KR20230013236A - Online Test System using face contour recognition AI to prevent the cheating behaviour by using speech recognition and method thereof - Google Patents

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KR20230013236A
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이언주
신승용
박기남
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Abstract

Disclosed are an online test system using face contour recognition artificial intelligence (AI) to prevent cheating by using voice recognition and a method thereof. The system comprises: an online test or ubiquitous (UBT) test server registering test applicant information and a frontal face photo to issue a QR code and providing a test program for performing an online or UBT test; a test applicant terminal connected to the online or UBT test server through a wired or wireless communication network and including an AI facial recognition module of the face photographed through a front camera of the test applicant terminal, a five-point scale cheating prevention module using facial feature points including two eyes, the nose, and two ears with respect to the standard-size face and recognizing facial behavior patterns photographed by the front camera to detect visual cheating, and a voice recognition module detecting auditory cheating; and a supervisor terminal receiving cheating information including photos or videos of a plurality of test applicants, from the plurality of test applicant terminals through the online or UBT test server and transmitting a cheating prevention alarm or warning message to the test applicant terminals. The test applicant terminal includes the face recognition module and the cheating prevention module. The cheating prevention module further includes a five-point scale cheating prevention module using facial feature points including two eyes, the nose, and two ears to detect visual cheating from image data of a camera of the test applicant terminal in real time and a voice recognition module which detects auditory cheating.

Description

음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템 및 그 방법{Online Test System using face contour recognition AI to prevent the cheating behaviour by using speech recognition and method thereof}Online Test System using face contour recognition AI to prevent the cheating behavior by using speech recognition and method thereof}

본 발명은 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비대면 온라인 시험과 UBT 시험시에, 인공지능 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 음성 인식 모듈이 탑재되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반의 온라인 시험과 UBT 시험에서, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 예를들면 태블릿 PC의 카메라 영상이 촬영되는 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리 등의 해당 방향의 거리가 일정 수치를 넘는 경우), 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리 발생 시에, 응시자의 음성 데이터를 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버로 전송하고, 상기 시험 서버를 통해 감독관 단말로 출력되며, 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 출력하거나 또는 해당 응시자 단말의 정보 기기에 저장후 시험 종료시 시험 서버로 전송하고, 응시자들에게 채점 결과를 제공하는, 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an online test system and method using artificial intelligence, and more particularly, in a non-face-to-face online test and a UBT test, an artificial intelligence face recognition module and a 5-point scale for eye 2/nose/ear 2 face features In online tests and UBT tests based on tablet PCs, smartphones, and PCs equipped with an anti-cheating module and a voice recognition module, when facial contours are not recognized during face recognition, for example, a test in which a camera image of a tablet PC is taken In the case of deviation from the screen (when the distance in the corresponding direction, such as the eye-to-ear distance or the nose-to-ear distance, depending on whether the 3 eye/nose points are closer to the 2 ear points at both ends), the test taker detected by the microphone of the test taker terminal When the voice signal of Gaussian noise is higher than the standard decibel (dB) of Gaussian noise, the test taker's voice data is transmitted to the online test or UBT test server, output to the supervisor's terminal through the test server, and alerted to the test taker's terminal A tablet using facial contour recognition artificial intelligence that prevents cheating using voice recognition, outputs a message or alarm, or stores it in the information device of the test taker's terminal, transmits it to the test server at the end of the test, and provides scoring results to test takers. It relates to a PC, smartphone, and PC-based online test system and its method.

얼굴 인식(Face Recognition) 기술은 형상 기반 매칭 방법(appearance based matching method), 및 특징(faeture) 기반의 얼굴 인식이 주로 사용된다. 얼굴 인식은 카메라의 촬영 각도, 조명의 방향, 자세, 표정의 변화 및 시간에 따른 얼굴의 변화에 따라 다르게 인식된다.As face recognition technology, an appearance based matching method and feature based face recognition are mainly used. Face recognition is recognized differently depending on the camera's shooting angle, lighting direction, posture, facial expression change, and face change over time.

특징(faeture) 기반의 얼굴 인식은 디지털 카메라, IoT 디바이스의 카메라 또는 스마트폰의 카메라로 촬영된 영상 데이터를 Haar-like feature를 이용한 검출 방법과 MCT(Modified Census Transform) 영상을 이용한 검출 방법이 사용된다. 스마트폰의 카메라의 입력 영상에서 Haar-like feature로 학습된 얼굴 및 눈 검출기를 사용하여 얼굴의 윤곽선과 이마/눈/코/입을 검출하고, 원형의 눈동자를 검출하기 위해 관심 영역(ROI, Region of Interest)으로 설정된 눈 영역을 grayscale로 변환하며, 눈 영역에서 눈동자와 눈의 외곽선 영역이 추출되는 실험에 의한 통계적인 임계값(threshold)을 사용하여 눈 이미지의 histogram[x축 각 픽셀의 화소값, y축 해당 화소 값의 갯수]을 구하고 눈의 이미지를 이진화(binarization)한 후, 히스토그램 평활화(histogram equalization)를 통해 눈 영역의 사진의 전처리를 수행하며, 얼굴 영역에서 눈썹과 눈, 코, 입의 윤곽선의 얼굴 특징 데이터를 검출하고, 텍스처 특징(Texture Faetures)과 형상 특징(Shape Features)을 추출하여 얼굴 인식 DB에 저장된 얼굴 사진의 특징점들과 유사도를 비교하여 얼굴이 인식된다.For feature-based face recognition, a detection method using Haar-like features and a detection method using MCT (Modified Census Transform) images are used for image data captured by a digital camera, IoT device camera, or smartphone camera. . Using the face and eye detectors learned as Haar-like features from the input image of the smartphone camera, the contours of the face and the forehead/eyes/nose/mouth are detected, and the region of interest (ROI, Region of Interest) is detected to detect the circular pupil. The eye area set as Interest) is converted to grayscale, and the histogram of the eye image [pixel value of each pixel in the x-axis, The number of pixel values corresponding to the y-axis] is obtained, and after binarization of the eye image, pre-processing of the eye area photo is performed through histogram equalization, and the eyebrows, eyes, nose, and mouth of the face area are The face is recognized by detecting facial feature data of the outline, extracting texture features and shape features, and comparing the similarity with feature points of face photos stored in the face recognition DB.

얼굴 영역의 눈썹과 눈, 코, 입, 턱의 특징 값은 Haar-like feature의 흰 영역에서 포함되는 픽셀들의 합에서 검은 영역에서 포함되는 픽셀의 합의 차로 표현된다. The feature values of the eyebrows, eyes, nose, mouth, and chin of the face area are expressed as the difference between the sum of pixels included in the white area of the Haar-like feature and the sum of pixels included in the black area.

예를들면, 가로와 세로 표준 크기의 얼굴 영역 사진에서 검출된 눈 영역에서 오른쪽과 왼쪽 눈의 양쪽 끝점 까지의 거리, 허프 원 변환(hough circle transform) 알고리즘을 사용하여 추출된 눈동자(iris)의 크기 값이 특징 값으로 사용된다.For example, the distance from the eye area detected in a standard horizontal and vertical face area picture to the endpoints of the right and left eyes, the size of the iris extracted using a hough circle transform algorithm value is used as the feature value.

음성 인식(Speech Recognition)은 man-machine 인터페이스 기술로써, 마이크로 입력된 음향 신호(Acoustic speech signal)에 대하여 잡음을 제거하고 음성 신호의 특징을 추출하여 단어의 집합 또는 문장의 텍스트로 변환하는(mapping) 과정이며, 마이크-> AMP -> LPF -> ADC -> 음성 데이터베이스에 저장된다. 음성 인식은 크게 전처리부와 인식부로 구성되며, 전처리부는 사용자가 발성한 음성 신호로부터 잡음을 제거하고 인식 과정을 위한 특징을 추출하며, 인식부는 입력된 음성을 음성 데이터베이스와의 비교를 통해 가장 가능성 있는 단어를 인식 결과로 출력하거나 비교 단어를 제한하여 문장을 인식한다.Speech Recognition is a man-machine interface technology that removes noise from an acoustic speech signal input by a microphone, extracts features of the speech signal, and converts it into a set of words or text of a sentence (mapping). It is a process, microphone -> AMP -> LPF -> ADC -> it is stored in the voice database. Speech recognition largely consists of a pre-processing unit and a recognition unit. The pre-processing unit removes noise from the voice signal spoken by the user and extracts features for the recognition process. Recognize sentences by outputting words as recognition results or limiting comparison words.

음성 인식 시스템은 벡터 양자화(Vector Quantization)를 이용하는 방법, 동적 시간 정합(Dynamic Time Warping, DTW)을 이용하는 방법, 신경회로망(Neural Network)을 이용하는 방법, HMM(Hidden Markov Model, 은닉 마르코프 모델)을 이용하는 방법이 사용되고 있다. The speech recognition system uses a method using vector quantization, a method using dynamic time warping (DTW), a method using a neural network, and a method using HMM (Hidden Markov Model). method is being used.

MSVQ((Multi-Section Vector Quantization)는 음성의 대표 패턴을 생성할 때 음성의 시간적인 관계를 고려하여 벡터 양자화(Vector Quantization)를 적용한 방법이다. 음성 신호는 동일한 발음에 대하여 시간 길이가 다르므로 음성을 일정한 몇 개의 구간으로 분할하고, 분할된 음성 구간에서 특징 벡터를 구함으로써 음성 구간의 수를 일정하게 정규화하며, 이를 위해 발성 시간이 짧은 음성은 구간 길이를 짧게 하고, 발성 시간이 긴 음성은 각 구간의 길이를 길게 하여 시간 길이가 다른 음성이라도 동일한 구간 수를 갖도록 한다. MSVQ는 음성을 몇 개의 구간(section)으로 나누고, 구간 별로 독립된 VQ를 수행하여 각 구간 별로 대표 벡터를 생성하고 음성의 구간 수를 정규화 한다. 길이가 다른 음성을 MSVQ을 이용하여 음성 구간 수를 정규화하며, 각 구간에서 대표 벡터 생성은 LBG(Linde-Buzo-Gray) 알고리즘을 사용한다. MSVQ (Multi-Section Vector Quantization) is a method of applying vector quantization by considering the temporal relationship of speech when generating a representative pattern of speech. Since speech signals have different time lengths for the same pronunciation, speech is divided into several sections, and the number of voice sections is normalized to a constant by obtaining a feature vector from the divided voice sections. The length of the section is increased to have the same number of sections even if the voice has a different time length.MSVQ divides the voice into several sections, performs independent VQ for each section, generates a representative vector for each section, and creates a voice section Normalize the number Normalize the number of speech sections using MSVQ for speech of different lengths, and use the LBG (Linde-Buzo-Gray) algorithm to generate a representative vector in each section.

은닉 마르코프 모델(HMM)을 사용한 음성 인식 알고리즘은 통계적 언어 모델이 사용될 경우, 음성 처리 및 언어 처리를 계층적인 단일 구조로 처리할 수 있다. A speech recognition algorithm using a hidden Markov model (HMM) can process speech and language processing in a single hierarchical structure when a statistical language model is used.

음성 신호를 전처리(pre-processing) 한 후에, 음성의 특징을 표현하는 데이터로 변환하는 과정을 음성 특징추출(feature extraction)이라고 한다. 음성 인식에서 널리 사용되는 음성 특징은 Mel-Cepstrum, MFCC, PLP, RASTA-PLP 등이 있다. 본 연구에서는 인지선형 예측(Perceptual Linear Prediction, PLP)을 이용하여 음성의 특징을 추출한다. 인지선형 예측 기술은 사람의 청각 스펙트럼을 모사하고, 음성정보를 압축하는 효과를 제공하므로 화자 독립 음성 인식에 적합한 음성 특징으로 알려져 있으며, 특히 신경회로망을 이용한 음성 인식에서 매우 유용한 것으로 보고되고 있다. A process of pre-processing a voice signal and then converting it into data representing voice features is called feature extraction. Voice features widely used in speech recognition include Mel-Cepstrum, MFCC, PLP, and RASTA-PLP. In this study, speech features are extracted using Perceptual Linear Prediction (PLP). Cognitive linear prediction technology simulates the human auditory spectrum and provides an effect of compressing voice information, so it is known as a voice feature suitable for speaker independent voice recognition, and is reported to be particularly useful in voice recognition using neural networks.

