大學(xué)課堂人臉識(shí)別考勤系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)解決實(shí)施方案

1、大學(xué)課堂人臉識(shí)別考勤系統(tǒng)應(yīng)用解決方案他¥I鉗亞廣東鉗亞信息技術(shù)股份有限公司2013年12月1、系統(tǒng)應(yīng)用背景32、系統(tǒng)建設(shè)意義43、人臉識(shí)別技術(shù)介紹53.1人臉識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)63.2人臉識(shí)別技術(shù)與其他生物識(shí)別技術(shù)的比較74、系統(tǒng)設(shè)計(jì)74.1 系統(tǒng)組成74.2系統(tǒng)工作原理74.3系統(tǒng)功能84.3.1 系統(tǒng)基本功能84.4產(chǎn)品介紹94.4.1 主要特性9技術(shù)參數(shù)：105、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)111、系統(tǒng)應(yīng)用背景在高校的教學(xué)和學(xué)生工作管理過程中，考勤是一項(xiàng)重要的內(nèi)容。學(xué)生的出勤率直接影響到學(xué)校的學(xué)風(fēng)建設(shè)。與一般的企事業(yè)單位相比，高校的日?？记诠ぷ骶哂幸欢ǖ奶厥庑裕记诠ぷ髦械奶厥馇闆r較多、參與考勤的學(xué)生

2、數(shù)量大等特點(diǎn)均增加了高效日?？记诠ぷ鞯碾y度。因此，如何提高考勤工作的效率與質(zhì)量是我國高校日常管理工作中面臨的一項(xiàng)重要考驗(yàn)。當(dāng)前我國大多數(shù)高校在學(xué)生日?？记诠ぷ髦兄饕捎玫囊廊皇侨斯た记诜绞交蛑悄芸记诜绞?。這些考勤方式雖然能起到一定的作用，但問題也很突出，老師并不認(rèn)識(shí)每一位學(xué)生，人工考勤和智能卡考勤均有可能存在冒名頂替代考勤現(xiàn)象；隨著我國高校改革的日益推進(jìn)，學(xué)分制已經(jīng)成為我國高校最常見的教學(xué)方式。在學(xué)分制教育模式下，學(xué)生不必嚴(yán)格按照學(xué)院的班級(jí)建制進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)，而是可以根據(jù)自身的興趣與實(shí)際情況在學(xué)校教學(xué)框架下自由選擇科目，只要在畢業(yè)之前修滿學(xué)生培養(yǎng)方案中的最低學(xué)分即可順利畢業(yè)。這種教學(xué)方式為高校

3、的考勤工作帶來了一定的困難，同一課堂的學(xué)生可能來自多個(gè)學(xué)院、多個(gè)專業(yè)、多個(gè)班級(jí)，教師在教學(xué)過程中不熟悉學(xué)生，因此導(dǎo)致學(xué)生考勤工作中出現(xiàn)了大量學(xué)生逃課、弄虛作假的現(xiàn)象。對(duì)高校正常教學(xué)秩序以及教學(xué)質(zhì)量帶來了嚴(yán)重的負(fù)面影響，同時(shí)也降低了學(xué)生自身的組織性以及紀(jì)律性，對(duì)丁高校校風(fēng)與學(xué)風(fēng)的培養(yǎng)與形成十分不利。因此，傳統(tǒng)的點(diǎn)名考勤方式不適用丁學(xué)校的考勤需求，我們推薦使用智能人臉識(shí)別考勤系統(tǒng)解決學(xué)生課堂考勤問題。采用人臉識(shí)別驗(yàn)證的方式對(duì)上課的學(xué)生身份進(jìn)行核實(shí)，實(shí)現(xiàn)人、地、時(shí)三者合一，去除考勤虛假，以及根據(jù)用戶的需求實(shí)現(xiàn)了對(duì)任意一時(shí)段的考勤結(jié)果的統(tǒng)計(jì)。提高了學(xué)校的考勤工作的效率，減輕了教師上課的負(fù)擔(dān)。真正的做到

