人臉識別實驗室管理研究

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我國高校是人才培養(yǎng)的搖籃，隨著高校的規(guī)模不斷擴大，招生數(shù)量也不斷增加，致使高校的學生數(shù)量達到新的高度，因此導致現(xiàn)有的實驗室已經(jīng)無法滿足學生的和教師的需要，現(xiàn)有的教學實驗室和實驗資源仍以一種傳統(tǒng)的模式運轉(zhuǎn)，對于學習規(guī)劃、學業(yè)任務的安排非常有阻礙，因此創(chuàng)新實驗室資源已經(jīng)成為了高校教學任務的重點，尤其是實驗室的管理，對于學生而言，做一些自主創(chuàng)新的實驗是非常必要的，同時在激增的學生情況下，開放型實驗室是一個必然的結(jié)果。我們來對比以下新舊實驗室管理存在的差異，首先傳統(tǒng)試驗是需要專人看守，在規(guī)定時間內(nèi)開放，對學生和教師使用實驗室都需要進行專人記錄，雖然這樣對人員的身份確認可以做到準確無誤，但是無疑增加了人力資源成本和勞動量。在RFID與人臉識別技術(shù)在開放實驗室管理中，可以使用新進的計算機技術(shù)，分配學生和教師特有的唯一識別碼，通過卡號進入，然后實現(xiàn)實驗室使用的記錄，可以做到二十四小時開放。

1概述

RFID是RadioFrequencyIdentification的簡稱，中文含義就是通過利用空間電磁波為通道進行通信，從而實現(xiàn)對象識別或者捕獲相關(guān)信息的作用。射頻技術(shù)是當今世界應用非常重要的技術(shù)，他是實現(xiàn)手機、電視、網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)，在人們生活中發(fā)揮著重要的作用。同時在開放型實驗室的管理中，射頻技術(shù)也有非常廣泛的應用，在實驗用品、實驗設(shè)備的管理，實驗人員的管理都有應用，但是單一的射頻技術(shù)對于身份的識別會出現(xiàn)很多問題，例如身份卡被別人盜用、不明身份利用一些技術(shù)復制卡片，這樣就無法實現(xiàn)人員的管理。射頻技術(shù)的應用非常廣泛，尤其是在國外發(fā)展非常迅速，很多領(lǐng)悟都在應用。因為其種類繁多，被廣泛應用于工業(yè)，商業(yè)，交通運輸，人員管理等方面。但是在我國，由于射頻技術(shù)進入較晚，我國的研究水平相對較低，但是隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，射頻技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)開始應用，雖然發(fā)展基礎(chǔ)不是很高，但是隨著技術(shù)的完善，射頻技術(shù)會逐漸成為我國重要的應用技術(shù)。由于射頻技術(shù)在實驗室開放性管理應用還沒有得到普及，仍處于實驗階段，并且先進的射頻技術(shù)也是實驗室管理的核心，因此首先必須實現(xiàn)技術(shù)的成熟才能更高效的管理開放性實驗室，但是僅僅應用射頻技術(shù)是遠遠不夠的，還需要人臉識別技術(shù)的結(jié)合。人臉識別技術(shù)是一種通過對人面部的器官進行信息采集，然后輸入到計算機當中，然后在進行識別過程中與計算機的模型進行人臉對比，面部特征一致就會通過，這種方式也存在很多弊端，對同一個人識別失敗率也非常高。RFID與人臉識別技術(shù)結(jié)合技術(shù)是指通過兩層識別門檻，第一道門檻需要通過RFID技術(shù)認證身份，單后第二道門檻是通過人臉識別技術(shù)實現(xiàn)。因為RFID技術(shù)和人臉識別技術(shù)都是通過計算機和相關(guān)傳感器自動控制，對人員的工作量上是沒有增加的，同時提供了較為安全的認證方法，并保證身份的唯一性。

2RFID與人臉識別技術(shù)方案設(shè)計

RFID與人臉識別技術(shù)方案設(shè)計需要的硬件設(shè)備包括計算機、門禁器、電子門鎖、ID卡、具備識別功能的攝像頭、網(wǎng)線、報警器、監(jiān)控等。該方案的運行過程：首先學生或者教師需要進行人臉識別信息錄入，對人們面部特征進行記錄，然后將人身份信息寫入ID卡，每一個ID卡對應一個人臉信息，當學生或者教師需要進入實驗室時，第一步先激活門禁器，然后門禁器調(diào)出人臉錄入的信息，通過與識別人的臉部特征對比實現(xiàn)開鎖，電子開鎖器需要在兩項驗證都通過且為同一人信息情況下才會開鎖，同時，計算機會記錄該人的開鎖時間，并記錄人臉信息以便于后期校驗。具體的流程如圖1所示：