최근, 하드웨어와 소프트웨어가 모듈화된 음성 인식기와 STT(Speech To Text) 기술의 음성 인식 API가 오픈 소스로 공개되고 있다. Recently, a voice recognizer in which hardware and software are modularized and a voice recognition API of STT (Speech To Text) technology are being released as open sources.

이와 관련된 선행기술1로써, 특허 공개번호 10-2017-0050465에서는 "얼굴 인식 장치 및 방법"을 개시하고 있습니다.As related prior art 1, Patent Publication No. 10-2017-0050465 discloses "face recognition device and method".

실시예에 의하면, 기계 학습을 이용하여 입력 영상으로부터 얼굴을 인식함에 있어서, 얼굴 포즈 및 원근감을 정규화하여 얼굴 인식률을 향상시키고, 얼굴 학습 데이터로서 가상 얼굴 영상을 자동으로 생성하여 얼굴 학습 데이터를 획득하는데 드는 비용과 시간을 절약하는 얼굴 인식 장치 및 방법을 제공한다. According to the embodiment, in recognizing a face from an input image using machine learning, the face pose and perspective are normalized to improve the face recognition rate, and a virtual face image is automatically generated as face learning data to obtain face learning data. A face recognition device and method that save cost and time are provided.

도 1은 기존 얼굴 인식 장치의 구성도이다. 1 is a configuration diagram of an existing face recognition device.

얼굴 인식 장치(100)는 영상 표시 장치, 영상 촬영 장치, 얼굴 인식 서버, 태블릿 PC, 랩톱(Laptop), 개인용 PC, 스마트폰, 개인 휴대용 정보단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 이동통신 단말기, 및 지능형 로봇(Intelligence Robot) 중 어느 하나 일 수 있다.The face recognition device 100 includes an image display device, an image recording device, a face recognition server, a tablet PC, a laptop (Laptop), a personal PC, a smartphone, a personal digital assistant (PDA), a mobile communication terminal, and It may be any one of intelligent robots.

얼굴 인식 장치(100)는 카메라로부터 입력 영상을 획득하는 입력 영상 획득부(112); 상기 입력 영상에서 얼굴영역을 검출하여 얼굴포즈(Pose)를 정규화함으로써 정면포즈 영상을 생성하고, 상기 카메라와 피사체 간의 거리에 따른 원근왜곡(Perspective Distortion)을 제거하기 위하여 상기 정면포즈 영상의 원근감(Perspective)을 정규화하여 정규화 영상을 생성하는 정규화부(114); 상기 정규화 영상으로부터 상기 피사체의 얼굴을 표현하는 특징 벡터(Feature Vector)를 추출하는 특징 벡터 추출부(116); 및 기 학습된 분류 모델에 상기 특징 벡터를 적용하여 상기 입력 영상에 포함된 상기 피사체의 얼굴을 인식하는 얼굴인식부(118)를 포함한다.The face recognition apparatus 100 includes an input image acquisition unit 112 acquiring an input image from a camera; A front pose image is generated by detecting a face region in the input image and normalizing a face pose, and the perspective of the front pose image is determined to remove perspective distortion according to the distance between the camera and the subject. a normalization unit 114 for normalizing ) to generate a normalized image; a feature vector extractor 116 extracting a feature vector representing the subject's face from the normalized image; and a face recognition unit 118 recognizing the face of the subject included in the input image by applying the feature vector to a pre-learned classification model.

입력 영상 획득부(112)는 카메라로부터 입력되는 입력 영상을 획득한다. 카메라는 깊이 인식 카메라, 스테레오 카메라, 및 컬러 카메라일 수 있다(예를 들면, Kinect 카메라 등). 또한, 입력 영상은 인식 대상이 되는 피사체의 얼굴이 포함된 영상으로서 2차원 정지영상 및 동영상을 포함한다. 입력 영상은 컬러 영상, 깊이 영상, 및 컬러-깊이(RGB-D) 영상을 포함할 수 있다.The input image acquisition unit 112 acquires an input image input from a camera. The camera can be a depth-aware camera, a stereo camera, and a color camera (eg, a Kinect camera, etc.). In addition, the input image is an image including a face of a subject to be recognized, and includes a 2D still image and a moving image. The input image may include a color image, a depth image, and a color-depth (RGB-D) image.

정규화부(114)는 입력영상으로부터 얼굴 영역을 검출하고, 얼굴포즈(Pose) 및 원근감(Perspective)을 정규화하여 정규화 영상을 생성한다. 얼굴 포즈에 변화가 있는 경우, 그레이 스케일, 형상, 특징점들의 위치 등이 달라지기 때문에 얼굴인식률이 저하된다. 또한, 카메라와 피사체 간의 거리가 달라지면 동일한 피사체라 하더라도 촬영된 위치마다 원근 왜곡(Perspective Distortion, 뒤틀림)이 다르게 발생하므로, 다른 피사체를 촬영한 것처럼 보이기도 한다. 따라서, 얼굴 인식률을 향상시키기 위해 입력 영상의 얼굴 포즈 및 원근감을 정규화할 필요가 있다. The normalization unit 114 detects a face area from an input image and normalizes a face pose and perspective to generate a normalized image. When there is a change in the face pose, the face recognition rate is lowered because the gray scale, shape, position of feature points, etc. are changed. In addition, if the distance between the camera and the subject is different, perspective distortion (distortion) occurs differently for each photographed position even for the same subject, so it may seem as if a different subject has been photographed. Therefore, it is necessary to normalize the face pose and perspective of the input image in order to improve the face recognition rate.

정규화부(114)는, 다양한 포즈의 학습용 얼굴영상을 제1 인공신경망의 입력층에 입력하고, 정면포즈의 학습용 얼굴영상이 상기 제1 인공신경망의 출력층에서 출력되도록 상기 제1 인공신경망을 학습시키는 얼굴포즈 정규화 학습부; 및 상기 제1 인공신경망의 출력층에서 출력된 데이터를 제 2 인공신경망의 입력층에 입력하고, 원근왜곡이 없는 학습용 얼굴영상이 상기 제 2 인공신경망의 출력층에서 출력되도록 상기 제2 인공신경망을 학습시키는 원근감 정규화 학습부를 포함한다. The normalization unit 114 inputs face images for learning in various poses to the input layer of the first artificial neural network, and trains the first artificial neural network so that face images for learning in front poses are output from the output layer of the first artificial neural network. face pose normalization learning unit; And inputting the data output from the output layer of the first artificial neural network to the input layer of the second artificial neural network, and learning the second artificial neural network so that a face image for learning without perspective distortion is output from the output layer of the second artificial neural network. Includes a perspective normalization learning unit.

상기 정규화부는, 학습이 완료된 상기 제1 인공신경망과 상기 제2 인공신경망을 통합한 통합 인공신경망의 입력층에 다양한 원근 왜곡이 있는 다양한 포즈의 학습용 얼굴 영상을 입력하고, 정면 포즈의 원근 왜곡이 없는 학습용 얼굴 영상이 상기 통합 인공신경망의 출력층에서 출력되도록 통합 인공신경망을 학습시킨다. The normalization unit inputs face images for learning in various poses with various perspective distortions to the input layer of the integrated artificial neural network in which the first artificial neural network and the second artificial neural network are integrated, and the learning face image of the front pose is free from perspective distortion. The integrated artificial neural network is trained so that the learning face image is output from the output layer of the integrated artificial neural network.

특징 벡터 추출부(116)는 기계 학습(Machine Learning)을 통해 결정되며, 정규화 영상으로부터 피사체의 얼굴을 표현하는 특징 벡터(Feature Vector)를 추출한다.The feature vector extractor 116 is determined through machine learning and extracts a feature vector representing a face of a subject from a normalized image.

특징 벡터는 얼굴 인식에 사용되는 특징값들을 원소로 가지는 벡터이다. 특징 벡터를 추출하는데 사용되는 필터로써, Gabor 필터, Haar 필터, LBP(Local Binary Pattern) - DLBP(Discriminative LBP), ULBP(Uniform LBP), NLBP(Number LBP) 등을 포함 - 등이 있으나, 반드시 이에 한정하지 않으며 그 밖의 다른 필터가 사용될 수 있다.The feature vector is a vector having feature values used for face recognition as elements. As a filter used to extract the feature vector, there are Gabor filter, Haar filter, LBP (Local Binary Pattern) - including DLBP (Discriminative LBP), ULBP (Uniform LBP), NLBP (Number LBP), etc. Without limitation, other filters may be used.

얼굴 인식부(118)는 기 학습된 분류 모델에 특징 벡터 추출부(116)에서 추출된 특징 벡터를 적용하여 입력 영상에 포함된 피사체의 얼굴을 인식한다. 기 학습된 분류 모델은 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine, SVM), 선형 판별 분석(Linear Discriminant Analysis, LDA), 및 Softmax 등을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정하지 않는다.The face recognition unit 118 recognizes the face of a subject included in the input image by applying the feature vector extracted by the feature vector extraction unit 116 to the previously learned classification model. The pre-learned classification model may include, but is not necessarily limited to, Support Vector Machine (SVM), Linear Discriminant Analysis (LDA), and Softmax.

가상 얼굴영상 생성부(124)는 정규화부(114), 특징벡터 추출부(116), 및 얼굴 인식부(118)가 학습하는데 사용되는 복수의 가상 얼굴영상을 생성할 수 있다.The virtual face image generation unit 124 may generate a plurality of virtual face images used for learning by the normalization unit 114, the feature vector extraction unit 116, and the face recognition unit 118.

복수의 가상 얼굴 영상은 가상 얼굴영상 생성부(124)가 카메라로부터 획득된 하나 이상의 2차원 기준 영상을 이용하여 합성한 3차원 얼굴 모델을 변형시킴으로써생성되는 얼굴 영상을 의미한다.The plurality of virtual face images refer to face images generated by transforming a 3D face model synthesized by the virtual face image generator 124 using one or more 2D reference images obtained from a camera.

* 얼굴 인식 시스템의 특징* Characteristics of face recognition system

조명이나 카메라와의 거리에 따라 얼굴 인식률이 변한다The face recognition rate changes depending on the lighting or the distance from the camera.

얼굴의 각도, 표정, 나이에 따라 안면의 모양은 계속 변하며, 눈썹, 안경 및 화장 등과 같은 외관의 변형에 따라 달리 인식될 수 있다. The shape of the face continues to change depending on the angle, expression, and age of the face, and can be recognized differently depending on changes in appearance, such as eyebrows, glasses, and makeup.

* 얼굴 인식 시스템의 구성 단계* Configuration steps of face recognition system

- 영상 획득 : CCD 카메라 또는 CMOS Image Sensor 카메라로부터 영상 획득- Image Acquisition: Image acquisition from CCD camera or CMOS Image Sensor camera

- 전처리 : 잡음 제거 영상처리 및 분할- Pre-processing: noise removal image processing and segmentation

- 얼굴 검출 : 입력 영상으로부터 ROI 영역의 얼굴 영역 검출- Face detection: Detect face area in ROI area from input image

- 얼굴 표준화 : 표준 크기, 특징 추출, 밝기 및 기하학적 표준화- Face standardization: standard size, feature extraction, brightness and geometric standardization

- 얼굴 인식 : 검출된 영상과 데이터베이스 영상의 비교 및 인식- Face Recognition: Comparison and recognition of detected images and database images

* 기하학적 방법* geometric method

- 특징 : 얼굴의 기하학적 특징점들을 추출하여 일치여부를 판단하여 인식- Features: Recognize by extracting the geometrical feature points of the face and judging whether they match.

- 성능 : 얼굴은 3차원이고 회전이 가능하기 때문에 적용에 한계가 있다.- Performance: Since the face is 3-dimensional and can be rotated, there is a limit to its application.

* Eigenfaces: 1991년 Pentland에 의해 개발되었음.* Eigenfaces: developed by Pentland in 1991.

- 특징 : 얼굴의 특징점 추출로 PCA(Principal Component Analysis)를 적용하고, 유사도 측정으로 Euclidean 거리 적용.- Features: PCA (Principal Component Analysis) is applied to extract facial feature points, and Euclidean distance is applied to measure similarity.

