信息技术背景下人脸识别技术在校园安全管理中的应用

广东省深圳市坪山实验学校 程宏亮 舒晓龙 项 婷

为深入切实加快全国教育信息化进程，提升中小学校信息化建设应用水平，教育部制定了《中小学数字校园建设规范（试行）》，国家标准化管理委员会也出台了《智慧校园总体框架》，推动信息技术与学校管理的深度融合。面对这种学校智能化管理的大趋势，本文重点梳理人脸识别在学校安全管理中的应用，为各所学校在智慧化校园建设提供选择。本文主要从以下三个方面进行论述：

一、人脸识别技术应用于学校安防的必要性

（一）“安全无小事，责任重如山。”学校安全管理非常重要，校园安全管理工作是全社会安全工作的一部分。在新时代，校园安全是人民对于教育管理的基本需求。这促使我们不断反思，现有的校园安全管理如何满足社会、家长、学生的要求。在“互联网+”教育管理的时代，人脸识别技术提供的先进技术手段自然成了提高校园安全管理工作的一种有效途径。

（二）在新的时期，学校肩负的职能向着多样化的方向发展，学校安全管理工作的压力随之增加。校园安全所涵盖的范围广，消防安全、人身安全、心理健康、饮食安全、用电安全、网络信息安全、交通安全、防溺水、校园欺凌等无一不是安全工作的重点。此外，学生年纪幼小，普遍对安全的防范意识不够，参与安全管理的人员素质参差不齐，这些都导致学校安全管理工作面临的形势格外严峻。所以，运用人脸识别技术是校园安全技防的有效补充。

（三）人脸识别技术的适应性强。正是因为校园安全极其重要而且覆盖范围广，因此需要一种全天候、多场景的身份识别技术以适应各类应用的要求。传统的各类“卡”式解决方案存在忘带、丢卡、补卡、盗用、借用的问题，穿戴设备方案存在频繁充电、价格昂贵、购买意愿不强等难题，指纹方案又有数据敏感与隐私泄露的可能，同时这些外在的设备也会在一定程度上影响孩子的活动，束缚了孩子好动的天性。如今，人脸识别技术发展迅速，识别正确率和识别速度也有了非常大的进步，无须停留、远距离、多目标、自动搜索式人脸识别，使校园安全管理可以实现无感化操作。因此，人脸识别技术是一种比其他方案适应性更强的身份识别技术，适合校园里多种不同的应用场景。

二、人脸识别技术在学校安全管理场景中的应用

（一）校园宿舍管理人脸应用。以人脸作为学生的核心标识，通过智能化手段为学校校园宿舍管理提供两种管理模式：考勤模式和签到模式，对宿舍人员进出和考勤管理，提供异常归寝数据统计查询，便于学校实时掌握学生动态数据和变化趋势，为学校科学管理提供数据依据。

需要改进之处：学生进宿舍和出宿舍需分开统计，所以宿舍需分为出口和入口两道。如果原出入口宽度较窄，可能会延长出入时间，造成排队现象。

（二）校园人脸门禁及考勤应用。在需要对进出人员进行严格管理的地方，比如重点实验室、食堂后厨、财务室、档案室、网络中心机房等既要频繁进出，又要严格管理的场室门口，可以部署人脸门禁一体机，对于进出人员的权限一定要严格管理，只有授权合法的人员可以刷脸进入，非授权人员无法进入，以保证重点区域人员的合规性。相比指纹识别，更适合厨房湿手和实验室戴手套的场景。而比较刷卡准入，人脸识别准入则有着不可借用刷卡的优势，管理更加严格。

基于门禁点通过人脸识别对校内师生实现日常考勤管理，使得校内师生在进入校园大门时自动通过刷脸进行考勤，无须停留，离开校园时自动记录离开时间，预防了他人代替进行考勤现象的出现。

需要改进之处：戴口罩识别率不高，此时传统借用钥匙、门禁卡的方式将会失效，需要系统管理员授权，操作更加复杂，人脸识别的门禁功能仅适用于对于权限管理非常严格的场所。

（三）校园大门口外来人员人证访客管理应用。主要由访客一体机、管理终端、综合管理平台组成，可与门禁子系统、人员通道子系统、梯控子系统进行整合。对来访者信息进行比对，并监控来访者的行动路径。

来访前校内人员通过社交软件提前告知预约途径，来访人员在手机上预约并上传人脸图像，校内人员审核同意，访客就能够在预约时段内刷脸进入校园。未提前预约的来访人员则可以现场利用访客一体机完成访客登记并利用访客平台联系校内人员，获得授权进入。访客离开通过时，摄像头自动识别并记录访客离开时间，如有必要还能后期查询访客在校园的行动轨迹。