4、了考勤工作的高效性、及時(shí)性。2、系統(tǒng)建設(shè)意義本系統(tǒng)的建設(shè)具有以下幾個(gè)方面的意義：(1) 提升學(xué)校的學(xué)生管理工作質(zhì)量。學(xué)校以往采用的人工考勤方式主要依靠教師、輔導(dǎo)員或者學(xué)生代表進(jìn)行考勤，在工作過程中存在著比較嚴(yán)重的主觀性以及其他人為因素，學(xué)生考勤管理效率低下、考勤結(jié)果可靠性不高，無法起到對(duì)學(xué)生進(jìn)行約束的效果。而通過本系統(tǒng)的開發(fā)，學(xué)校的學(xué)生考勤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完全信息化與自動(dòng)化，不僅大大簡(jiǎn)化了學(xué)校的學(xué)生考勤流程，同時(shí)對(duì)丁學(xué)生考勤管理工作質(zhì)量的提高也有著重要的意義。(2) 極大節(jié)約了學(xué)校日常管理的成本。隨著信息化進(jìn)程的日益推進(jìn)，學(xué)校建立了完善的校園網(wǎng)，如何有效利用學(xué)?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源提高學(xué)校的日常管理工作不僅

5、可以為學(xué)校節(jié)省管理大量的管理費(fèi)用開支，同時(shí)也可以提高學(xué)校的管理水平。雖然當(dāng)前市面上已有現(xiàn)成的考勤系統(tǒng)出售，但是由丁高校與其他一般企事業(yè)單位相比具有一定的特殊性，所以如果完全從市面上購買現(xiàn)有的考勤系統(tǒng)，代價(jià)是比較高的。本系統(tǒng)以學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)資源為依托，不僅實(shí)現(xiàn)了學(xué)生考勤工作的自動(dòng)化與信息化，提高了學(xué)生管理工作的質(zhì)量與效率，還為學(xué)校節(jié)省了大量不必要的日常管理開支。(3) 提高了學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)校良好校風(fēng)學(xué)風(fēng)的形成。在傳統(tǒng)的學(xué)生考勤管理過程中，教師需要在上課之前進(jìn)行點(diǎn)名，不僅占用了教學(xué)時(shí)間，同時(shí)還由丁學(xué)生帶點(diǎn)到的現(xiàn)象比較突出，影響了學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量，學(xué)生逃課現(xiàn)象比較嚴(yán)重。而在采用考勤系統(tǒng)之后，由丁指

6、紋具有唯一性的特點(diǎn)，可以從本質(zhì)上杜絕學(xué)生代答到或代簽到的現(xiàn)象，另外對(duì)丁學(xué)生遲到、早退、曠課等情況也可以做到準(zhǔn)確記錄與統(tǒng)計(jì)，同時(shí)還可以有效節(jié)約教師的時(shí)間資源。因此，本系統(tǒng)的實(shí)施可以在很大程度上提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量，并為學(xué)校校風(fēng)學(xué)風(fēng)的改善有著重要的幫助作用。3、人臉識(shí)別技術(shù)介紹人臉是人類視覺中最為自然和普遍的身份識(shí)別特征，人的面部所體現(xiàn)的視覺信息在社會(huì)交流和交往中有著重要的作用和意義。人臉識(shí)別有著其它生物特征識(shí)別技術(shù)（如指紋識(shí)別，虹膜識(shí)別）無法比擬的優(yōu)勢(shì)。人臉識(shí)別對(duì)被識(shí)別者不具侵犯性，更加自然、直接、友好，使用者無任何心理障礙。隨著圖像采集技術(shù)的不斷完善，采集設(shè)備成本的降低，數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、拍照手

