基于人脸识别的高校智慧迎新应用场景开发.pdf

信息与电脑2023年第10 期Information&Computer信息化教育基于人脸识别的高校智慧迎新应用场景开发侣?洁刘?涛王宇翔（西北大学网络和数据中心，陕西西安摘要：近年来，高校不断扩招，迎新工作面临较大压力，以往迎新工作存在工作量大、业务量大、工作内容复杂、效率低等问题。针对此这些问题类弊端，文章提出基于人脸识别技术的智慧迎新场景开发方法，并设计一个迎新系统。该利用web系统开发技术，信息设计、数据处理、人脸注册及人脸识别的实施过程技术完成新生注册和报到工作。系统能够提高迎新工作的效率，也能具有一定的实用应用价值。关键词：人脸识别；智慧迎新；Web开发中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：10 0 3-9 7 6 7（2 0 2 3）10-2 47-0 4Application Scenario Development for Welcome the Freshmen by Using Facial710127)Recognition TechnologySI Jie,LIU Tao,WANG Yuxiang(Network and Data Center,Northwest University,Xian Shaanxi 710127,China)Abstract:In recent years,universities have been continuously expanding enrollment,and the work of welcoming newstudents is facing significant pressure,with problems such as heavy workload,complex work content,and low efficiency.In response to these issues,the article proposes a smart welcome scene development method based on facial recognitiontechnology and designs a welcome system.This system can improve the efficiency of welcome work and has certain applicationvalue.In recent years,universities have been continuously expanding their enrollment,and the work of welcome the freshmenis facing significant pressure.In the past,there were problems with heavy workload,large business volume,and complex workcontent in the work of welcome the freshmen.Targeting such issues,development intelligentlyThrough the implementationprocess of information design,data processing,facial registration,and facial recognition,integrate with the web systemdevelopment technology,the registration and check-in of new students are completed.The system can improve the efficiency ofwelcome work and also solve the pain points of welcome business,which has certain practical value.Keywords:facial recognition technology;smart welcome;Web development0引言目前，学校数字迎新系统主要通过扫描新生身份证或一卡通等方式来核实新生信息并打印报到清单，新生手持报到清单在学校各个迎新受理部门排队办理有关事宜。因为迎新持续周期短，且报到人员众多，极易造成学生排队拥堵，也可能出现学生信息登记有误、报表收稿日期：2 0 2 3-0 2-2 3基金项目：2 0 19 年西北大学教育信息化研究项目“生物特征识别场景应用开发研究-新为例”（项目编号：2 0 31419 0 0 0 0 6）。