需要改进之处：不适合群体来访人员的预约进入；预约过程稍显烦琐，但是安全和便利总是不可兼得。

（四）食堂消费服务应用。在食堂窗口部署人脸识别设备，员工来到窗口取餐时，实时刷脸识别鉴定身份，确认身份无误后即可完成扣费，若出现误刷现象的话可以查询带人脸抓拍图的消费记录，做到有据可查。也可以部署在任何其他消费终端上，适合不允许带手机入校园的校内自助消费。

需要改进之处：对身高较高或较矮的人员不方便，可能需要退后再识别，降低用餐速度。

（五）黑名单防范应用。学校大门在学生上学、放学期间，人流量非常大，交通情况也比较复杂。仅仅依靠人力安保，很容易出现疏漏。而且据新闻报道，对学生恐怖袭击的事件基本发生在学校大门处。鉴于此，在学校大门装配人脸识别系统就显得格外重要。当学校大门出现疑似恐怖人员（比如手持刀械、利器）时，可以预警给校门值守的保安持钢叉警戒，或者摄像头通过抓拍路过的人脸和可疑车辆，并在资料库中进行比对，就可以提前预警，部署安保人力进行干预，将安全隐患消灭在萌芽状态，防患于未然。

此外，学校大门留存的视频和照片，也是处理安全事件有效的证据。

需要改进之处：疑似目标不够准确，需要与公安联网才能发挥黑名单的预警作用。而公安机关出于安全的目的不会轻易共享资料，可能需要把校门口的预警系统作为公安机关的防恐子系统来建设。

（六）学生拥挤预警应用。校园楼梯拥挤智能预警系统主要由楼梯拥挤智能主机和楼梯间、楼梯口摄像机组成。楼道摄像机进行上下楼学生实时监控，将视频传输到后端的楼梯拥挤智能主机。楼梯拥挤智能主机针对每个楼道摄像机设置不同的密度超标报警阈值，在视频中统计当前画面的学生密度并记录密度数据。当密度超标时立刻自动产生报警并在第一时间通过短信、电话自动语音通知校保安或值班老师前往现场保障，同时激活拥挤点附近的数字广播系统，播放“前方拥挤，请暂停前进”的温馨提示。

需要改进之处：学生有序集中排队的情况，人员密度也会很大，造成误报。

（七）天台、地下室等地异常人员管控应用。学校的天台和地下室是最容易发生安全事故的地方，原因是大部分时间人迹罕至，地点隐蔽，但又为了消防安全和使用的要求不能完全封闭，因此是安全事故和校园霸凌的高发地。基于图像识别和人脸识别技术的异常人员管控系统可以很好地解决这个问题。比如：在进入天台的楼梯和天台的外门口安装人脸识别摄像头，如果发现有非授权人员进入，就会自动报警，并给出劝返的语音提醒，如果执意进入天台，就自动发送警报给值班教师和保安。同样的设备也能安装在进入地下停车场的通道上，提醒学生返回并报警给管理人员，对于教师则不会报警。对于在天台徘徊的任何人员，系统也能做出警报和提示，避免悲剧的发生。

需要改进之处：工作人员在天台因为工作需要来回走动的，可能也会报警，而引起误报。

（八）人员移动轨迹追踪系统。在一些比较大的校园，追踪某些问题学生的轨迹是一个难题，比如上课时老师发现一名有自闭症倾向的学生没来上课，此时需要发动无课的老师满校园寻找，对于有非常多空场地的新建学校可能问题尤为明显，为此，可以通过基于人脸识别功能的人员移动轨迹追踪系统在校内定位和追踪某位特定的学生的方位。具体做法是在重要出入口安装具备人脸识别的摄像头自动分析人脸信息，后台数据库再通过和学籍库里面的学生照片进行对比，就可查询到特定学生在特定时间段的行动轨迹，这样可以迅速定位问题学生在校内的大致方位。

需要改进之处：学生如果刻意遮脸逃避，此系统将不起作用。

三、人脸识别技术应用于学校安防尚待进一步解决的问题

（一）注重校园安全管理的策略研究。具体来说，要注重安全制度的落实，居安思危，多设计安全预案。多项并举，从不同的专项活动查询安全隐患，多方合力，形成齐抓共管的局面。

（二）完善人脸识别技术补充性研究。人脸识别技术在运用时由于识别速度受到算力和网速的限制，容易出现延迟，这时补充其他生物特征识别技术如步态识别系统，可以进行远距离身份识别，加快识别速度。

（三）建立完备的安全管理制度和培训制度。要改变人脸识别技术在校园安全建设中“重建设、轻维护”的问题。比如在使用中，熟悉和负责这些信息化系统管理的很多都是信息技术老师，业务管理的是安全主任，日常使用的是流动性很大的保安人员，技术管理、业务管理和日常使用三方面经常有“脱节”现象，因此需要制定完备的管理制度，并加强沟通和技术培训。

信息技术背景下的安保方式，必须是人防、技防、健全制度的结合，这样才能够把“安全无小事，责任重如山”的管理学校的理念落到实处，打造好“平安校园”。