7、機(jī)的不斷普及，極大地拓展了人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用空問。基丁近紅外圖像的人臉識(shí)別方法是近年來人臉識(shí)別技術(shù)的一個(gè)革命性的創(chuàng)新，目的在丁消除環(huán)境光照對(duì)人臉識(shí)別的影響。這項(xiàng)新技術(shù)包括主動(dòng)紅外人臉圖像采集硬件和人臉識(shí)別算法軟件兩部分。硬件由CC或COM撮像機(jī)、紅外發(fā)光二極管和外殼等構(gòu)成。人臉以50-100cm距離正對(duì)攝像機(jī)，利用安裝在攝像機(jī)周圍的近紅外主動(dòng)光源提供正面方向照明；同時(shí)，通過在攝像機(jī)前端安裝合適的濾鏡，阻止可見光波段的光線通過，消除環(huán)境光的影響；過濾后的人臉圖像被攝像機(jī)采集并輸入到計(jì)算機(jī)中。近紅外圖像在任意環(huán)境光照下都是活晰、正面光照的，這為構(gòu)建不受環(huán)境光影響且高度準(zhǔn)確的人臉識(shí)別系統(tǒng)，提供了良好

8、的圖像數(shù)據(jù)技術(shù)。人臉識(shí)別算法則進(jìn)一步對(duì)圖像進(jìn)行處理，以消除距離遠(yuǎn)近和頭部姿態(tài)所帶來的負(fù)面影響。通過照片，視頻，3D模型等手段欺騙人臉識(shí)別引擎的企圖，一直是人臉識(shí)別系統(tǒng)的弱點(diǎn)?；〗t外的技術(shù)可有效地檢測(cè)人臉的活體性，以實(shí)現(xiàn)防偽的功能。在實(shí)際應(yīng)用中，近紅外人臉識(shí)別系統(tǒng)整體性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平。該系統(tǒng)通過了中國信息安全產(chǎn)品測(cè)評(píng)認(rèn)證中心身份認(rèn)證產(chǎn)品與技術(shù)測(cè)評(píng)中心的權(quán)威測(cè)評(píng)，性能如下:(a) 工作環(huán)境光照度范圍050000Lux。即，不但可以在任意室內(nèi)光線下使用，還可以在全黑暗和室外陽光下正常使用；(b) 識(shí)別正確率：99.2%(500人數(shù)據(jù)庫)；(c) 單人識(shí)別時(shí)間：小丁1秒?；〈思夹g(shù)可開發(fā)出一系

9、列應(yīng)用系統(tǒng)，如生物識(shí)別快速通關(guān)系統(tǒng)、工作人員出入口控制、人臉門禁考勤系統(tǒng)等。3.1人臉識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)人臉識(shí)別技術(shù)有快速、簡(jiǎn)便、非侵?jǐn)_和不需要人的主動(dòng)配合的特點(diǎn)。因?yàn)槌@種識(shí)別技術(shù)以外，其余的人體生物特征識(shí)別技術(shù)對(duì)人們來說都是一種干擾，都需要人的主動(dòng)配合。如指紋和掌紋識(shí)別都需要人們將手放在玻璃表面，而虹膜識(shí)別需要用激光照射人的眼睛，而聲音識(shí)別需要人對(duì)著麥克風(fēng)講話，字跡識(shí)別則需要人簽字等等。而人臉識(shí)別無需干擾人們的行為，你只需要很快從一架攝像機(jī)前走過，你的面貌就已經(jīng)被快速地采集和檢驗(yàn)，所以非常簡(jiǎn)便。人臉識(shí)別技術(shù)有良好的防偽、防欺詐、準(zhǔn)確、直觀、方便的特點(diǎn)。因?yàn)橥渌梭w生物特征相比較，只有人臉是最