3人臉認證的工作流程

認證系統(tǒng)開始工作的信號來自于RFID發(fā)出的信息，ID卡刷到門禁控制器上，門禁控制器將信號傳輸?shù)街鳈C，然后主機通過遠程控制開啟攝像頭，然后對刷卡人員進行人臉信息采集，采集后的人臉數(shù)據(jù)通過信號線傳輸給主機，主機通過內(nèi)部人臉圖像數(shù)據(jù)庫進行對比，認證成功后門禁控制器和電子門鎖開始工作，打開實驗室大門，如果驗證失敗，門鎖不會開啟，但是同時會開啟警報，提示認證人員信息不符，拒絕進入，同時主機會記錄此次開鎖行為，提供給管理人員進行備案。工作流程圖如圖2所示：系統(tǒng)中的優(yōu)勢先進的RFID系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)大學校園實驗室的無人值守，保障實驗室進入人員的身份安全，并且有效的提高了實驗室利用率和科學化管理水平。在結(jié)合人臉識別技術(shù)，雙重認證能夠確保人員身份不被盜用，實現(xiàn)智能化的實驗室管理。射頻技術(shù)和人臉識別技術(shù)在開放型實驗室管理系統(tǒng)中的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）非接觸操作，長距離識別與認證開放型大學實驗室的主要管理特點就在于工作內(nèi)容主要集中在人員進出和設(shè)備進出的管理，為了能夠?qū)崿F(xiàn)快速進出，設(shè)備安全，在實驗室入口處增加門禁設(shè)備和人臉識別設(shè)備能夠提有效的管理人員和設(shè)備進出，對進出進行有效的記錄。實驗人員無需浪費等待時間，可以直接訪問主機數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫資源的共享。（2）多目標識別，提高掃描速度射頻技術(shù)和人臉識別技術(shù)能夠以超快的識別速度進行工作，能夠同時處理多個用戶的識別，并且具有高精準的特點，同時不增加大學開放型實驗室的運營成本而提高整個運行效率。（3）沒有任何損耗，設(shè)備壽命長人臉識別技術(shù)無需任何接觸，只需要攝像頭對準人臉即可，射頻技術(shù)使用的id卡與門禁系統(tǒng)也是短暫接觸沒有摩擦，因此重復使用id卡不限次數(shù)，將設(shè)備成本降到最低。（4）抗污染能力強，對識別率影響小射頻技術(shù)標簽是被安放在具有保護層的識別器中，人臉識別裝置也是在保護層外，鏡頭設(shè)置在玻璃面板內(nèi)部，因此可以很好的保護設(shè)備免受水，污物的外界因素的干擾，因此對于開放式的實驗室管理更加方便和適用。（5）記憶容量大，安全性高因為射頻技術(shù)和人臉技術(shù)結(jié)合都才用計算機主機收集用戶信息，可以攜帶大量的用戶信息，滿足當前高校大量的學生教師的需要，對設(shè)備信息也能夠?qū)崿F(xiàn)有效的管理。同時還能夠?qū)崿F(xiàn)分級保護，對不同級別的設(shè)備和人員設(shè)置不同的訪問權(quán)限，進一步增強了安全性。（6）體積小，形狀多樣門禁系統(tǒng)可以根據(jù)不同實驗室設(shè)置在門口的不同位置，大小可以隨著不同需求而改變，形狀也可以針對學生和教師自己設(shè)備運輸方便而設(shè)計，這樣能夠精準的進行工作，同時適應各種不同實驗室的需要。

4結(jié)束語

RFID技術(shù)的應用已經(jīng)趨近于成熟，也廣泛應用于各行各業(yè)，在門禁系統(tǒng)中應用更為廣泛，但是在高校開放型實驗室管理過程中，人們需要更高效的管理方式和方法，單獨的射頻技術(shù)管理方法已經(jīng)不能適應日益增加的管理要求，因此，人臉識別技術(shù)和射頻技術(shù)結(jié)合成為必然趨勢，二者結(jié)合技術(shù)能夠買高校開放型實驗室的管理中發(fā)揮重要作用，能夠有效的提升實驗室的管理能力，提升門禁系統(tǒng)的安全性。為了給高校師生提供一個良好的學習和實驗環(huán)境，對RFID和人臉識別結(jié)合技術(shù)進行創(chuàng)新是非常有必要的，將繁瑣的進出設(shè)備和人員管理辦法簡化，實現(xiàn)高效的管理，提高實驗室工作效率和利用率。

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作者:佟冬 單位:吉林建筑大學城建學院