基于人脸识别等技术的智能门禁系统应用与研究

known 发布于 2025-08-24 阅读(433)

收稿日期:2023-08-28

基金项目:江西省卫生健康委科技计划项目(202310168)

DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2024.05.034

摘" 要:智能门禁系统的实名制管理可有效提升医院管理效率。随着人脸识别、二维码、红外热传感等技术的日趋成熟,集合人脸识别、健康码校验、体温测量等功能于一体的智慧门禁系统正在被各大医院广为采用。根据智能门禁系统在江西省人民医院的实际应用情况,通过数据分析其在医院管理方面的作用和优缺点,并从公共卫生视角提出建议,可为完善及推进我国基层治理提供参考借鉴。

关键词:人脸识别;红外热传感;健康码;智能门禁

中图分类号:TP311" " 文献标识码:A" 文章编号:2096-4706(2024)05-0158-05

Application and Research of Intelligent Access Control System Based on

Facial Recognition and Other Technologies

YANG Qimin, LIU Dongli

(Jiangxi Provincial Peoples Hospital, Nanchang" 330006, China)

Abstract: The real name management of the intelligent access control system can effectively improve the efficiency of hospitals management. With the increasing maturity of technologies such as facial recognition, QR code, and infrared thermal sensing, intelligent access control systems that integrate facial recognition, health code verification, and temperature measurement are being widely adopted by major hospitals. Based on the actual application of the intelligent access control system in the Jiangxi Provincial Peoples Hospital, it analyzes its role and advantages and disadvantages in hospital management through data, and puts forward suggestions from the perspective of public health, which can provide reference for improving and promoting grassroots governance in China.

Keywords: facial recognition; infrared heat sensing; health code; intelligent access control system

0" 引" 言

随着大数据、云计算、5G、物联网等信息技术的快速发展,前沿技术与门禁管理的融合,使得智能门禁系统在安全防护领域有了新的发展。医院属于人员多且流动大的公众场所,每天有大量的人员出入,保障出入口安全,进行防范管理是有效的解决人员流动发生交叉感染风险的办法。根据医院预防感染的要求,高温发热人员入院需要走特殊通道,避免与其他人员发生交叉感染。结合实际生产生活要求,智能门禁系统通过识别身份并记录人员出入情况,利用识别高温发热人员或潜在违法人员,可有效保护控制区域内公共卫生等各类安全。在实际门禁管理工作中,存在出入效率低、身份认证和信息登记烦琐、体温检测时间长、工作人员投入成本大等问题。针对这些问题,采用人脸识别、自动测温及健康码等技术,为智能门禁系统更加安全、高效的服务百姓安全提供了保障。

1" 智能门禁系统在医院的应用

随着物联网技术应用的加深,云计算与边缘计算深度的融合,依托互联网把门禁系统人员信息采集的前端数据,实现了在线处理,为智能门禁的数据处理提供了技术支持。为满足智慧城市建设发展的要求,传统门禁已无法满足智能生活的要求,视频数据的传输与存储成为智能安防的基础,是传统安防产业转型升级的新方向[1]。

建立基于人脸识别、红外热传感、扫描二维码、身份证识别等多项技术的智能门禁管理系统,提供从人员入院,到使用身份证或“健康码”扫码、无感采集体温、自动读取健康码信息,再到进入楼栋及病区智慧门禁管理系统,实现三层门禁管理。智能门禁系统做到了对身份信息核验、健康码核验、院内行动轨迹记录、人员信息查询、人员统计、人员流动分析等管理功能,确保信息的可追溯、易监管,系统的操作高效、界面友好,摆脱了传统的刷卡方式,加入生物识别系统,出入人员可方便快速通过门禁[2]。

1.1" 智能门禁系统工作原理

智能门禁系统由前端硬件设备(摄像头、显示器、门禁锁)、门禁系统管理平台组成,其中门禁系统前端设备具有立式、壁挂式等多种款式,可根据实际应用场景进行安装,例如海康威视人脸门禁一体机,镜头下置实现远距离识别人脸,同时流媒体展示更加高效;内置热成像测温,精准检测额温,同时绑定人员信息,一人一档,实现全流程非接触自动测温;安卓系统和海康智能算法分别独立运行,确保系统稳定。智能门禁系统可按照管理要求设置相应功能,例如在非医院大门但人员密度高的区域,仅做体温检测、佩戴口罩提示等,对高温发热人员、未佩戴口罩人员禁止通行。人脸识别的精准度可通过设置对比阈值进行控制;体温检测报警可通过自定义配置阈值的上下限进行设置[3]。图1为智能门禁系统相关功能。