- 성능 : 조명이나 환경 변화에 민감하게 반응하지만 널리 사용되고 있어 그 성능이 검증된 대표적인 얼굴 인식 방법.- Performance: A representative face recognition method that responds sensitively to changes in lighting or environment, but is widely used and its performance has been verified.

* Fisherfaces *Fisherfaces

- 특징 : FLD(Fisher Linear Discriminant)를 분류 알고리즘으로 적용한 얼굴 인식 방법.- Features: Face recognition method applying FLD (Fisher Linear Discriminant) as a classification algorithm.

- 성능 : 사람 개개인의 특성을 학습함으로써 보다 정확하고 환경변화에 둔감한 특성을 지니고 있으며, on-line 상태에서 실시간으로 적용 가능한 알고리즘.- Performance: An algorithm that is more accurate and insensitive to environmental changes by learning the characteristics of each person, and can be applied in real time in an on-line state.

* SVM(Support Vector Machine)에 기초한 방법 * Method based on SVM (Support Vector Machine)

- 특징 : PCA와 SVM(Support Vector Machine)를 사용한 알고리즘. - Features: Algorithm using PCA and SVM (Support Vector Machine).

- 성능 : 비교적 높은 인식률을 높지만 얼굴 인식과 같은 멀티 클래스에 적용하기에는 시간과 메모리가 많이 소모되는 알고리즘. 현재 연구되는 대표적인 얼굴인식 알고리즘. - Performance: Algorithm that has a relatively high recognition rate, but takes a lot of time and memory to apply to multi-class such as face recognition. A representative face recognition algorithm currently being researched.

* 신경회로망 * Neural network

- 특징 : 흑백의 정지 영상에서 슬라이딩 윈도우를 사용하여 학습된 얼굴 모양 검색 - Features: Retrieve learned face shapes using a sliding window in black and white still images

- 성능 : 두 개 이상의 다수 얼굴의 추출도 가능하나 속도가 느리며 학습이 어려움. - Performance: Extraction of two or more faces is possible, but it is slow and difficult to learn.

* 퍼지 + 신경망 * Fuzzy + neural network

- 특징 : 신경회로망 회로의 입력으로 픽셀의 밝기 값 대신 퍼지 소속함수를 사용 - Characteristic: Use fuzzy membership function instead of pixel brightness value as input of neural network circuit

- 성능 : 신경회로망만을 이용한 방법보다 성능은 향상되나, 처리 속도는 떨어짐. - Performance: The performance is improved compared to the method using only neural networks, but the processing speed is lower.

* Wavelet + Elastic Matching * Wavelet + Elastic Matching

- 특징 : 주파수 변환을 사용하며, 자세 및 표정의 변화를 처리에 효과적 - Characteristic: Uses frequency conversion and is effective in handling changes in posture and expression

- 성능 : 인식률에 비해 연산량이 많음. - Performance: The amount of calculation is higher than the recognition rate.

이와 관련된 선행기술로써, 특허등록번호 10-1765770에서는 영상 처리를 이용한 온라인 시험의 부정행위 검출 시스템 및 그 방법과 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체"가 등록되어 있다.As a prior art related to this, patent registration number 10-1765770 registers a cheating detection system and method for an online test using image processing and a recording medium storing a program for implementing the same.

온라인 시험의 부정행위 검출 시스템 및 그 방법은 영상 처리를 이용하여 온라인 시험시 수험자의 부정행위가 의심되는 행위를 검출함으로써, 온라인 시험의 부정행위를 감독할 수 있으며, 온라인 시험의 신뢰성 및 진정성을 확보할 수 있는 영상 처리를 이용한 온라인 시험의 부정행위 검출 시스템 및 그 방법과 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록 매체를 제공한다.The system and method for detecting cheating in an online test can supervise cheating in an online test and secure reliability and sincerity of the online test by detecting suspected cheating of an examinee during an online test using image processing. Provided is a cheating detection system and method for an online test using image processing that can be performed, and a recording medium storing a program for implementing the same.

도 2는 종래의 온라인 시험의 부정행위 검출 시스템을 포함하는 온라인 평가 시스템의 구성도이다.2 is a configuration diagram of an online evaluation system including a cheating detection system of a conventional online test.

온라인 평가 시스템은, 수험자가 온라인시험을 응시하기 위한 수험자 단말기(110); 상기 수험자 단말기에 부착되거나 스마트기기에 구비되어 해당 수험자의 정면을 촬영하기 위한 카메라(120); 상기 카메라로부터 수험자를 촬영한 영상정보를 프레임 단위로 전달받고, 영상 처리를 통해 부정행위를 검출하는 부정행위 검출 서버(100); 상기 부정행위 검출 서버에서 시험응시자의 부정행위가 의심되는 경우로 판정하는 경우, 감독관에게 이를 알려주기 위한 감독관 단말기(130); 및 상기 수험자가 응시하는 온라인 시험의 문제를 출제하기 위한 온라인 평가 서버(140)를 포함한다.The online evaluation system includes an examinee's terminal 110 for an examinee to take an online test; A camera 120 attached to the examinee terminal or provided in a smart device to photograph the front of the examinee; A cheating detection server 100 that receives image information of the test taker captured by the camera in frame units and detects cheating through image processing; When the cheating detection server determines that the cheating of the test taker is suspected, a supervisor terminal 130 for notifying a supervisor of the cheating; and an online evaluation server 140 for setting questions of an online test that the examinee takes.

부정행위 검출 서버(100)는, 상기 수험자의 영상정보를 통신망을 통해 수신하고, 부정행위가 의심되는 경우로 판정하는 경우, 감독관에게 부정행위 검출 메시지를 송신하고, 이를 온라인 평가 서버(140)에 알려주어 온라인 시험을 중지하도록 하기 위한 송수신부(101); 상기 송수신부(101)를 통해 수신한 수험자의 영상 정보 및 좌표 정보들을 저장하는 저장부(102); 상기 수신한 수험자의 영상정보로부터 얼굴 영역을 포함하는 사각형 영역을 정의하기 위한 얼굴 인식부(103); 상기 사각형 영역을 기준으로 한 좌표시스템에서 양쪽 눈의 형상과 명암을 영상 처리하여 양쪽 눈의 동공 좌표를 설정하는 동공 좌표 획득부(104); 상기 양쪽 눈의 동공 좌표의 중간 좌표를 결정하는 중간 좌표 획득부(105); 상기 수험자의 몸과 얼굴 영역을 제외한 모든 영역에 대하여 백그라운드로 설정하는 배경 인식부(106); 및 상기 얼굴 인식부(103)에서 획득되는 얼굴 영역이 2개 이상인지 아닌지 여부, 상기 동공 좌표 획득부(104)로부터 전달받은 기준 동공 좌표값과 실시간 동공 좌표 평균값을 비교하여 상기 기준 동공 좌표값을 기준으로 상기 실시간 동공 좌표 형균값이 기 설정된 오차 범위를 벗어나는지 여부, 상기 중간 좌표 획득부(105)로부터 전달받은 중간 좌표의 이동 거리가 기 설정된 오차 범위를 벗어나는지 여부, 및 상기 배경 인식부(106)로부터 전달받은 백그라운드 영역의 변화가 감지되는지 여부를 판단하는 부정행위 판단부(107)를 포함함다.The cheating detection server 100 receives the image information of the test taker through a communication network, and when it is determined that cheating is suspected, it transmits a cheating detection message to a supervisor, and transmits the cheating detection message to the online evaluation server 140. Transmitting/receiving unit 101 for informing to stop the online test; a storage unit 102 for storing the image information and coordinate information of the examinee received through the transmission/reception unit 101; a face recognition unit 103 for defining a rectangular area including a face area from the received image information of the examinee; a pupil coordinate acquisition unit 104 for setting pupil coordinates of both eyes by image processing the shape and brightness of both eyes in a coordinate system based on the rectangular area; an intermediate coordinate acquisition unit 105 for determining intermediate coordinates of the pupil coordinates of the both eyes; a background recognition unit 106 that sets all areas except for the body and face areas of the examinee as a background; and whether or not there are two or more face regions acquired by the face recognition unit 103, and compares the standard pupil coordinates received from the pupil coordinates acquisition unit 104 with the average value of real-time pupil coordinates to obtain the reference pupil coordinates. As a criterion, whether the real-time pupil coordinate shape value is out of a preset error range, whether the movement distance of the intermediate coordinate received from the intermediate coordinate acquisition unit 105 is out of a preset error range, and the background recognizer ( 106) includes a cheating determining unit 107 that determines whether a change in the background area is detected.

실시예에서는, 얼굴 영역을 포함하는 사각형 영역은 논문 "Robust Real-Time Face Detection Using Face Certainty Map" (Volume 4642 of the series Lecture Notes in Computer Science pp 29-38)에 개시된 내용에 근거하여 정의하였다.In the embodiment, the rectangular area including the face area was defined based on the content disclosed in the thesis “Robust Real-Time Face Detection Using Face Certainty Map” (Volume 4642 of the series Lecture Notes in Computer Science pp 29-38).

상기 부정행위 검출 서버(100)는,The cheating detection server 100,

수험자가 촬영된 프레임 단위의 영상정보에서 수험자의 얼굴 영역을 포함하는 사각형 영역을 정의하고, 상기 사각형 영역을 기준으로 한 좌표시스템에서 양쪽 눈의 형상과 명암을 영상 처리하여 양쪽 눈의 양 끝점(310, 320)을 인식하고 그 사이에 위치한 검은색 영역(330, 340)의 중심점(350, 360)을 양쪽 눈의 동공 좌표로설정하고, 시험 시작 전 일정시간 동안 상기 수험자의 동공 좌표의 평균값을 계산하여 기준 동공 좌표값을 획득하고, 시험이 시작되면 일정시간 단위로 상기 수험자 양쪽 눈의 동공 좌표 평균값을 계산하여 실시간 동공 좌표 평균값을 획득하고 상기 기준 동공 좌표값을 기준으로 상기 실시간 동공 좌표 평균값이 기 설정된 오차범위를 벗어날 경우, 상기 감독관 단말기로 이를 알려주며,A rectangular region including the examinee's face region is defined in frame-unit image information captured by the examinee, and both end points of both eyes (310 , 320), set the center points (350, 360) of the black areas (330, 340) located between them as the pupil coordinates of both eyes, and calculate the average value of the pupil coordinates of the examinee for a certain period of time before the start of the test. to obtain a reference pupil coordinate value, and when the test starts, the average value of pupil coordinates of both eyes of the examinee is calculated in a unit of a predetermined time to obtain a real-time average pupil coordinate value, and the average real-time pupil coordinate value is based on the reference pupil coordinate value. If it is out of the set error range, it is notified to the supervisor terminal,

상기 양쪽 눈의 동공 좌표의 중심점(370)을 중간 좌표로 결정하고,The center point 370 of the pupil coordinates of both eyes is determined as the intermediate coordinate,

상기 중간 좌표의 이동 방향 및 이동 거리를 프레임 단위로 추적하여, 상기 중간 좌표의 이동 거리가 기 설정된 오차범위를 벗어날 경우, 상기 수험자의 머리 회전 방향 또는 이동 방향을 알려주고, 상기 수험자의 프레임 단위 영상정보에서 획득되는 얼굴 영역이 2개 이상이면, 이를 상기 감독관 단말기로 알려주며,The movement direction and movement distance of the intermediate coordinates are tracked on a frame-by-frame basis, and when the movement distance of the intermediate coordinates is out of a preset error range, the direction of rotation or movement of the examinee's head is notified, and the image information of the examinee's frame unit is notified. If there are two or more face regions obtained from , it is notified to the supervisor terminal,

상기 수험자의 몸과 얼굴 영역을 제외한 모든 영역에 대하여 백그라운드로 설정하고, 시험시간 동안 상기 백그라운드의 변화를 감지하면, 이를 상기 감독관 단말기로 알려주며,All areas except the body and face areas of the examinee are set as the background, and when a change in the background is detected during the test time, it is notified to the supervisor terminal,

상기 부정행위 검출 서버(100)는,The cheating detection server 100,

상기 수험자의 영상정보를 통신망을 통해 수신하고, 부정행위가 의심되는 경우로 판정하는 경우, 상기 감독관 단말기(130)로 부정행위 검출 메시지를 송신하고, 이를 상기 수험자가 응시하는 온라인 시험의 문제를 출제하는 온라인 평가 서버(140)에 알려주어 온라인 시험을 중지하도록 한다. When the video information of the examinee is received through a communication network and it is determined that cheating is suspected, a cheating detection message is transmitted to the proctor terminal 130, and questions of the online test for which the examinee takes the test are set. and informs the online evaluation server 140 to stop the online test.

