonious and stable development of the society. The campus safety of primary schools is the top priority in safety management. Building a safe campus and maintaining campus safety is the common responsibility of the whole society. It is the unshirkable duty of the education management department and the school. Promote the application of face recognition technology on campus，establish an access management system based on face recognition technology and a visitor management system，through the name system management and behavior track analysis of the personnel entering the school，we can grasp the time of students entering and leaving the school and the behavior of the personnel entering the school in real time，guarantee the safety of students and build a safe campus.

Keywords：face recognition;safe campus;visitor management

0  引  言

孩子是家庭的希望、祖国的未来。小学的校园安防管理是平安校园建设的重中之重，在校学生为年龄区间6岁—12岁的少年儿童，他们年龄比较小，安全观念薄弱，缺乏防范意识。近年来，小学安全事故频发，这引起了国家部委的高度重视。

2017年4月28日，国务院办公厅印发了《关于加强中小学幼儿园安全风险防控体系建设的意见》，就加强中小学幼儿园安全工作做出安排部署，要求把保障中小学和幼儿园的安全放在公共安全的突出位置，加强物防、技防方面的对接合作。

《教育部2018年工作要点》中明确要求各级教育部门切实维护学校安全稳定，深化平安校园建设。

校园安全，是教育管理部门和广大家长最为关注的问题。目前，大多数小学普遍采用门卫、教师审核或一卡通系统确认进出、接送人员的身份，在人员识别方面主要依靠人力和证件卡方式，效率不高且易被仿冒，既不安全也不准确。

为了能有效保障学校师生的生命安全和住校学生的财产安全，对进出校门的人员进行有效管理，应用先进的人脸识别认证校园出入管理系统，以物防、技防、人防相结合的手段保障校园安全，有其必要性和突出优势。

1  人脸识别技术

人脸识别技术主要用于身份识别。随着“雪亮工程”的推进，视频监控数量急速增加，能够快速进行远距离、被动非接触情况下的人员身份识别，实现智能预警，人脸识别技术必然是最优选择。

人脸识别技术是基于人的面部细微的比例特征信息进行自证或者不同人员身份确认的一种生物识别技术。通过从摄像机或摄像头所采集的含有人脸的实时视频流中自动提取、追踪人脸，经过人脸图像采集、关键点定位、干扰项预处理、存儲记忆和比对辨识，将提取出的人脸图像的特征数据与数据库中存储的人脸数据进行搜索匹配，通过设定一个相似度阈值进行判断，即当相似度超过这一阈值时，则可以认定提取到的人脸与数据库中的是同一个人，达到识别不同人身份的目的，最后把匹配得到的结果输出。人脸识别的流程如图1所示。

2  出入管理系统

校园出入管理系统将生物识别、深度学习、视频分析、物联网等技术引入校园，打造校园安全管理智能化，构建环境更安全、家长更放心的校园。系统可自动记录人员出入校门的时间，并将实时图像以及与后台数据的比对结果输出，同时通知到相关人员，进行微信推送并存储于后台数据库。

校园出入管理系统需配合门禁或闸机使用，只有数据库拥有权限的人员才能进入学校内部。校园出入管理系统工作流程如下：

（1）搜集整理学校内部人员的姓名、照片、职位、编号等基本信息，通过出入管理系统批量导入功能将内部人员相关信息存储在后台数据库，用于人脸比对原始人脸数据。

（2）后台数据库主要分为4种：白名单库、黑名单库、灰名单库以及访客库，白名单库是学校内部人员数据库，黑名单库是公安部门网上逃犯库，灰名单库主要为行为分析系统智能分辨出的疑似危险人员库，访客库用于存储进行来访预约的人员的信息。其中，白名单库正常教学时间有效，黑名单库永久有效，访客库约访当日有效。