智能门禁系统可按照医院管理要求进行配置,管理平台功能包括:病区管理、内部人员管理、患者管理、患者采集管理、陪护采集管理、健康码管理、安全监控管理、重点人员识别等。在早前疫情防控时期,智能门禁系统根据管理要求详细地记录人员出入信息,包括核验时间、核验点、核验方式、人员姓名、健康码状态、体温、体温状态、疫苗状态、疫苗接种信息、核酸检测状态、最新核酸检测时间、通行状态、证件号码信息等。由于智能门禁系统关联HIS信息系统、疫情防控平台、公安警务平台等,可以提供按人员分类自动识别、警务联动、信息导出等功能。当前非疫情状态下,医院还可以根据管理需要灵活配置智能门禁系统,取消关联健康码、疫苗接种等信息。

1.2" 智能门禁系统运行流程

根据医院的应用场景,通过对接国家政务服务平台的国家健康防疫数据库系统及医院的HIS系统建立对接与应用,支持对入院人员身份证或“健康码”扫码,测量当前体温,将反馈结果显示在闸机显示屏上。如果健康码为红色、黄色或当前体温不正常,则门禁闸机不开启;如果健康码为绿色且体温正常,则门禁闸机开启,允许入院人员进入医院;为了保证相关区域的安全,除了在入口处设置严格的门禁策略,还开启陌生人视频监测预警功能,以便对该区域内活动人员的筛查[4]。智能门禁系统通过人脸识别功能进行门禁开启控制,若识别失败,还可通过身份证识别功能进行门禁开启控制,当多次识别有误,则自动发出警报,待工作人员前来处置。图2为智能门禁系统运行流程。

智能门禁系统利用对接医院HIS系统的方式实现了信息集成,保证了人员信息的同步,确保了数据的实时性。智能门禁系统可对入院患者及陪护人员的身份信息整合,且对敏感数据进行脱敏[5],在医院HIS系统中已登记的人员,通过测温后,进行身份识别,即可实现入院人员的初步分类。针对医护工作人员,在医院管理后台可提前录入用户的人脸信息,在闸机前识别测温,利用人脸识别方式提高通过速度;针对患者和陪护人员,通过测温后,可选择进行人脸或身份证识别,能有效提高门禁的通过速度,同时实现系统的实名制管理。

2" 智能门禁系统的优势

人脸识别与传统的钥匙开锁、指纹识别、虹膜识别等都属于身份认证,最常见的身份认证应用场景就是门禁系统。人脸识别系统的工作原理是,只有被检测的人脸信息已预置在人脸数据库中,被检测的人脸比照预先采集的人脸特征信息,即可被系统识别[6]。利用人脸识别、扫描二维码、身份证识别及红外测温技术等智能化手段,将改变过去由人工核验健康码及手工记录异常情况的现状,对入院、进入院内建筑物及病区入口,进行人员分类准入管理,以创建智慧医院为中心,构建物联网大环境,打通软件信息壁垒,实现智能门禁自动安检、测温,让入院人员进行自助登记,提高管理部门对门禁管理信息的统计与分析效率,减少安保人员手工登记的工作量,降低患者之间发生交叉感染的风险,改善医院的就医体验,提高患者的满意度[7]。图3为智能门禁系统导出相关数据。

将国家政务服务平台的国家健康防疫数据库系统及医院的HIS系统建立对接与应用,可根据人员信息分类关联映射,便于提高门禁管理下的人员流动速度,亦可根据多个关键字段(如:姓名、身份证、时间段)精准查询与定位,提高监管效率。

2.1" 对人员管理的优势

针对入院人员,通过智能门禁系统将高温高风险人员入院进行识别分类,实现风险合理控制。用户通过人脸识别、扫描“健康码”或身份证即可实现“健康码”的核查并进行身份信息登记,同时可进行测量体温,在医院入口、医院楼栋入口及病区入口实施三层管控,针对不同地点的门禁,对用户进行分类管理、分类授权、实现自助登记、自动比对、无接触测温,更加规范了门禁管理体系。

因为该系统对接了国家政务服务平台及医院的HIS系统建立对接与应用,入院人员可以按照患者、陪护人员、工作人员的分类,实现了无须手机扫码,通过刷脸或身份证读取就能通行,缩短入口处查验通行时间,尤其对不会使用智能手机的老年人特别友好,同时也减少了卡口安保人员手工登记的工作量[8]。

2.2" 对成本节约的优势

对于进入医院的人员在医院门口进行人脸识别、测温、核查健康码信息的操作,在获取准入的情况下,即可通行;对于进入病区的人员可在病区入口进行人脸识别、测温、核查健康码信息、可视对讲和一键开门,实现了人员准入的分类管理;对于进入办公区域内的人员,尤其是医生办公或其他重要操作区域,必须杜绝黄牛、药代等无关人员的进入,使用智能门禁系统对人员的准入进行了有效管控。