作者简介：侣洁（19 9 0 一），女，陕西大荔人，硕士研究生，工程师。研究方向：校园信息化建设与应用。重复填写、学生宿舍分配错误等问题。这种传统的迎新方式不但效率低下，安全性也不高 2 。如何利用信息化手段解决这些问题，提高迎新报到的服务质量和效率，显得尤为重要 3。为了提高学校迎新工作过程中的服务水平，引入人脸识别技术，学统一数据的接人标准，将招生数据一一以基于人脸识别的智慧迎247信息与电脑信息化教育Information&Computer转化为符合校内数据标准的结构化数据，与学校财务系统、教务系统、宿管系统及医院信息系统（HospitalInformation System，H IS）等进行数据对接，按照“线上办理、线下刷脸”的模式，提高迎新工作效率，实现线上信息化办理和线下人性化服务的有机结合。1智慧迎新场景开发的总体建设目标文章拟解决的关键问题在于将人脸识别技术和迎新工作结合起来，设计最合理的人脸识别迎新场景，在充分节约学校硬件资源的基础上，创设出更合理的新生迎新情境。人脸的唯一性和不易被复制性为身份认证提供了必要的条件 4-5。与人体的其他生物特征(指纹、虹膜等)相比，人脸具有非强制性和非接触性的特点，且容易获得人脸获取的信息也更丰富稳定。随着人脸识别技术的快速发展和识别准确率的不断提高，人脸识别该技术已广泛应2023年第10 期用于很多领域在生活中也有着诸多实际的应用前景。在迎新现场，利用人脸识别软件开发工具包（So f t w a r e D e v e l o p m e n t K i t，SD K），把从前置机摄像头抓拍的人脸照片数据转化为唯一的用户身份标识号（Id e n t i t y d o c u me n t，ID），以完成对学生身份的确认。在确认新生身份后，系统会自动识别新生的基本信息和迎新数据，确认无误后，在线提交办理结果。新生可以实时在手机端查看迎新办理进度，具体流程如图1所示。2智智慧迎新场景开发的过程2.1新生信息设计新生数据信息由两部分构成：一部分是新生的招生档案信息，包含姓名、考生号、录取专业、身份证号及学籍照片等；另一部分是新生的学籍信息，包含学号、宿舍号、班级号等。学校一般在学生人学前会提前处理新生数据，并将开始是是否初始化数据否迎新现场人脸图像采集比对数据导人根据图像识别新生身份ID人脸注册识别成功是工作人员完成相应迎新环节的办理操作采集下一位新生数据并比对学生在移动端查看自己的迎新办理状态结束图1智慧迎新流程图248信息与电脑2023年第10 期Information&Computer信息化教育加工处理过的数据储存在新生的信息表中。每位新生的“招考信息”将会作为信息表中的一个普通字段留存，学校统一编制新的“学号”，并将此“学号”字段作为信息表的主键，同时增加“是否注册”和“是否报到”两个Flag标志位信息。2.2基础数据处理鉴于新生学籍照片中的图片质量参差不齐，为保证学生人脸识别的准确性，并降低接口的调用次数，提升系统整体的工作效率，必须在进行人脸识别注册之前做好人脸图像的质量检测工作，当检测发现照片效果不佳时，需要再次收集或使用其他方法获取新生的照片。在实际运行过程中，对于图像像素比例过低、清晰度较差的照片，先通过无损放大技术进行适当放大，然后再做统一的转换和锐化处理，否则会影响识别率。2.3人脸注册人脸识别的SDK功能依赖于相应的数据库引擎，可以对人脸进行快速分析、搜索与匹配，具有占用系统资源少、速度快等优点。首先，把预处理过的新生图片导人人脸识别SDK中，完成人脸注册。其次，遍历新生学籍的图片目录，提取新生学籍图像，并转化为二进制公寓人住、校医院体检及温馨提示。点击每个事项会在下方出现该事项的简要介绍，新生可以第一时间掌握迎新各环节的办理进度。界面最上方显示当前学生的照片、姓名、院系及学号，当数据库中没有该学生的照片时，会提示上传，学生点击后可以上传照片，上传成功后会显示照片，并将其存人后台数据库。mlsketch9:41AMX迎新环节办理热到欢研究生新生入校！陈学工号：2 0 018信息与技术学院费用缴纳院系报道自公寓入住金校医院体检单温馨提示*1009.0:0办理中巴办理未办理巴办理ll SketchX迎新环节办理热烈欢迎研究生新生入校陈学工号：2 0信息与技术学院Q费用缴纳缴纳通道缴费时间途期缴费学费￥8 0 0 0住宿费?12 0 0体检费￥10 2卧具费￥58 0可选办理金院系报道自公寓入住合校医院体检卓温馨提示9:41AM西北大学统一支付平台2019/08/10.08:00-2019/08/24 18:007号楼财务处巴办理巴办理办理中未办理办未办理办理*100办理中字符数组。最后，在学校本地数据库表中查询相应的新生学号，作为该学生的唯一ID。