（3）当人员通过门禁或闸机系统时，部署在闸机上的高清数字摄像头自动抓取进出人员的现场视频，并将视频数据进行存储，同时将所抓拍到的人脸数据与后台数据库进行人脸比对，得到相似度值，确认是否是学校内部人员，通过显示器显示出现场照片与后台原始照片，并给出相似度数值，当相似度高于所设定的阈值（通常选取85%），则可确认是同一人。如果是白名单库、访客库中人员系统给出欢迎词，同时打开门禁或者闸机等待通过;如果是黑名单人员，则立即发出报警，并与110实现联动;灰名单人员则会向学校安全部门报警并通知安保人员重点关注，及时进行人工干预。

3  访客管理系统

访客管理系统包含在线预约系统、实名认证系统、出入管理系统以及轨迹分析系统。必须通过在线预约并进行实名认证后才能进入校园进行访问，并对其在学校内的行为轨迹进行跟踪分析，防止意外事件发生。访客管理流程如图2所示。

有外来访客需要对学校进行来访时，先在微信端进行在线预约，确认约访事件，预约的同时上传身份证号码以及照片，获得被访者和安保部门的同意后，系统给来访者发送预约成功信息，同时提醒来访者相关注意事项。

来访者到达学校，先在学校门岗处进行实名认证，实名认证一体机自动读取来访者二代身份证上的信息与来访者预约时上传的信息，并进行比对，同时对来访者进行人脸比对，确定来访者是预约者，实名认证成功后，来访者数据自动存储到后台访客库，来访者获得当天校园出入管理的权限。同时，轨迹分析系统对来访者进行校内行为轨迹分析，当来访者结束访问离开学校，系统自动注销来访者通行权限，并将相关出入行为数据存入后台数据服务器，进行电子化存档，方便其后进行记录查询。

4  行为轨迹分析系统

行为轨迹分析系统主要是基于人脸识别技术对访客或者其他重点人员在校内及周边的动作行为、行动轨迹等进行记录、分析、处理、预警，防止意外事件发生。行为轨迹分析系统架构分为四层：采集层、传输层、分析层和应用层。行为轨迹分析系统架构如图3所示。

采集层：通过学校部署的监控设备，对监控范围内的人脸进行抓取，确定人员性质，并对其行为动作进行记录，并发送至服务器进行数据存储、分析。

传输层：行为轨迹分析系统数据传输方式主要有三种，定位数据采用物联网进行传输;监控视频数据采用视频专网（校园内网、公安内网等）进行传输;服务端、应用端以及云端采用因特网（公网）进行传输。

分析层：基于人工智能以及大数据分析原理，对所采集的视频数据内容进行人脸识别、行为分析（打架、徘徊等），并针对相关数据进行存储、数据关联等，并将预警信息通知给主管人员或安保人员。

应用层：各级应用端口，包括客户端、移动端以及报警器等，便于管理人员、安保人员进行相关管理。

5  结  论

针对小学中在校学生年龄偏小的情况，在学校中部署基于人脸识别技术的校园出入系统、访客管理系统和行为轨迹分析系统，能够有效地对进出学校的人员进行智能化管理，降低目前学校安保人员的工作量，同时能够做到各类安全问题可查、可控、可预、可防，保障在校师生安全，促进校园平安建设。

参考文献：

[1] 国务院办公厅.国务院办公厅关于加强中小学幼儿园安全风险防控体系建设的意见 [EB/OL].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2017-04/28/content_5189574.htm，2017-04-28.

[2] 中华人民共和国教育部.教育部关于印发《教育部2018年工作要点》的通知 [EB/OL].http：//www.moe.edu.cn/srcsite/A02/s7049/201802/t20180206_326950.html，2018-02-01.

[3] 吳其非.人脸识别技术在校园中的应用 [J].电子制作，2018（22）：33-34.

[4] 柴泾哲，马韵洁，吴艳平.基于人脸重点人群识别系统设计 [J].中国新通信，2018，20（3）：85.

[5] 都伊林.基于ZigBee的监狱人员定位跟踪系统的设计 [J].信息化研究，2011，37（3）：44-47.

作者简介：崔德富（1989.01-），男，汉族，江苏常州人，助理工程师，本科，研究方向：自动化与信息系统集成。