상기 온라인 평가 서버(140)는, 상기 수험자가 응시하는 온라인 시험의 문제를 출제하는 도중에, 상기 부정행위 검출 서버(100)로부터 부정행위 의심 동작이 감지되었음을 알리는 메세지를 받으면, 상기 수험자의 온라인 시험의 문제 출제를 중지하고, 상기 감독관 단말기(130) 또는 상기 부정행위 검출 서버(100)로부터 문제를 재시작해도 된다는 메세지를 받은 후에, 온라인 시험 문제를 출제를 재시작하는 것을 특징으로 한다. When the online evaluation server 140 receives a message from the cheating detection server 100 informing that a suspected cheating operation has been detected while setting questions for the online test that the examinee is taking, the online evaluation server 140 determines the It is characterized in that the question setting is stopped, and after receiving a message from the supervisor terminal 130 or the cheating detection server 100 that the question may be restarted, the online test question setting is restarted.

최근, 얼굴 인식 기술은 기존에 주류를 이루던 Hand-crafted Feature인 HOG, LBP, Gabor 특징 추출 알고리즘을 사용하는 머리/눈/코/입 특징이 딥러닝(Deep Learning) 기반의 특징으로 얼굴 검출, CNN(Convolutional Neural Network) 알고리즘을 사용한 얼굴 랜드마크 검출 및 얼굴 특징 추출 및 분류 기술을 사용하여 인간 인식 수준이 97.53%와 유사한 결과를 제공한다.Recently, in face recognition technology, head/eye/nose/mouth features using HOG, LBP, and Gabor feature extraction algorithms, which are hand-crafted features that have previously been mainstream, are deep learning-based features, face detection, CNN (Convolutional Neural Network) algorithm, facial landmark detection and facial feature extraction and classification technology are used to provide results similar to 97.53% of human recognition level.

2014년에 페이스북의 DeepFace 등의 인공지능 얼굴 인식 기술이 출시되었다. CVPR에서 발표된 DeepID1["Deep Learning Face Representation from Predicting 10,000 Classes,” CVPR 2014 ]의 경우는 DeepFace의 입력 해상도 152x152 픽셀보다 작은 39x31 픽셀을 사용한다.In 2014, artificial intelligence face recognition technology such as Facebook's DeepFace was released. In the case of DeepID1 ["Deep Learning Face Representation from Predicting 10,000 Classes,” CVPR 2014] announced at CVPR, 39x31 pixels are used, which is smaller than the input resolution of DeepFace's 152x152 pixels.

또한, AlexNet 기반의 얼굴 검출기, ImageNet 학습 데이터들로 사전에 학습된 AlexNet을 얼굴 영상으로 fine-tuning하여 아직까지 검출 성능이 높지 않으며, 최종 단에 SVM 분류기(SVM classifier)를 사용하여 얼굴을 검출하고 있다. In addition, AlexNet-based face detector and AlexNet pre-learned with ImageNet learning data are fine-tuned to face images, so the detection performance is not yet high, and the final stage uses an SVM classifier to detect faces there is.

특허공개번호 10-2017-0050465 (공개일자 2017년 05월 11일), "얼굴 인식 장치 및 방법", 에스케이텔레콤 주식회사Patent Publication No. 10-2017-0050465 (published on May 11, 2017), "Face recognition device and method", SK Telecom Co., Ltd. 특허등록번호 10-1765770 (등록일자 2017년 08월 01일), "영상 처리를 이용한 온라인 시험의 부정행위 검출 시스템 및 그 방법과 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체", 손부경Patent Registration No. 10-1765770 (registration date August 01, 2017), "System for detecting cheating in online exam using image processing and its method and recording medium storing program for implementing it", Bukyung Son

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 비대면 온라인 시험과 UBT 시험시에, 인공지능 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 음성 인식 모듈이 탑재되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반의 온라인 시험과 UBT 시험에서, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 태블릿 PC의 카메라 영상이 촬영되는 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리 등의 해당 방향의 거리가 일정 수치를 넘는 경우), 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리 발생 시에, 응시자의 음성 데이터를 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버로 전송하고, 상기 시험 서버를 통해 감독관 단말로 출력되며, 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 출력하거나 또는 해당 응시자 단말의 정보 기기에 저장후 시험 종료시 시험 서버로 전송하고, 응시자들에게 채점 결과를 제공하는, 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 시스템을 제공한다. The purpose of the present invention to solve the above problems is to mount an artificial intelligence face recognition module, an eye 2 / nose / ear 2 face feature point cheating prevention module and a voice recognition module on a 5-point scale during the non-face-to-face online test and UBT test. In tablet PC, smartphone, and PC-based online tests and UBT tests, when facial contours are not recognized during face recognition, when the camera image of the tablet PC is out of the test screen (3 points for eyes/nose at both ends of ears) If the distance in the corresponding direction, such as eye-to-ear distance or nose-to-ear distance, exceeds a certain number depending on how close it gets to 2 points), the test taker's voice signal detected by the microphone of the test taker's terminal is more than the standard decibel (dB) of Gaussian noise. When a sound is generated, the test taker's voice data is transmitted to the online test or UBT test server, output to the supervisor's terminal through the test server, and a warning message or alarm is output to the test taker's terminal or the information device of the test taker's terminal. Provides a tablet PC, smartphone, and PC-based online test system that uses facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating using voice recognition, which is stored in and transmitted to the test server at the end of the test, and provides scoring results to test takers. .

본 발명의 다른 목적은 음성인식을 사용한 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 제공 방법을 제공한다.Another object of the present invention is to provide a tablet PC, smart phone, and PC-based online test providing method using facial contour recognition artificial intelligence using voice recognition.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템은, 시험 응시자 정보와 정면 얼굴 사진을 등록받고 응시자의 응시표에 부착되는 QR 코드를 발급하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험을 실시하기 위한 시험 프로그램을 제공하는 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버; 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버에 유무선 통신망을 통해 연결되며, 응시자 단말의 정면 카메라로 촬영되는 얼굴의 안면인식 모듈과, 얼굴 행동 패턴을 인식하여 시각적인 부정행위를 검출하는 표준 크기의 정면 얼굴 사진에 대하여 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 청각적인 부정행위를 검출하는 음성인식 모듈을 구비하는 응시자 단말; 및 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에, 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버를 통해 복수의 응시자 단말의 시각적인 얼굴 사진 또는 얼굴 영상 및/또는 청각적인 음성 신호가 포함된 부정행위 정보를 수신받고 해당 응시자 단말로 부정행위 방지 알람 또는 경고 메시지를 전송하는 감독관 단말을 포함하고, In order to achieve the object of the present invention, an online test system using facial contour recognition artificial intelligence, which prevents cheating using voice recognition, registers test taker information and frontal face photos and issues a QR code attached to the test taker's gazette. and an online test or UBT test server that provides a test program for conducting an online test or UBT test; Connected to the online test or UBT test server through a wired or wireless communication network, a face recognition module of a face photographed by a front camera of a test taker terminal, and a standard size front face photo that detects visual cheating by recognizing facial behavior patterns A test taker terminal equipped with an eye 2/nose/ear 2 facial feature point 5-point scale cheating prevention module and a voice recognition module for detecting auditory cheating; and during an online test or UBT test, cheating information including visual face photos or face images of a plurality of test taker terminals and/or auditory audio signals is received through the online test or UBT test server and sent to the corresponding test taker terminal. Including a supervisor terminal that transmits an anti-cheating alarm or warning message,

상기 응시자의 응시표에 부착된 QR 코드 인식 스마트폰으로 찍은 후 응시자 단말의 카메라에 인식 화면에 대면 동작되며, 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버는 상기 QR 코드 인식 후, TTS 변환 기술을 통해 인사말을 제공하는 인사말 제공부(TTS)를 더 포함하고, After being taken with a QR code recognition smartphone attached to the test taker's test taker, the camera of the test taker's terminal is operated by facing the recognition screen, and the online test or UBT test server recognizes the QR code and provides a greeting through TTS conversion technology Further comprising a greeting service unit (TTS),

상기 안면인식 모듈에 사용된 안면윤곽선 인식 기술은 posenet 알고리즘을 사용하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 즉 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우 부정행위로 인식하며, 또는 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리가 발생하는 경우, 상기 응시자 단말에서 카메라와 마이크로 검출된 온라인 시험을 보는 응시자의 시청각적인 부정행위 검출시, 응시자의 얼굴 사진 또는 얼굴 영상과 응시자의 음성 데이터를 시험 서버로 전송하며, 상기 시험 서버를 통해 감독관 단말로 출력되며, 상기 시험 서버로부터 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 전송한다. The face contour recognition technology used in the face recognition module uses the posenet algorithm, and when face contour recognition is not performed during face recognition, when it is out of the test screen, that is, the eye-to-ear distance and the nose-to-ear distance in the corresponding direction. If it exceeds a certain threshold, it is recognized as cheating, or if the test taker's voice signal detected by the microphone of the test taker's terminal generates a sound that exceeds the standard value decibel (dB) of Gaussian noise, online test detected by the camera and microphone in the test taker's terminal When an audio-visual cheating behavior is detected by a test taker watching the test taker, the test taker's face picture or face image and the test taker's voice data are transmitted to the test server, output to the supervisor's terminal through the test server, and a warning is issued from the test server to the test taker's terminal. Send messages or alarms.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 제공 방법은 회원 정보를 등록받고, 로그인/사용자 인증 후에, 응시자 정보와 정면 얼굴 사진을 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버로 등록받아 저장하는 단계; 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버가 응시자 정보와 정면 얼굴 사진에 대응하는 응시자의 응시표에 부착되는 QR 코드를 발급하는 단계; 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버가 주관 시험에 따라 시험 일정과 장소를 공지하는 단계; 응시자 단말은 안면인식 모듈과 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 음성인식 모듈을 구비하며, 상기 응시자 단말에서 정면 얼굴인식 알고리즘을 사용하여 카메라의 정면 얼굴 사진의 인식 결과를 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버로 수신받아 감독관 단말이 응시자 정보와 표준 크기의 얼굴 사진을 비교하여 응시자 본인 여부를 확인하여 대리 시험을 방지하며 시험 응시 여부를 결정하는 단계; 상기 안면인식 모듈에 사용된 안면윤곽선 인식 기술은 posenet 알고리즘을 사용하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 즉 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우 부정행위로 인식하며, 또는 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리가 발생하는 경우, 상기 응시자 단말에서 카메라와 마이크로 검출된 온라인 시험을 보는 응시자의 시청각적인 부정행위 검출시, 응시자의 얼굴 사진 또는 얼굴 영상과 음성 데이터를 시험 서버로 전송하며, 상기 시험 서버를 통해 감독관 단말로 이를 출력되며, 상기 시험 서버로부터 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 수신하는 단계; 및 상기 응시자 단말과 상기 감독관 단말로 시험 프로그램(App)과 온라인 시험지를 제공하며, 응시자 정보들과 응시자의 현장 얼굴 사진, 감독관 정보를 시험 서버의 데이터베이스에 저장하여 관리하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험시에 일정 시험시간 동안 각각의 응시자 단말에 시험지 작성 답안을 저장후 시험 종료시 응시자 단말로부터 시험 서버로 전송받아 저장하며, 응시자들의 시험지 작성 답안의 채점 결과를 응시자 단말로 제공하는 단계를 포함한다.In order to achieve another object of the present invention, a method for providing an online test using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating using voice recognition is registered with member information, and after log-in/user authentication, test taker information and a front face photo are collected. Registering and storing an online test or UBT test server; issuing, by the online test or UBT test server, a QR code attached to the candidate's application form corresponding to the candidate's information and the front face photo; notifying, by the online test or UBT test server, the test schedule and location according to the host test; The test taker terminal includes a face recognition module, a 5-point facial feature point anti-cheating module, and a voice recognition module, and the test taker terminal uses a frontal face recognition algorithm to transmit the recognition result of the frontal face picture of the camera to the online test or UBT. receiving the information received from the test server and checking whether the test taker is the test taker by comparing the test taker information with a standard size face photo, thereby preventing proxy test and determining whether to take the test; The face contour recognition technology used in the face recognition module uses the posenet algorithm, and when face contour recognition is not performed during face recognition, when it is out of the test screen, that is, the eye-to-ear distance and the nose-to-ear distance in the corresponding direction. If it exceeds a certain threshold, it is recognized as cheating, or if the test taker's voice signal detected by the microphone of the test taker's terminal generates a sound that exceeds the standard value decibel (dB) of Gaussian noise, online test detected by the camera and microphone in the test taker's terminal When an audio-visual cheating behavior of a test taker is detected, the test taker's face photo or face image and voice data are transmitted to the test server, and output to the supervisor's terminal through the test server, and a warning message is sent from the test server to the test taker's terminal. or receiving an alarm; and provides a test program (App) and online test papers to the test taker terminal and the supervisor terminal, and stores and manages the test taker information, the on-site face photo of the test taker, and supervisor information in the database of the test server, and during the online test or UBT test After storing test paper preparation answers in each test taker terminal during a predetermined test time, when the test is over, the test taker terminal receives and stores the test takers' answers to the test server, and provides scoring results of the test takers' test paper preparation answers to the test taker terminal.