10、直觀、最可靠、最準(zhǔn)確的，因而它是優(yōu)良的防偽、防欺詐的。人臉識(shí)別技術(shù)具有性價(jià)比高、經(jīng)濟(jì)、可擴(kuò)展性良好的特點(diǎn)。因?yàn)槿四樧R(shí)別技術(shù)比其他的人體生物特征識(shí)別技術(shù)的性能要優(yōu)越，它不要人的行為的配合能方便有效地核查人的身份，而且只需通用的PC硬件及相關(guān)軟件，因而經(jīng)濟(jì)、性價(jià)比高；由丁其直觀、準(zhǔn)確，且應(yīng)用更為廣泛，因此具有良好的可擴(kuò)展性能。3.2人臉識(shí)別技術(shù)與其他生物識(shí)別技術(shù)的比較人臉識(shí)別技術(shù)與其他人體生物特征識(shí)別技術(shù)相比較，有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。誤認(rèn)率拒認(rèn)率易用性處理速度/人評(píng)價(jià)人臉識(shí)別低<0.2非常好<1秒最好的生物識(shí)別技術(shù)指紋識(shí)別很低5%好5秒較好的生物識(shí)別技術(shù)掌紋識(shí)別低5%使用困難5-15秒易傳染

11、細(xì)菌，采樣困難，設(shè)備昂貴瞳孔掃描很低10%需培訓(xùn)后使用，操作難度大儀器對(duì)準(zhǔn)需3-5秒，手工要5-25秒儀器對(duì)準(zhǔn)價(jià)格昂貴，手工操作復(fù)雜，且不適用于隱形眼睛用者產(chǎn)1H識(shí)力1J一般一般一般3秒可能被磁帶欺騙4、系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)組成人臨嘲細(xì)管理平臺(tái)考®譽(yù)里編4.2系統(tǒng)工作原理計(jì)算機(jī)首先計(jì)算已知身份的人臉特征，稱為注冊(cè)或者登記，然后將當(dāng)前未知身份的人臉特征與其進(jìn)行比較，稱為測(cè)試或比對(duì)，當(dāng)兩個(gè)特征相似度大丁特定的閾值時(shí)，就認(rèn)定其身份。具體的工作流程分為人臉注冊(cè)和人臉識(shí)別兩部分。An注冊(cè)a:?:裳特征庫嚴(yán)*4.3系統(tǒng)功能4.3.1系統(tǒng)基本功能使用人臉識(shí)別的方式考勤采用人臉識(shí)別開門方式替代傳統(tǒng)刷卡

12、模式，人臉識(shí)別的不可替代性大大提高辦公場(chǎng)/課堂考勤人員身份的唯一性、真實(shí)有效性。通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)行統(tǒng)一控制校園總部部署人臉識(shí)別考勤系統(tǒng)管理平臺(tái)，通過網(wǎng)絡(luò)的方式對(duì)各個(gè)考勤點(diǎn)實(shí)行數(shù)據(jù)同步，統(tǒng)一管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。登陸管理平臺(tái)管理員可以針對(duì)考勤點(diǎn)進(jìn)行人員管理、記錄管理、權(quán)限分配等操作，方便快捷。方便的多種登記方式可選，可大大提高效率可根據(jù)需要選擇統(tǒng)一進(jìn)行人臉登記，也可根據(jù)需要指定部門人員在指定門點(diǎn)登記，登記完成后，還能全部下載到服務(wù)器，統(tǒng)一進(jìn)行權(quán)限分配。在人數(shù)眾多的校園使用，可以大大提高效率。保存考勤時(shí)間、地點(diǎn)、照片，以備不時(shí)之需人臉獨(dú)有優(yōu)勢(shì)，能夠提取現(xiàn)場(chǎng)人員通行照片，保存在數(shù)據(jù)庫中，在管理平臺(tái)中即可查看，以