用Post方法提交至人脸注册的应用程序编程接口（ApplicationProgrammingInterface，A PI），并分析接口返回的JS对象标记简谱（Ja v a Sc r i p t O b j e c t No t a t i o n，JSO N）数据，如果识别成功则修改本地数据库中的学生信息表字段。2.4人脸识别通过人脸识别装置抓取迎新现场的学生图像传人云平台人脸识别SDK接口中，即可分析出在数据库中是否存在该人脸信息。对于返回的JSON结果进行解析，取得新生的学号信息，利用获取的学号在本地数据库进行查询，得到与该新生相关的基本信息，包括姓名、专业、缴费情况及迎新各环节的办理情况等，在迎新识别终端上显示识别结果，并更新学生报到状态字段，确认报到。如果识别失败则可以提示新生换个姿势，如果多次重试不成功则可以通过查询学号获取信息，完成后续操作。3智慧迎新场景开发的实现3.1用户端模块的实现用户在手机端可以修改个人照片信息，也可以查询迎新办理进度。新生从移动端登录后会进人迎新环节办理界面，如图2 所示。迎新环节办理界面会显示新生入学时需要办理的若干个事项，包括费用缴纳、院系报到、（a）迎新办理环节概览图图2 迎新环节办理界面3.2管管理端模块的实现人脸识别装置安装在业务办理点的前置机上，用于在新生前往对应业务办理点后获取学生的面部图像。前置机上的摄像头用于识别面部图像并将获取到的图像上传至云平台，云平台根据面部图像获取对应的学生信息并发送给前置机个人计算机（PersonalComputer，PC）端，业务人员确定学生提交的信息准确无误后，在线完成办理，同时云平台会将学生的各项业务办理进度发送到相应的学生手机端。管理端界面如图3所示，界面上方包括查询信息、个人信息、办理状态3部分，界面下方为所有业务办理的状态显示。“查询信息模块”在人脸识别失败时使用，通过输入学号和姓名，可以查询该用户的信息后终端显示屏上；“个人信息模块”用于显示个人的基本信息，若人脸识别成功，则该用户的信息会直接显示在终端显示屏上；“办理状态模块”用于显示当前办理状态；“业务状态模块”则用于显示费用缴纳、院系报到、公寓入住及校医院体检各环节当前的办理状态。3.3数据分析模块的实现数据分析实例图如图4所示，用饼状图表示全校所有院系已报到和未报到的人数比例，中间显示总共需要日（b）迎新办理环节详情图249一一信息与电脑信息化教育Information&Computer2023年第10 期三搜索业务办理/批量办理/迎新手续欢迎，魏Q查询信息业务办理姓名：请输入您的姓名批品办理学号：请输入您的学号迎新手续离校手续测试业务查询通知公告基本信息统计分析区日个人信息日办理状态魏性别：女学号：2 0院系：信息科学与技术学院直询重置目业务状态 当前状态费用缴纳学费（已办理）欢迎您，未办理专业：物联网工程办理宿舍：未办理未办理住宿费(已办理）流程定制体检费（未办理）系统管理卧具费（可选择办理）院系报到公寓入住校医院体检有机结合。图3管理端界面每个院系已报到和未报到人数，每个柱状图会详细展示各环节报到人数实时统计迎新数据报告艺NWU2019级研究生全校迎新统计数据21459034已报到总人数各环节报到统计数据1590412000000（a）迎新数据概览图图4数据分析实例图报到的人数，右侧显示已报到和未报到人数具体数据；用柱状图表示费用缴纳、院系报到、公寓人住及校医院体检4个环节的已报到人数；用折线图表示各环节的这在迎新，按照办理的人数变化趋势；用横向柱状图表示院系、院系报到总人数、已报到人数及已报到人数占比。系统提供的实时数据为学校精准掌握迎新状况提供了科学的依据。4结语200为解决迎新当天人流量大、线下核验烦琐、工作量O:000.0010.001:0012:0012:0014:00费用微纳公寓入住校医院体检“院系学生统计信息3834未报到欣系报到公寓入售校医就体格大等问题，文章提出利用人脸识别技术办理校内迎新业务智能化。迎新当天人。该系统方法融合了整个业务流程，的。基于人脸识别的智慧迎新应用场景开发，提高信息与工程学院了迎新的工作效率，实现了信息化管理和人性化服务的共8 9 2 人已报到356 人8%信息与工程学院共56 3人已报到32 6 人56%信息与工程学院共142 6 人?已报到2 0 6 人（b）迎新数据分项图未报到536 人未报到2 37 人未报到12 2 0 人参考文献1朱浩，左志宏，颜凯，等.电子科技大学数字迎新系统的实践与创新 .实验技术与管理,2 0 13,30(5):9 1-9 4.2尹世学，陈怀楚，黄卫卫，等.清华大学数字迎新系统的设计与实现 .教育信息化,2 0 0 2(增刊1):10 1-10 2.3郭娅娜.机电学院教学管理信息系统项目管理研究 D.成都：电子科技大学,2 0 16:2 5.4陈月姣.用不变矩对人脸图像的识别研究 D.呼和浩特：内蒙古农业大学,2 0 10:51.5任中方，张华，闫明松，等.MVC模式研究的综述 .计算机应用研究,2 0 0 4(10):1-4.250