본 발명의 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시스템 및 방법은 인공지능 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 음성 인식 모듈이 탑재되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반의 온라인 시험과 UBT 시험에서, 비대면 시험에서, 얼굴 인식과 얼굴 행동 패턴, 음성 신호를 검출하여 대리 시험이나 온라인 시험과 UBT 시험 시에 시청각적인 부정행위를 방지하게 되었다. An online system and method using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating using voice recognition of the present invention includes an artificial intelligence facial recognition module, an eye 2/nose/ear 2 facial feature point 5-point scale cheating prevention module, and voice recognition In tablet PCs, smartphones, PC-based online tests and UBT tests in which the module is installed, and in non-face-to-face tests, face recognition, facial behavior patterns, and voice signals are detected to detect audio-visual negatives during proxy tests, online tests, and UBT tests. action was prevented.

응시자 단말에서 인공지능 안면인식 기술을 사용하여 시각적인 부정행위를 방지하는 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴특징점 5점 척도 활용 부정행위 방지 모듈, 청각적인 부정행위를 방지하는 음성인식 모듈을 결합한 대리시험 방지 및 온라인 시험중 시각적인/청각적인 부정행위 방지 기법을 구현하였다. A face recognition module that prevents visual cheating by using artificial intelligence face recognition technology on the test taker terminal, a cheating prevention module using a 5-point scale for eye2/nose/ear2 facial features, and a voice recognition module that prevents auditory cheating We implemented a visual/audible cheating prevention technique during the proxy test prevention and online test that combines .

응시자 단말의 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴특징점 5점 척도 활용 부정행위 방지 모듈에서 사용하는 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술은 태블릿 PC의 카메라 영상의 안면윤곽선 인식을 위해 posenet 알고리즘을 사용하였다. 또한, 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨 dB 이상의 소리 발생 시에, 응시자의 음성 데이터를 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버로 전송하고, 상기 시험 서버를 통해 감독관 단말로 출력되며, 상기 시험 서버로부터 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 수신한다. 온라인 시험 또는 UBT 시험시에, AI 기반의 얼굴 인식 기술, 음성 인식 기술을 사용하여 시험 서버에 연동된 감독관 단말을 통해 태블릿 PC 응시자 본인을 확인하고 대리 시험을 방지하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험에서 응시자 얼굴 인식, 음성 인식에 의해 대리 시험이나 시청각적인 부정 행위를 방지하는 효과가 있다.The AI-based facial contour recognition technology used in the facial recognition module of the test taker terminal and the anti-cheating module using the eye 2/nose/ear 2 facial feature points on a 5-point scale uses the posenet algorithm to recognize the facial contours of the camera image of the tablet PC. . In addition, when the test taker's voice signal detected by the microphone of the test taker's terminal generates a sound higher than the standard decibel dB of Gaussian noise, the test taker's voice data is transmitted to the online test or UBT test server, and output to the supervisor's terminal through the test server and receives a warning message or alarm from the test server to the corresponding test taker terminal. During an online test or UBT test, AI-based face recognition technology and voice recognition technology are used to identify the tablet PC test taker through the proctor terminal linked to the test server, and to prevent substitute test takers. Face recognition and voice recognition have the effect of preventing proxy tests or audio-visual cheating.

온라인 시험 또는 UBT 시험은 응시자의 얼굴인식에 의한 대리시험 방지, 응시자의 시청각적인 부정행위 방지, 그리고 시험 감독관의 수를 줄일 수 있어 획기적으로 시험 비용을 낮추는 동시에 감독관이 없는 비대면 온라인 시험 평가에서도 최소한의 시험 신뢰성을 보장할 수 있다.Online exams or UBT exams can dramatically reduce test costs by preventing test takers' proxy tests by recognizing their faces, preventing test takers' audio-visual cheating, and reducing the number of test supervisors, while at the same time, even in non-face-to-face online test evaluations without supervisors, at least reliability of the test can be guaranteed.

도 1은 기존 얼굴 인식 장치의 구성도이다.
도 2는 종래의 온라인 시험의 부정행위 검출 시스템을 포함하는 온라인 평가 시스템의 구성도이다.
도 3a는 어학, 보건의료교육 온라인 시험/UBT 시험시에 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 시험 온라인 시험/UBT 시험 서버를 구비하는 안면윤곽선 인식 인공지능 플랫폼 개념을 보인 도면이다.
도 3b는 유비쿼터스 기반 학습(UBL) 및 유비쿼터스 기반 시험(UBT) NSDAI 플랫폼 상의 얼굴 인식 기능을 보인 도면이다.
도 3c, 3d는 온라인 시험/UBT 시험시에 태블릿 PC, 스마트폰, PC에서 사용하는 UBI cloud App, NS face platform의 목표와 User Experience(1. 사용자 등록-> 2. 학습-> 3. QR 코드 생성 -> 4. UBT App/Web 로그인(QR code/passwd, ID/passwd) -> 5. 감독자 확인과 시험-> 6.7 UBT App/Web 카메라의 얼굴의 안면윤곽선 인식 8. 시험 종료)를 보인 그림이다.
도 4는 응시자 등록부터 시험 응시부의 과정, 1)응시자 등록, 2)학습, 3)QR 코드 발급, 4) QR 코드 및 얼굴 인식, 5) 감독관 확인(응시자 얼굴/응시자 정보), 6) 시험 응시 - 프로세스를 보인 그림이다.
도 5는 등록된 응시자 얼굴 기계학습 및 학습 결과를 바탕으로 응시자-얼굴 매칭 코드 발급부 - 온라인 시험/UBT 시험시에 응시자 등록/학습/QR 코드 발급 화면이다.
도 6은 시험 응시자 얼굴의 AI 기반 안면윤곽선 인식을 통해 유사도(similarity)를 측정한 UBT 시스템에서 응시자 확인부 화면이다.
도 7은 응시자 판정시 규칙 사용자 정의부, 프로그램 테스트 화면이다.
도 8은 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 시험 서버 접속/로그인/왼쪽- QR 코드 인식/QR 코드 인식 시에 인사말 들림(TTS)/오른쪽-얼굴 인식(스마트폰/태블릿PC 전면 카메라)/배경에서 얼굴 영역 인식 시작/인식율 표시 과정을 포함하는 시연 화면 - 생성된 사용자 코드 활용 UBT 인증 프로세스 사용자 정의부 -이다.
도 9는 본 발명에 따른 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 시스템 구성도이다.
도 10은 온라인 시험 또는 UBT 시험시에, AI 기반 안면 인식 모듈과 부정행위 방지 모듈의 기능을 설명한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 제공 방법을 나타낸 순서도이다.
1 is a configuration diagram of an existing face recognition device.
2 is a configuration diagram of an online evaluation system including a cheating detection system of a conventional online test.
Figure 3a is a diagram showing the concept of a facial contour recognition artificial intelligence platform having a tablet PC, a smartphone, and a PC-based online test/UBT test server at the time of the language, health and medical education online test/UBT test.
Figure 3b is a diagram showing the face recognition function on the Ubiquitous-Based Learning (UBL) and Ubiquitous-Based Testing (UBT) NSDAI platform.
3c and 3d show the goals and User Experience (1. User registration -> 2. Learning -> 3. QR code Creation -> 4. UBT App/Web login (QR code/passwd, ID/passwd) -> 5. Supervisor check and test -> 6.7 UBT App/Web camera facial contour recognition 8. End of test) to be.
4 shows the process from test taker registration to test taker, 1) test taker registration, 2) learning, 3) QR code issuance, 4) QR code and face recognition, 5) supervisor confirmation (applicant face/test taker information), 6) test taking - This is a picture showing the process.
5 is a screen for registering/learning/QR code issuing a candidate-face matching code issuing unit-at the time of an online test/UBT test based on machine learning and learning results of a registered candidate's face.
6 is a screen of the candidate confirmation unit in the UBT system in which similarity is measured through AI-based facial contour recognition of the test taker's face.
7 is a rule user definition unit and a program test screen when determining candidates.
8 is a test server access / log-in / left-QR code recognition / greetings heard when QR code is recognized (TTS) / right-face recognition (smartphone / tablet PC front camera) / face in the background during an online test or UBT test This is the demonstration screen including the process of starting area recognition/recognition rate display - the UBT authentication process user definition part using the generated user code.
9 is a block diagram of a tablet PC, smart phone, and PC-based online test system using artificial intelligence for facial contour recognition to prevent cheating according to the present invention.
10 is a diagram illustrating functions of an AI-based face recognition module and an anti-cheating module during an online test or a UBT test.
11 is a flowchart illustrating a tablet PC, smartphone, and PC-based online test providing method using artificial intelligence for facial contour recognition to prevent cheating according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다. 본 발명의 설명에 있어서 관련된 공지의 기술 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면 번호는 동일한 구성을 표기할 때에 다른 도면에서 동일한 도면 번호를 부여한다. Hereinafter, the configuration and operation of a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology or known configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the attached drawing numbers refer to the same drawing numbers in other drawings when indicating the same configuration.

도 9는 본 발명에 따른 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 시스템 구성도이다. 9 is a block diagram of a tablet PC, smart phone, and PC-based online test system using artificial intelligence for facial contour recognition to prevent cheating according to the present invention.

도 10은 온라인 시험 또는 UBT 시험시에, AI 기반 안면 인식 모듈과 부정행위 방지 모듈의 기능을 설명한 도면이다. 10 is a diagram illustrating functions of an AI-based face recognition module and an anti-cheating module during an online test or a UBT test.