13、便遠(yuǎn)程掌控各考勤點(diǎn)的實(shí)際考勤實(shí)時(shí)情況。在不時(shí)之需，考勤記錄以及照片是事件回溯的活晰證據(jù)，以便更快更好的找到當(dāng)事人?？记跁r(shí)間段、節(jié)假日等設(shè)置根據(jù)不同需要，可以設(shè)定不同部門（班級(jí)）人員考勤時(shí)間段權(quán)限，例如可設(shè)定員工考勤時(shí)間段為：8:0018:00,節(jié)假日不考勤等，設(shè)定后。備用電源-系統(tǒng)停電的應(yīng)急措施系統(tǒng)的主控模塊、讀卡模塊以及電鎖都備有UPS一旦供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，將由UP眺供備用電源。這樣可保證系統(tǒng)斷電后2-8小時(shí)內(nèi)能正常開關(guān)門良好的拓展性系統(tǒng)提供二次開發(fā)接口，可以輕松與現(xiàn)有的校園管理相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)融合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，為數(shù)字化校園添磚加瓦。4.4產(chǎn)品介紹4.4.1主要特性1.采用專門針對(duì)圖像處理的

14、嵌入式系統(tǒng)，穩(wěn)定，高性能,低功耗，易丁定制。2.視覺交互與識(shí)別端分體式設(shè)計(jì)，全金屆架構(gòu)保護(hù)、震動(dòng)報(bào)警、光感型防拆報(bào)警，防止設(shè)備被強(qiáng)制破壞，專業(yè)門禁結(jié)構(gòu)提升安全防護(hù)能力。3.人臉識(shí)別門禁使用時(shí)無需接觸，符合人類辨識(shí)習(xí)慣,有效的將安全、便捷融為一體。4. 現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別時(shí)智能補(bǔ)光設(shè)計(jì)，低光照也可還原“人物”原型，將人臉識(shí)別獨(dú)有的提取識(shí)別照片優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致，輕松進(jìn)行遠(yuǎn)程查看以及事件回溯。5. 人性化的多種智能識(shí)別模式，可大大提升使用方便性。6. 人臉脅迫報(bào)警、人臉有序組合開門認(rèn)證、時(shí)間段控制、緊急開門、緊急鎖定等專業(yè)門禁功能，為人臉識(shí)別門禁正名。7. 設(shè)備聯(lián)網(wǎng)使用時(shí)，可支持十萬級(jí)以上用戶數(shù)量，可支持白萬級(jí)

15、記錄量，能完全滿足超大型金融機(jī)關(guān)、軍政機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位等場(chǎng)合不同人數(shù)使用的實(shí)際要求。完備的兼容性設(shè)計(jì)，預(yù)留韋根輔助輸入、輸出等多種接口，能提升各類合作開發(fā)的方便性，廣泛兼容各類報(bào)警設(shè)備。8. 強(qiáng)大的全安全管理平臺(tái)一一USP的配套使用，可跨區(qū)域、跨網(wǎng)段使用，能方便的滿足各行業(yè)用戶需求。強(qiáng)大的后臺(tái)管理平臺(tái)，人員基本資料、設(shè)備、數(shù)據(jù)、權(quán)限的各類常用管理操作通過后臺(tái)輕松、方便使用，在中心控制室即可掌控所有門點(diǎn)實(shí)時(shí)情況4.4.2技術(shù)參數(shù):項(xiàng)目說明產(chǎn)品型號(hào)95S-100驗(yàn)證模式人臉識(shí)力1J+K&A臉識(shí)力U+編勺&人臉識(shí)別速度特征提?。?lt;10ms,單張人臉特征比對(duì)：<0.002ms比對(duì)并得出結(jié)果時(shí)間約1s左右登記時(shí)間約6s/人誤識(shí)率<0.01%拒識(shí)率<0.1%連接方式單機(jī)|聯(lián)網(wǎng)用戶容量脫機(jī)模式-1:1模式1000人，1:N模式200人（標(biāo)準(zhǔn)型）記錄容量脫機(jī)不低于20萬條（含照片）重量約500gLCD<格4.3口寸TFT屏觸摸屏電阻式電源輸入范圍PO眺電12V-24V2A設(shè)備外形尺寸188X112X26mm（長(zhǎng)X寬X厚）兀器件商業(yè)級(jí)鍵盤軟鍵盤光線環(huán)境0-6000Lux溫度適應(yīng)范圍-25°-55°相對(duì)濕度20%R*95%RH安裝角度豎直