智能门禁管理系统的使用可以减少卡口工作人员数,在人流量较小的卡口可以设置1位安保人员,在高峰期人流量较大的主要卡口设置2~3位安保人员,巡查机动人员也只需要1~2位即可。较以往每个卡口都需设置2位以上安保人员,有效地提高安保人员的工作效率,减少了安保人员的工作时长,降低了人力资源成本。经过测算,每年可减少约10名专职保卫或护理人员,可节约人力成本近80万元。

2.3" 对资源利用的优势

智能门禁系统可以将进出人员的记录进行存储和分析,实时获取重点区域的人员数量进行监控,包括区域人员密度、人员移动轨迹等信息,利于多种场景的数据查询和统计分析。依据门诊或者病区各时段人员的出入量的统计分析,适时优化工作人员的排班,以更有效地提供工作人员的效率,为精准化管理人员提供数据支持;还可以依据门诊或者病区某一时间段人员数量,对相应区域限流或引流,尤其是在特殊时期,及时减少急诊、发热门诊等重点区域人员聚集数量,降低发生人员交叉感染的风险[9]。图4为智能门禁系统管理界面。

建立各类人员出入结构化分析报表,为开展人员出入监管和提升就诊服务体验提供依据。通过监控患者各环节的就诊等候时间和地点数据,分析患者就诊时间流和空间流,例如患者分诊、挂号、缴费、就诊、取药等候时间和地点的记录,能够准确定位患者的院内就诊轨迹,为医院管理部门分析患者各环节等候时长提供数据支持,为缩短患者就诊等候时间,改善患者就医服务体验,提供了数据支持。

3" 智能门禁的应用壁垒

由于面部识别精确度易受拍摄环境的光线、拍摄的角度、人员的表情和姿势等问题的影响,摄像头采集的人脸图像数据质量低,导致人脸识别不准确。随着3D结构光活体检测等人脸识别算法的成熟,减少了外界环境对人脸识别的干扰[10],通过提高人脸数据库照片质量,利用人脸灰度特征和肤色特征,结合自适应增强算法,提高复杂环境下人脸检测的速度和精度。基于人脸识别的智能门禁系统采用面部识别技术专攻身份认证、安全识别领域,形成高可用、高精度的解锁方式[11],在户外环境下,通过安装遮阳罩来减少光线对面部识别的影响。可以设想,未来利用手机设备及其他物联网相关设备,通过终端采集人员信息,构建智能门禁管理平台,可实现远程门禁管理,可连接手机APP、微信小程序、公安系统等[12]。

人脸信息是基于人脸识别的智能门禁系统关键数据,在使用人脸识别技术时,还需特别加强隐私保护和防范侵权意识,新技术的发展与应用是为了造福公众,不能以“便利”与群众的隐私暴露来互换[13],还需要依靠法律法规的指导,接受道德规范的约束,通过管理部门的治理,利用信息安全技术的保障,构建相对完善的隐私保护和防范侵权的体系[14],确保人民群众的合法权益不受侵害。

4nbsp; 结" 论

智能门禁管理系统利用先进的人脸识别技术和红外热传感等技术,对门禁设备进行配置和管理,满足各种管理工作要求下的门禁需求,通过提升门禁管理的信息化水平,完善门禁管理制度与规范化操作,强化人员入院分类准入的环节管理,堵塞可能存在的隐患漏洞,对重点管理人员(如发热人员)在监管下准入,实现对人员出入的控制和管理,提高了医院的安全性和管理效率,降低了医院人工和管理成本,切实提升了患者和家属的满意度,创造良好的就诊体验,为提升医院精细化管理、智能化管理水平做出支持。

参考文献:

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[8] 破解老年人“数字鸿沟”难题 广东率先推出刷身份证核验健康码服务 [J].大社会,2021(1):27-28.

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[11] 简艳英,唐佐侠.智慧校园建设中人脸识别技术的应用与研究 [J].漯河职业技术学院学报,2023,22(3):30-33.

[12] 郭伟洁,植凯吉,白瑀皓,等.基于身份证和人脸双重识别技术的智能门禁系统设计 [J].计算机测量与控制,2021,29(2):222-228.

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[14] 叶涛.公共场所人脸识别技术应用的利益衡量与类型构造 [J].浙江社会科学,2022(7):41-49+157.

作者简介:杨琪敏(1986—),女,汉族,江西南昌人,工程师,本科,研究方向:医院信息化建设;刘东丽(1983—),女,汉族,河南南阳人,高级工程师,硕士研究生,研究方向:医院信息化建设

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