본 발명의 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 UBT 시스템 및 방법은 인공지능 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 음성인식 모듈이 탑재되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반의 온라인 시험과 UBT 시험에서, 대리 시험이나 부정행위를 방지하도록 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘, machine learning model which allows for real-time face pose estimation)을 사용하여 응시자 단말에서 정면 카메라로 촬영되는 시험 응시자의 얼굴의 객체를 추출하고 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 특징점들을 추출하며, 시각적인 부정행위를 방지하기 위해 실시간으로 얼굴의 행동 패턴을 추출한다. 얼굴특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈에 의해 얼굴의 특징점 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하고 추적하여 얼굴의 행동 패턴을 검출하는 인공지능 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 음성인식 모듈이 탑재되며, FACE RECOGNITION/FACE MOTION RECOGNITION/RESULT ANLAYSIS를 통해 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 태블릿 PC의 카메라 영상이 촬영되는 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 수치를 넘는 경우), 또한, 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리가 발생 시에, 응시자의 음성 데이터를 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버로 전송하고, 상기 시험 서버를 통해 감독관 단말로 출력되며, 상기 시험 서버로부터 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 출력하거나 또는 해당 응시자 단말의 정보 기기에 저장 후 시험 종료시 시험 서버로 전송하며, 응시자들에게 채점 결과를 제공한다. The UBT system and method using the facial contour recognition artificial intelligence of the present invention is a tablet PC and a smartphone equipped with an artificial intelligence face recognition module, an eye 2 / nose / ear 2 face feature point cheating prevention module on a 5-point scale, and a voice recognition module. , In the PC-based online test and UBT test, AI-based face contour recognition technology (posenet algorithm, machine learning model which allows for real-time face pose estimation) is used to prevent proxy tests or cheating. It extracts the object of the test taker's face, extracts the outline of the face and the feature points of the eye2/nose/ear2, and extracts the behavioral pattern of the face in real time to prevent visual cheating. Artificial intelligence facial that detects and tracks the movement of the head to the right/left according to whether the 3 facial feature points of the face are closer to the 2 points of the ears at both ends by the 5-point facial feature point scale cheating prevention module and detects the behavior pattern of the face. Recognition module, eye 2/nose/ear 2 facial feature points 5-point scale Anti-cheat module and voice recognition module are installed, and face contour recognition is not possible when face recognition is performed through FACE RECOGNITION/FACE MOTION RECOGNITION/RESULT ANLAYSIS. When the camera image of the tablet PC is out of the test screen where it is recorded (when the distance between the eye and ear and the nose and ear in the corresponding direction exceeds a certain number depending on whether the 3 points of the eye/nose get closer to the 2 points of the ears at both ends) In addition, when the test taker's voice signal detected by the microphone of the test taker's terminal generates a sound higher than the standard value decibel (dB) of Gaussian noise, the test taker's voice data is transmitted to the online test or UBT test server, and through the test server It is output to the supervisor's terminal, outputs a warning message or alarm from the test server to the corresponding candidate's terminal, or stores it in the information device of the corresponding candidate's terminal, transmits it to the test server when the test is over, and provides scoring results to candidates.

응시자 단말에서 카메라와 연동된 인공지능 안면인식 모듈과 얼굴의 특징점 5점 척도 활용 부정행위 방지 모듈, 마이크와 연동된 음성 인식 모듈을 결합한 대리시험 방지 및 부정행위 방지 기법을 구현하였다. A proxy test prevention and cheating prevention technique was implemented by combining an artificial intelligence facial recognition module linked to the camera in the test taker terminal, a cheating prevention module using a 5-point scale for facial feature points, and a voice recognition module linked to a microphone.

응시자 단말의 안면인식 모듈과 5점 척도 활용 부정행위 방지 모듈에서 사용하는 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술은 태블릿 PC의 카메라 영상의 안면윤곽선 인식을 위해 posenet 알고리즘을 사용하였다. 온라인 시험 또는 UBT 시험시에, AI 기반의 얼굴인식 기술을 사용하여 시험 서버에 연동된 감독관 단말을 통해 태블릿 PC 응시자 본인을 확인하고 대리 시험을 방지하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험에서 시험 시간 동안 응시자 얼굴 인식 기술과 음성 인식 기술에 의해 대리 시험이나 시각적인 부정 행위와 청각적인 부정 행위를 방지한다. The AI-based facial contour recognition technology used in the face recognition module of the test taker terminal and the cheating prevention module using the 5-point scale used the posenet algorithm for facial contour recognition of the camera image of the tablet PC. During an online test or UBT test, AI-based face recognition technology is used to identify the tablet PC test taker through a proctor terminal linked to the test server, to prevent proxy test, and to prevent test taker's face during the test time in the online test or UBT test. Recognition technology and voice recognition technology prevent proxy tests, visual cheating, and auditory cheating.

시험 프로그램(App)의 시험지 문항은 각 문항마다 텍스트 및 이미지 뿐만아니라 텍스트, 이미지, VR/AR 콘텐츠, 음성과 동영상이 포함된 멀티미디어 시험 문항이 출제되어 디스플레이된다. For the test paper questions of the test program (App), not only text and images for each question, but also multimedia test questions that include text, images, VR/AR content, voice and video are presented and displayed.

1. 인공지능 허브 플랫폼1. Artificial Intelligence Hub Platform

ㆍNSD-AI (NSDevil's Artificial intelligence) 플랫폼 기반 인공 지능 허브플랫폼ㆍNSD-AI (NSDevil's Artificial intelligence) platform-based artificial intelligence hub platform

ㆍ 의학 교육 부문 구문 인식을 통한 교수자 채점 가이드(인제대학교 의과대학 외 공동연구)ㆍ Instructor scoring guide through phrase recognition in the field of medical education (collaborative research with Inje University College of Medicine and others)

ㆍ 사물 인식을 통한 체험학습 지원시스템(펀에듀랩 및 한국민속촌 외)ㆍ Experiential learning support system through object recognition (Fun Edu Lab and Korean Folk Village, etc.)

ㆍ 치아 이미지 분석을 통한 치과교육 부문 질병분석 기능(연세대학교 치과대학 외 3개국 기관 공동연구)ㆍ Disease analysis function in dental education sector through tooth image analysis (joint research with Yonsei University College of Dentistry and other institutions in 3 countries)

ㆍ UBT connect platform 기반ㆍ Based on UBT connect platform

ㆍ 태블릿 PC 기반 평가 플랫폼ㆍ Tablet PC based evaluation platform

ㆍ 어학평가 부문(말하기/듣기/읽기/쓰기)ㆍ Language evaluation section (Speaking/Listening/Reading/Writing)

ㆍ 보건의료평가 부문(듣기/읽기/쓰기)ㆍ Health and Medical Evaluation Division (Listening/Reading/Writing)

ㆍ 기타 직무평가 부문(읽기/쓰기)ㆍ Other job evaluation areas (read/write)

인공지능 안면윤곽선 인식을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 시스템은 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100), 감독관 단말(200), 및 PC와 스마트폰 및 태블릿 PC를 사용하며, 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 활용 부정행위 방지 모듈과 음성인식 모듈을 구비하는 응시자 단말(300,310,311)을 포함한다. A tablet PC, smartphone, and PC-based online test system using artificial intelligence facial contour recognition uses an online test or UBT test server (100), a supervisor terminal (200), and a PC, smartphone, and tablet PC, and uses a face recognition module. and eye 2/nose/ear 2 facial feature points using a 5-point scale, and test taker terminals 300, 310, and 311 equipped with a cheating prevention module and a voice recognition module.

본 발명의 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템은 The online test system using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating using voice recognition of the present invention

시험 응시자 정보와 정면 얼굴 사진을 등록받아 저장하고 응시자의 응시표에 부착되는 QR 코드를 발급하며, 응시자별 QR 코드 인식 후 TTS 변환 기술을 통해 인사말을 제공하며, 온라인 시험지와 온라인 시험 또는 UBT 시험을 실시하기 위한 시험 프로그램을 제공하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)를 통해 복수의 응시자 단말의 시각적인 얼굴 사진 또는 얼굴 영상 및/또는 청각적인 음성 신호가 포함된 부정행위 정보를 수신받아 저장하며 감독관 단말에 의해 해당 응시자 단말로 알람 또는 경고 메시지가 전송되도록 하는 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100); Register and store test taker information and frontal face photos, issue a QR code attached to the test taker’s test taker, provide greetings through TTS conversion technology after recognizing the QR code for each test taker, and conduct online test papers and online tests or UBT tests It provides a test program for performing the online test or UBT test, through the online test or UBT test server 100, a negative face picture or face image of a plurality of test taker terminals and / or an audible voice signal is included. an online test or UBT test server 100 that receives and stores behavior information and transmits an alarm or warning message from a supervisor's terminal to a corresponding candidate's terminal;

상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)에 유무선 통신망(LAN, Wi-Fi, LTE 4G/5G)을 통해 연결되며, 시험 시간 동안에 응시자 단말의 정면 카메라로 촬영되는 얼굴의 인공지능 안면인식 모듈과, 정면 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 시각적인 부정행위를 방지하는 표준 크기의 정면 얼굴 사진에 대하여 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 청각적인 부정행위를 감지하도록 응시자의 음성 신호를 인식하는 음성인식 모듈을 구비하는 응시자 단말(300,310,311); 및 An artificial intelligence facial recognition module of a face that is connected to the online test or UBT test server 100 through a wired and wireless communication network (LAN, Wi-Fi, LTE 4G/5G) and is photographed by the front camera of the test taker terminal during the test time; Eye2/nose/ear2 facial feature points 5-point scale Anti-cheating module for a standard size frontal face photo that prevents visual cheating by recognizing facial behavior patterns captured by the front camera, detects auditory cheating Test taker terminals (300, 310, 311) having a voice recognition module for recognizing the test taker's voice signal to do so; and

상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)에 유무선 통신망을 통해 연결되며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)를 통해 복수의 응시자 단말의 시각적인 얼굴 사진 또는 얼굴 영상 및/또는 청각적인 음성 신호가 포함된 부정행위 정보를 수신받고 해당 응시자 단말로 부정행위 방지 알람 또는 경고 메시지를 전송하는 감독관 단말(200)을 포함하고, It is connected to the online test or UBT test server 100 through a wired or wireless communication network, and at the time of the online test or UBT test, a visual face photograph or face image of a plurality of test taker terminals through the online test or UBT test server 100 and / or a supervisor terminal 200 that receives cheating information including an audible voice signal and transmits an anti-cheating alarm or warning message to the corresponding test taker terminal;

상기 응시자의 응시표에 부착된 QR 코드 인식 스마트폰으로 찍은 후 응시자 단말의 카메라에 인식 화면에 대면 동작되며, 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버는 상기 QR 코드 인식 후, TTS 변환 기술을 통해 인사말을 제공하는 인사말 제공부(TTS)를 더 포함하고, After being taken with a QR code recognition smartphone attached to the test taker's test taker, the camera of the test taker's terminal is operated by facing the recognition screen, and the online test or UBT test server recognizes the QR code and provides a greeting through TTS conversion technology Further comprising a greeting service unit (TTS),

상기 안면인식 모듈에 사용된 안면윤곽선 인식 기술은 posenet 알고리즘을 사용하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 즉 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우 부정행위로 인식하며, 또는 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리가 발생하는 경우, 상기 응시자 단말에서 카메라와 마이크로 검출된 온라인 시험을 보는 응시자의 시청각적인 부정행위 검출시, 응시자의 얼굴 사진 또는 얼굴 영상과 응시자의 음성 데이터를 시험 서버(100)로 전송하며, 상기 시험 서버(100)를 통해 감독관 단말(200)로 출력되며, 상기 시험 서버(100)로부터 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 전송한다. The face contour recognition technology used in the face recognition module uses the posenet algorithm, and when face contour recognition is not performed during face recognition, when it is out of the test screen, that is, the eye-to-ear distance and the nose-to-ear distance in the corresponding direction. If it exceeds a certain threshold, it is recognized as cheating, or if the test taker's voice signal detected by the microphone of the test taker's terminal generates a sound that exceeds the standard value decibel (dB) of Gaussian noise, online test detected by the camera and microphone in the test taker's terminal When an audio-visual misconduct is detected by a test taker who is watching , the test taker's face photo or face image and the test taker's voice data are transmitted to the test server 100 and output to the supervisor terminal 200 through the test server 100, A warning message or an alarm is transmitted from the test server 100 to the corresponding test taker terminal.

상기 응시자 단말(300,310,311)은 시험 프로그램(App)이 설치되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나를 사용하며, 시험 프로그램이 설치되고, 인공지능 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 및 음성 인식 모듈을 구비한다.The test taker terminals 300, 310, and 311 use any one of a tablet PC, a smartphone, and a PC on which a test program (App) is installed, and the test program is installed, and the artificial intelligence face recognition module and eye 2 / nose / ear 2 face A feature point 5-point scale cheating prevention module and a voice recognition module are provided.

응시자 단말(300,310,311)은 안면인식 모듈과 부정행위 방지 모듈을 구비하며, 부정행위 방지 모듈은 실시간으로 응시자 단말의 카메라 비전 영상 데이타의 시각적인 부정행위를 방지하기 위해 표준 크기의 눈2/코/귀2 얼굴특징점 5점 척도 부정행위 검출 모듈과, 청각적인 부정행위를 방지하기 위한 음성 인식 모듈을 구비한다. The test taker terminals (300, 310, 311) have a face recognition module and a cheating prevention module, and the cheating prevention module has standard sized eyes 2/nose/ears to prevent visual cheating of the camera vision image data of the test taker terminal in real time. A cheating detection module on a five-point scale of two facial feature points and a voice recognition module for preventing auditory cheating are provided.

