基于人脸识别技术的学生公寓门禁系统研究

2021-01-29王晨河北对外经贸职业学院

消费导刊 2021年1期

王晨河北对外经贸职业学院

一、高校学生公寓管理系统中存在的普遍问题

目前，很多高校学生公寓管理系统使用“校园一卡通”验证身份，这就带来了很多问题。第一，学生一定要随时随地携带一卡通，然而学生会因为一些原因无法携带，这就给学生带来了不便；第二，无法避免有人伪造卡片或者借用其他人卡片“蒙混过关”的行为，给公寓管理造成隐患；第三补办卡片步骤繁琐，办卡效率低下，受到服务器和网络的制约因素很大。

二、人脸识别技术的内涵

人脸识别属于生物特征识别的范畴。过程共有五个基本步骤，先由人脸采集单元对图像进行采集，然后搜索该图像，确定有无人脸包含其中，如果人脸包含其中，就应用设定好的规则设法获取脸部特征，然后把获取到的特征对比数据库中存在的脸部特征，确认该特征是不是属于数据库中的成员的特征，并确认是哪位成员的。本文所提出的学生公寓门禁系统，对传统的基于闸机通道的管理系统进行了改进，整合了人脸识别技术，也集成了射频卡识别技术和WIFI探针技术。将面部特征、校园卡和设备识别整合到一起，这样做能够提升闸机系统的安全性，而且通过整合校园卡信息与手机MAC地址信息，将搜索范围进行了有效的缩小，这就能够极大地提升搜索速度。通过和消防警报系统的连接，一旦发生火灾等安全事故，宿舍闸机将会开放，使人员快速撤离。

三、基于人脸识别的学生宿舍门禁系统设计

（一）总体设计

本文设计的学生宿舍门禁系统在软件架构方面应用了目前使用较多的三层架构。采用C/S结构，在管理客户端实现业务逻辑和模型训练。1.表现层。表现层显示用户操作界面。管理员能够在表现层查看系统运行状态、查询数据以及参数设定等。2.业务逻辑层。在本层，最基础的存储逻辑被组合后，生成业务逻辑规则，根据实际需要，系统的各项功能在此实现。该层为系统的核心，实现身份验证算法。3.数据访问层。该层与数据库连接，数据查询和任务编辑均在本层实现。

（二）系统组成

系统由三部分构成，分别为服务器、管理客户端、手机客户端。使用的设备有通道闸机、读卡器、网络摄像机、工控机、应急开关等。1.服务器。所有用户的数据都由服务器管理和提供存储，服务器还可以验证管理员的身份，把手机端上传来的用户数据信息收集起来，把这些信息传给客户端，并能够对客户端的数据进行更新，也能够收集来自客户端的用户通行记录，以备具有高权限的管理员查阅。2.管理客户端。管理客户端的控制平台采用性能强大的工控机，该设备具有优秀的存储功能和运算能力，本地数据库采用MySQL。在客户端显示用户操作界面，随时监控人员出入。宿管员能够在操作界面里选择查询所在宿舍的历史出入记录和学生信息。在客户端，由读卡器负责抓取学生校园卡的信息，由监控摄像头抓取通过人员的脸部信息，由WIFI探针抓取与闸机临近的手机中的MAC地址信息，将这些信息按规则整合后，用于验证通过的人员的身份，进而判断是不是需要开启闸机让人员通过，本系统就是靠这种方式管理控制人员出入宿舍。人脸识别模块同样位于客户端，主要完成面部图像的导入、特征查找、面部信息库分类编码和人脸特征识别的实现。客户端还定期将通过闸机的用户信息和通过信息上传至服务器，并且可以下载来自服务器的本栋楼人员信息。3.手机客户端。发送通知信息以及接收用户的信息是在手机客户端完成的。使用微信公众平台开发本系统，当用户扫描二维码或者关注微信公众号之后，便可以将自己的照片、学号信息、所在宿舍楼信息以及手机的MAC地址信息上传至服务器，由服务器按一定的规则将这些信息整合后，发送给相应的宿舍楼客户端，用来验证用户出入宿舍楼。除此之外，宿管员可以使用手机客户端给用户发送有用的通知，例如水电维修通知、卫生检查通知、访客到来通知、失物招领通知以及晚归提醒通知等等。