案例分享丨如何构建卡脸识别智能门禁系统

随着云计算、物联网、大数据、人工智能等技术的发展与应用，各个行业的信息化程度不断加深，信息技术对教育领域也产生了重要影响。

高校信息化建设已经从数字化校园步入智慧校园阶段，校园门禁管理中身份识别设施的持续升级与完善，为师生提供了更多智慧化的体验。校园一卡通、二维码、人脸生物特征等已成为高校门禁管理的重要载体，通过智能身份识别技术助力高校疫情防控成为可能。

校园门禁作为校园安全的第一道防线，坚持“非必要，不出校”的原则，加强校园疫情监控，强化日常防护，规避接触风险，筑牢疫情防控防线。

针对疫情防控背景下高校开学返校后人员进出门禁时所需进行的身份信息核实等问题，本文设计并实现了一种智能身份识别门禁系统，该系统将学生请假审批结果数据与校园卡脸门禁进行对接，实现了学生请假审批通过后，有效时间段门禁的自动开放功能。

实践表明，该系统能够高效、准确地自动完成对出入人员的身份识别及审批验证，并记录出入门禁的师生信息，为高校疫情防控筑牢第一道防线。

现状分析

近年来，校园门禁系统已经成为高校校园安全管理的重要技术手段。传统门禁往往使用实体卡等作为主要通行标识，现如今伴随着5G、人工智能、物联网等新技术的广泛使用和不断发展，门禁也从“刷卡式”向“刷脸式”过渡，新技术的应用让高校门禁管理更加智能化、高效化。

卡脸识别分为校园一卡通和人脸识别两种模式，卡脸门禁系统采用新一代信息技术，结合电子门锁设备，实现对出入校园人员的权限认证和分级管理。校园一卡通作为实体卡的形式，具有良好的安全性、便捷性，是最早出现在校园的身份识别载体。随着信息化技术的不断发展，二维码和人脸身份认证逐渐普及，使得校园身份认证形式更加多样化。

西安理工大学

为了有效开展校园疫情防控工作，坚持“非必要，不出校”的原则，在封闭式管理的校园，学校通常采用出入门禁登记核查模式。该方法存在进出入效率低、身份认证和信息登记繁琐、工作人员投入成本较大、无法准确核实身份等问题。同时，此种方式增加了不必要的面对面交流与接触的机会。

针对上述问题，本文将学生请假数据与卡脸识别门禁系统进行有机结合，当学生请假审批成功后，请假有效期内卡脸门禁系统自动开启放行，其他情况下，校园门禁均无法开启，拒绝人员出入。该方式具有无感知、非接触、通行快、可追溯、防作弊等优点，人员出入数据可进行阶段性统计、分析，助力疫情大数据综合分析。

系统设计

本文提出的基于卡脸识别的学生请假智能门禁系统整体框架设计如图1所示。

图1 基于卡脸识别的学生请假智能门禁系统框架

• 首先对校内各业务系统数据源，例如人事系统、教务系统、研究生系统、学工系统等的相关数据进行集成与预处理，获取需要的辅导员基本信息、学生基本信息、学生与辅导员对应关系；

• 其次，通过学生基本信息、辅导员基本信息、学生与辅导员对应关系完成学生请假功能的开发，获取学生请假信息

• 最后将学生请假数据与卡脸门禁进行对接，结合卡脸检测算法，实现请假学生的智能化身份验证和门禁开放。

• 同时，门禁系统自动记录人员出入信息，便于后续可查，可追溯。采用可视化建模技术，结合出入门禁记录信息和闸机信息，可实现学生出入校园的统计分析，为学校疫情防控大数据分析提供有效的数据支撑。

学生请假智能门禁系统在进行自动身份验证、门禁开放和人员出入记录分析时，需要将相关数据表进行关联，从而获取到需要的数据资源。

• 首先，将学生基本信息、辅导员基本信息、学生与辅导员对应关系进行关联，实现学生请假申请到对应辅导员审批的功能；

• 其次，根据审批结果，审批通过的请假信息同步至卡脸门禁系统，实现门禁的自动开放与身份验证；

• 最后，根据出入门禁记录和闸机信息，实现出入人员的信息记录（谁因为什么事情在什么时间从哪个闸机位置出入校园的记录）。

其中，各表之间的关联关系如图2所示。

图2 表间关联关系

系统实现

在封闭式管理的校园，有效核查人员身份与门禁开放是校园安全的基础保障。基于本文思路，西安理工大学设计开发了“学生请假+卡脸识别”智能门禁系统。

• 首先，通过学校数据中心分别从教务系统、研究生系统、人事系统和学工系统获取到学生基本信息、辅导员基本信息、学生与辅导员对应关系。

• 其次，依托西理工移动校园微信企业号平台开发学生请假功能模块，主要包含学生请假申请、消息推送、辅导员审批等模块。

• 然后，将学生请假信息集成至校级数据中心，通过数据中心将数据实时共享同步至人脸识别门禁系统中，实现请假审批通过的学生的校园门禁自动身份识别与门禁开放，避免了门卫老师人工身份验证带来的各种弊端（图3为请假学生自助通过卡脸门禁的效果图）。

图3 智能身份识别门禁系统

• 最后，人脸门禁将人员出入记录信息与闸机信息同步推送至校级数据中心，利用学校的大数据平台，结合深度学习算法和大数据分析技术，完成数据的清洗、转换、建模与分析，为校园疫情防控大数据综合分析平台提供有效的数据支撑。

实践表明，智能门禁系统能够高效、自动化地实现请假学生的身份验证和门禁开放，具有无感知、非接触、通行快、可追溯、防作弊等优点，为高校疫情防控筑牢第一道防线。

疫情防控背景下，针对高校门禁管理方式，本文设计并实现了一种基于卡脸识别的学生请假智能门禁系统，该系统能够自动化、准确地核实请假学生身份与审批验证，使得离校人员信息可查、可控，避免了不必要的人员接触，提高了门禁管理的智能性。该系统的设计与应用为高校疫情防控期间门禁管理的规范性、便捷性和准确性提供了一套有效的实践方法和措施。

作者：安洋1  李军怀2  殷仕刚1  李宏伟1   张晋1（作者单位1为西安理工大学信息化管理处；2为西安理工大学计算机科学与工程学院）