음성 인식 모듈은 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리가 발생하는 경우(청각적인 부정 행위와 관련된 응시자의 말소리가 들리는 경우), 시청각적인 부정행위를 방지하도록 해당 응시자 단말의 시각적인 얼굴 사진 또는 얼굴 영상 및/또는 청각적인 음성 신호가 포함된 부정행위 정보를 시험 서버로 전송하고, 시험 서버를 통해 감독관 단말의 제어에 따라 해당 응시자 단말로 부정행위 방지 알람 또는 경고 메시지를 전송하여 부정행위를 방지하게 한다. The voice recognition module detects the test taker's voice signal with the microphone of the test taker's terminal during the online test or UBT test when the sound of the test taker's voice is higher than the standard value decibel (dB) of Gaussian noise (if the test taker's speech related to auditory cheating is heard) , In order to prevent audiovisual cheating, cheating information including a visual face picture or face image and/or audible voice signal of the candidate terminal is transmitted to the test server, and through the test server, according to the control of the supervisor terminal, the corresponding An anti-cheating alarm or warning message is sent to the test taker's terminal to prevent cheating.

상기 안면인식 모듈에 사용된 상기 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술은 posenet 알고리즘(machine learning model which allows for real-time face pose estimation)을 사용한다.The AI-based face contour recognition technology used in the face recognition module uses a posenet algorithm (machine learning model which allows for real-time face pose estimation).

상기 음성인식 모듈은 벡터 양자화(Vector Quantization)를 이용하는 방법, 동적 시간 정합(Dynamic Time Warping, DTW)을 이용하는 방법, 신경회로망(Neural Network)을 이용하는 방법, HMM(Hidden Markov Model, 은닉 마르코프 모델)을 이용하는 방법 중 어느 하나를 사용하며, 음성인식 API가 구비되는 STT(Speech To Text) 모듈을 사용한다. The voice recognition module uses a method using vector quantization, a method using dynamic time warping (DTW), a method using a neural network, and a hidden markov model (HMM). Any one of the methods used is used, and a STT (Speech To Text) module equipped with a voice recognition API is used.

응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리가 발생 시에, 응시자의 음성 데이터를 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)로 전송하고, 상기 시험 서버(100)를 통해 감독관 단말로 응시자의 부정행위 정보가 출력되며, 상기 시험 서버(100)로부터 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 수신한다. When the test taker's voice signal detected by the microphone of the test taker's terminal generates a sound higher than the standard decibel (dB) of Gaussian noise, the test taker's voice data is transmitted to the online test or UBT test server 100, and the test server 100 ) through which cheating information of the candidate is output to the supervisor terminal, and a warning message or alarm is received from the test server 100 to the corresponding candidate terminal.

실시예에서는, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에, 응시자 단말은 태블릿 PC를 사용하였다.In the embodiment, during the online test or UBT test, the test taker terminal used a tablet PC.

상기 응시자 단말(300,310,311)은 안면을 인식하고, 안면인식 모듈과 시각적인 부정행위를 검출하는 눈2/코/귀2 얼굴특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 청각적인 부정행위를 검출하는 음성인식 모듈이 구비된다. The test taker terminals 300, 310, and 311 recognize a face, a face recognition module, an eye 2/nose/ear 2 facial feature point 5-point anti-cheating module for detecting visual cheating, and a voice recognition module for detecting auditory cheating. is provided

상기 응시자 단말(300,310,311)은 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에, 응시자 단말의 정면 카메라로 실시간으로 촬영된 얼굴 영상의 ROI를 검출하여 얼굴 정면 사진의 표준 크기로 크기 보정/회전/각도 보정된 표준 크기의 얼굴 사진에 대하여 정면 얼굴인식 알고리즘을 사용하여 얼굴 객체를 추출하고, 얼굴 행동 패턴을 인식하며(pattern recognition), 표준 크기의 얼굴 정면 사진과 대비되는 표준 크기로 크기 보정/회전/각도 보정 후 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴 특징점들을 추출하며, 얼굴의 특징 추출과 분류를 통해 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들의 각각 좌측/우측 귀와 좌측/우측 눈의 중심점(동공)과의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하고, 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)의 얼굴사진 DB에 저장된 표준 크기의 얼굴 정면 사진과 비교하여 대리 시험 여부를 확인하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험시에 응시자 단말의 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 전면 얼굴이 좌우로 돌아간 각도에 따라 우측 눈과 우측 귀의 거리와 좌측눈과 좌측 귀의 거리가 달라지므로 부정행위를 판단하여 얼굴 사진 또는 또는 얼굴 영상을 상기 시험 서버(100)로 전송하고, 상기 시험 서버(100)에 연동된 감독관 단말이 확인하며 해당 응시자 단말로 알람 또는 경고 메시지를 발생한다. The test taker terminals 300, 310, and 311 detect the ROI of the face image captured in real time by the front camera of the test taker terminal during the online test or UBT test, and adjust the size/rotation/angle to the standard size of the face front photo. For face photos, a face object is extracted using a frontal face recognition algorithm, face behavior pattern recognition (pattern recognition), and size correction/rotation/angle correction to a standard size contrasted with a standard size face frontal photo. The outline of the face and facial feature points of Eye 2/Nose/Ear 2 are extracted, and through facial feature extraction and classification, the center points of the left/right ear and the left/right eye of the facial feature points of Eye 2/Nose/Ear 2, respectively ( Euclidean distance (d) and similarity with the pupil) are calculated, and whether a proxy test is confirmed by comparing with a standard size front face photo stored in the face photo DB of the online test or UBT test server 100, , During the online test or UBT test, the face behavior pattern captured by the camera of the test taker terminal is recognized, and the distance between the right eye and the right ear and the distance between the left eye and the left ear change according to the angle at which the front face is turned left and right, so cheating is judged. Then, the face photo or face image is transmitted to the test server 100, and the supervisor terminal linked to the test server 100 checks it and generates an alarm or warning message to the corresponding candidate terminal.

상기 응시자 단말(300,310,311)은 안면인식 모듈과 눈/코/귀 얼굴특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈에 의해 카메라 영상에 대하여 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘)을 사용하여 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하고 부정행위와 관련된 얼굴의 이상행동 패턴을 검출하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 응시자 단말의 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우) 부정행위를 방지하도록 경고 메시지 또는 알람이 출력된다. The test taker terminals 300, 310, and 311 use AI-based facial contour recognition technology (posenet algorithm) for the camera image by the facial recognition module and the eye/nose/ear facial feature point 5-point anti-cheating module to obtain positive eye/nose 3 points. Detects head movement to the right/left according to the proximity to the two end ears, detects abnormal facial behavior patterns related to cheating, and detects facial contours not being recognized when recognizing faces, or moving away from the test screen of the test taker terminal (Depending on whether the 3 eye/nose points get closer to the 2 ear points at both ends, if the distance between the eyes and ears and the distance between the nose and ears exceeds a certain standard value) A warning message or alarm is output to prevent cheating.

(실시예)(Example)

Posenet 모델을 사용하여 태블릿 PC의 Android에서 사람의 얼굴의 포즈 추정을 위한 TensorFlow를 사용하였다. 참고로, Posenet 알고리즘은 주요 인체의 부위의 위치를 감지하여 이미지나 동영상으로 부터 행위 인식에 의해 사람의 포즈(pose)를 추정하는 비전 모델이다. TensorFlow Lite는 응시자 단말의 카메라를 활용하여 사람의 주요 인체 부위를 실시간으로 감지하고 표시하는 Android 샘플 애플리케이션을 제공한다. 이 모델은 이미지에서 사람의 팔꿈치 및/또는 무릎 위치를 추정할 수 있으며, 실시예에서는 얼굴 인식 시에 실시간으로 눈2/코/귀2를 식별하여 안면안곽선 포즈 추정 모델을 구현하였다.Using the Posenet model, TensorFlow was used for estimating the pose of a human face on Android on a tablet PC. For reference, the Posenet algorithm is a vision model that detects the positions of major body parts and estimates a person's pose by recognizing an action from an image or video. TensorFlow Lite provides an Android sample application that uses the camera of the test taker's device to detect and display key human body parts in real time. This model can estimate the position of a person's elbow and/or knee in an image, and in the embodiment, a facial contour pose estimation model was implemented by identifying eyes 2/nose/ear 2 in real time during face recognition.

인공지능 안면인식 모듈에 사용된 posenet 알고리즘은 좌측 눈(leftEye), 우측 눈(rightEye), 코(nose), 왼쪽 귀(leftEar), 오른쪽 귀(rightEar)의 5점 척도 부정행위 방지 모듈을 사용하여 구현하였으며, The posenet algorithm used in the artificial intelligence face recognition module uses a five-point scale anti-fraud module of leftEye, rightEye, nose, leftEar, and rightEar. implemented,

leftEar의 x,y좌표와 rightEar의 x,y좌표를 구한 후 이를 기반으로 원의 직경(diameter)을 구하고 ellipse( )로 천사 고리를 만들 수 있다. diameter는 피타고라스 정리를 굳이 쓰지 않아도 p5js에서 dist( )로 쉽게 구할 수 있다.After finding the x,y coordinates of leftEar and the x,y coordinates of rightEar, you can find the diameter of a circle based on these and create an angel ring with ellipse( ). The diameter can be easily obtained with dist( ) in p5js without having to use the Pythagorean theorem.

<ml5js 및 웹캠 연결하기><Connecting ml5js and Webcam>

<script src="https://unpkg.com/ml5@0.3.1/dist/ml5.min.js"></script><script src="https://unpkg.com/ml5@0.3.1/dist/ml5.min.js"></script>

let video;let video;

let poseNet;let poseNet;

function setup( ) {function setup() {

createCanvas(400, 400); createCanvas(400, 400);

video = createCapture(VIDEO); video = createCapture(VIDEO);

//비디오가 2번 안나오게 해주는 용도 // Used to prevent the video from appearing twice

video.hide( ); video.hide( );

poseNet = ml5.poseNet(video,modelLoaded); poseNet = ml5.poseNet(video, modelLoaded);

poseNet.on('pose',gotPoses); poseNet.on('pose', gotPoses);

console.log(ml5); console.log(ml5);

}}

// 포즈 관련 콜백들이 들어감// Pose-related callbacks are entered

function gotPoses(poses) { function gotPoses(poses) {

}}

// 로딩이 잘됐는지 확인하는 용도// Used to check if loading was successful

function modelLoaded( ) {function modelLoaded() {

console.log('Model Loaded'); console.log('Model Loaded');

}}

function draw( ) {function draw() {

//0,0위치에 웹캠을 그려준다. // Draw the webcam at position 0,0.

image(video,0,0); image(video,0,0);

}}

응시자 단말의 전면 카메라 얼굴 영상으로부터 실시간으로 얼굴 영역을 추출하고, 표준 크기로 크기 보정/회전/각도 보정을 통해 얼굴 사진의 표준 크기로 맞추며, 시험 서버에 기 저장된 표준 크기의 얼굴 사진 DB의 학습 데이터와 비교 -> 얼굴 사진의 학습 모델 -> 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 추출하고 분류하며, 얼굴 인식 데이터의 윤곽선, 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들의 그룹 clustering(클러스터의 중심 k-means 알고리즘) density estimation하며, 얼굴의 특징점들의 거리(유클리디안 거리)와 유사도(similarity)를 계산하여 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버의 얼굴 사진 DB에 저장된 표준 크기의 응시자 사진의 얼굴 특징점들의 유클리디안 거리와 유사도(similarity)를 비교하여 응시자 사진 본인이 확인하여 대리 시험이 방지되며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 부정행위를 판단하게 된다. The face region is extracted in real time from the face image of the front camera of the test taker terminal, adjusted to the standard size of the face photo through size correction/rotation/angle correction to the standard size, and learning data of the standard size face photo DB pre-stored in the test server. Comparison with -> Learning model of face photo -> Extracts and classifies facial contours and eye 2 / nose / ear 2 facial feature points, outlines of face recognition data, eye 2 / nose / ear 2 face feature points Group clustering (center of cluster k-means algorithm) density estimation, distance (Euclidean distance) and similarity of face feature points are calculated, and standard size candidates stored in face photo DB of online test or UBT test server By comparing the Euclidean distance and similarity of the facial feature points in the photograph, the candidate himself/herself checks the photograph to prevent proxy testing, and cheating is determined during the online test or UBT test.

예를들면, 응시자 단말(태블릿 PC)의 시험 화면으로 응시자 단말의 전면 카메라로 촬영되는 얼굴이 향하는 방향이 바뀌거나 응시자가 얼굴을 돌리면 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들이 인식이 안되거나 사용자의 얼굴과 스마트폰의 유효 거리(20~30cm)내에서 시험 프로그램을 향하는 각도가 달라지게 되면, 부정행위로 인식하며, 얼굴 사진 또는 얼굴 영상의 부정행위 감지 결과를 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)로 전송하고, 이를 상기 시험 서버(100)를 통해 감독관 단말(200)로 전송하며, 감독관 단말이 해당 응시자 단말이 부정 행위를 방지하도록 상기 시험 서버(100)를 통해 해당 응시자 단말로 알람을 발생하거나 경고 메시지를 전송하며 부정행위를 방지하게 한다. For example, when the direction of the face photographed by the front camera of the test taker device (tablet PC) changes or the test taker turns the face, the outline of the face and the facial features of eyes 2/nose/ear 2 are displayed. If it is not recognized or the angle towards the test program changes within the effective distance (20-30cm) of the user's face and the smartphone, it is recognized as cheating, and the cheating detection result of the face photo or face image is displayed as an online test or It is transmitted to the UBT test server 100, and transmitted to the supervisor's terminal 200 through the test server 100, and the supervisor's terminal transmits the corresponding test taker's terminal through the test server 100 to prevent cheating. It generates an alarm or sends a warning message to the terminal and prevents cheating.

또는, [텍스트 A] 데이터 참조 미리 정의된 응시자 프로그램에서 설정된 경고 임계치가 0이 되는 순간 시험 서버 연결 없이 응시자 단말로 알람이나 경고 메시지를 표시하고, 감독관/부정행위 검출 서버/기타 시험 서버로 역 전송할 수 있고, 또는 시험 종료 후 해당 RAW DATA를 후처리를 위해 부정행위 검출 서버/기타 시험 관리 서버로 전송한다.Alternatively, [Text A] As soon as the warning threshold set in the predefined candidate program with data reference becomes 0, an alarm or warning message is displayed on the candidate device without connecting to the test server and transmitted back to the supervisor/cheating detection server/other test servers. Alternatively, after the test is over, the corresponding RAW DATA is transmitted to the cheating detection server/other test management server for post-processing.

또한, 응시자 단말은 안면 인식 모듈과 부정행위 방지 모듈을 구비하며, 상기 부정행위 방지 모듈은 응시자 단말에 응시자의 부정행위를 방지하기 위해 응시자의 말소리를 인식하는 음성 인식 모듈을 더 구비하고, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 응시자 단말의 마이크를 통해 입력된 부정행위와 관련된 응시자의 말소리가 들리는 경우 음성 인식하며, 음성 인식된 응시자의 음성 신호를 즉시 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)로 전송하여 저장하며, 이를 시험 서버(100)를 통해 감독관 단말(200)로 전송하여 감독관이 해당 응시자 단말이 부정행위를 방지하도록 상기 시험 서버(100)를 통해 해당 응시자 단말로 알람을 발생하거나 경고 메시지를 전송하며 부정행위를 방지하게 한다. 또는, 기 설정된 표준 크기의 얼굴 정면 사진에서 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리 등의 미리 정의된 거리의 임계치를 참조하여 시험 서버의 명령 없이 응시자 프로그램에서 직접 해당 응시자 단말로 부정행위 검출시 알람이나 경고 메시지를 표시하고, 감독관 단말 또는 부정행위 검출 서버, 또는 기타 시험 관리 서버로 전송한다. In addition, the test taker terminal includes a face recognition module and an anti-cheating module, and the anti-cheating module further includes a voice recognition module for recognizing a speech of the test taker in order to prevent cheating of the test taker in the test taker terminal. Alternatively, if the voice of the test taker related to cheating is heard through the microphone of the test taker's terminal during the UBT test, the voice is recognized, and the voice signal of the test taker is immediately transmitted to the online test or UBT test server 100 for storage. , This is transmitted to the supervisor terminal 200 through the test server 100 so that the supervisor generates an alarm or sends a warning message to the corresponding candidate terminal through the test server 100 so that the candidate terminal prevents cheating. prevent the action. Alternatively, by referring to thresholds of predefined distances such as eye-to-ear distance, nose-to-ear distance, etc. in a frontal face picture of a preset standard size, an alarm or alarm when cheating is detected from the test taker's terminal directly from the test taker's program without a command from the test server. A warning message is displayed and transmitted to the supervisor's terminal, fraud detection server, or other test management server.

온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)는 WWW 서버(101), 제어부(102), 회원 등록부(103), 사용자 인증부(104), 시험 공지부(105), QR 코드 관리부(106), 인사말 제공부(TTS)(107), 감독자 확인부(108), 얼굴 인식부(109), 부정행위 처리부(110), 시험 관리부(111), 시험 정보DB(120), 응시자DB(121), 및 얼굴사진 DB(123)를 포함한다. The online test or UBT test server 100 includes a WWW server 101, a control unit 102, a member registration unit 103, a user authentication unit 104, a test notice unit 105, a QR code management unit 106, a greeting system Study (TTS) 107, supervisor confirmation unit 108, face recognition unit 109, cheating processing unit 110, test management unit 111, test information DB 120, candidate DB 121, and face It includes a photo DB (123).

상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)는 The online test or UBT test server 100

태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나를 사용하는 응시자 단말과 감독관 단말과 유무선 통신을 통해 연결되는 WWW 서버(101); A tablet PC, a smartphone, a WWW server 101 connected to a test taker terminal using any one of a PC and a supervisor terminal through wired or wireless communication;

유무선 통신망을 통해 태블릿 PC, 스마트폰, PC의 응시자 단말과 감독관 단말로 온라인 또는 유비쿼터스 기반 학습(UBL)과 유비쿼터스 기반 시험(UBT)의 응용 서비스를 제공하도록 제어하는 제어부(102); A control unit 102 for controlling to provide application services of online or ubiquitous-based learning (UBL) and ubiquitous-based test (UBT) to tablet PCs, smartphones, PC test taker terminals and supervisor terminals through wired and wireless communication networks;

상기 제어부(102)에 연결되며, 응시자의 회원 정보를 등록받아 ID/Passwd를 저장하여 관리하는 회원 등록부(103); a member registration unit 103 connected to the control unit 102 and receiving registered member information of the candidate and storing and managing ID/Passwd;

상기 제어부(102)에 연결되며, QR 코드/Passwd 또는 ID/Passwd를 사용하여 사용자를 인증하는 사용자 인증부(104); A user authentication unit 104 connected to the control unit 102 and authenticating a user using QR code/Passwd or ID/Passwd;

상기 제어부(102)에 연결되며, 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 학습(Learning)과 시험(Test) 또는 유비쿼터스 기반 온라인 학습(UBL)과 시험(UBT) 일정과 장소를 제공하는 시험 공지부(105); A test notice unit connected to the control unit 102 and providing tablet PC, smartphone, PC-based online learning (Learning and test) or ubiquitous-based online learning (UBL) and test (UBT) schedule and location ( 105);

상기 제어부(102)에 연결되며, 시험 응시자들에게 응시자 정보에 대응하는 QR 코드를 발급하고, 이를 관리하는 QR 코드 관리부(106); a QR code management unit 106 that is connected to the control unit 102, issues a QR code corresponding to test taker information to test takers, and manages the QR code;

응시자의 응시표에 부착된 QR 코드 인식 후, TTS 변환 기술을 통해 인사말을 제공하는 인사말 제공부(TTS)(107); A greeting providing unit (TTS) 107 that provides a greeting through TTS conversion technology after recognizing the QR code attached to the test taker's examination ticket;

상기 제어부(102)에 연결되며, 응시자 단말로부터 카메라에 의해 촬영된 응시자의 얼굴 사진을 수신받아 데이터베이스에 기 저장된 응시자 정보와 응시자의 정면 얼굴 사진을 비교하고 감독관 단말에서 감독관이 확인하여 대리 시험 여부를 체크하고 시험 응시 자격을 확인하는 감독관 확인부(108); It is connected to the control unit 102, receives a face picture of the candidate taken by the camera from the candidate terminal, compares the candidate information previously stored in the database with the candidate's frontal face picture, and the supervisor checks at the supervisor terminal to determine whether or not to take the proxy test. A supervisor confirmation unit 108 that checks and confirms qualifications for taking the test;

상기 제어부(102)에 연결되며, 응시자 단말에서 안면인식 모듈을 사용하여 시험 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 인식하고, 응시자 단말로부터 얼굴 인식 결과를 수신받는 얼굴 인식부(109); A face that is connected to the control unit 102 and recognizes the outline of the test taker's face and the feature points of the eye 2/nose/ear 2 using the face recognition module in the test taker terminal, and receives the face recognition result from the test taker terminal. recognition unit 109;

상기 제어부(102)에 연결되며, 응시자 단말에서 안면인식 모듈과 부정행위 방지 모듈에 의해 전면 카메라 영상에 대하여 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘)을 사용하여 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하고 컨닝 페이퍼를 보는 부정행위와 관련된 얼굴의 이상행동 패턴을 검출하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우), 또는 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리가 발생하는 경우, 시청각적인 부정행위를 방지하도록 해당 응시자 단말의 시각적인 얼굴 사진 또는 얼굴 영상 및/또는 청각적인 음성 신호가 포함된 부정행위 정보를 상기 시험 서버(100)로 수신받고, 상기 시험 서버(100)를 통해 감독관 단말의 제어에 따라 해당 응시자 단말로 부정행위 방지 알람 또는 경고 메시지를 전송하여 출력되도록 하는 부정행위 처리부(110); It is connected to the control unit 102, and 3 eye/nose points are close to 2 points at both ends by using facial contour recognition technology (posenet algorithm) for the front camera image by a face recognition module and an anti-cheating module in the test taker terminal. It detects head movement to the right/left depending on whether it loses, detects abnormal behavior patterns of the face related to the cheating of viewing the cheat sheet, and detects facial contours when face recognition is not recognized, or when it is out of the test screen (Eyes/Nose 3 If the eye-to-ear distance or the nose-to-ear distance in the corresponding direction exceeds a certain standard value depending on whether the point approaches the two ends of the ears), or the test taker's voice signal detected by the microphone of the test taker terminal is the standard decibel of Gaussian noise (dB) or more, receive cheating information including a visual face picture or face image of the test taker terminal and/or an audible voice signal to the test server 100 to prevent audiovisual cheating. a cheating processing unit 110 for receiving and outputting an anti-cheating alarm or warning message to a corresponding test taker terminal through the test server 100 under the control of a supervisor terminal;

상기 제어부(102)에 연결되며, 상기 응시자 단말과 상기 감독관 단말로 시험 프로그램(App)과 시험지를 제공하며, 응시자 정보들과 응시자의 현장 얼굴 사진, 감독관 정보를 관리하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험시에 일정 시험 시간 이내에 각각의 응시자 단말에 시험지 작성 답안을 저장한 후 시험 종료시 시험 서버(100)로 전송되며, 응시자들의 시험지 작성 답안, 채점 결과, 감독관 정보와 응시자 현황 정보를 저장하여 관리하는 시험 관리부(111);It is connected to the control unit 102, provides a test program (App) and test papers to the test taker terminal and the supervisor terminal, manages test taker information, on-site face photos of the test taker, and supervisor information, and during an online test or UBT test. A test management unit that stores test paper writing answers in each test taker terminal within a certain test time, and then transmits them to the test server 100 when the test ends, and stores and manages test takers' test paper writing answers, scoring results, supervisor information, and test taker status information (111);

응시자들의 시험지와 작성 답안, 채점 결과를 저장하는 시험 정보DB(120); 응시자 정보와 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 저장하는 응시자DB(121)와 얼굴 DB(123)를 포함한다. Examination information DB (120) for storing test takers' test papers, written answers, and scoring results; It includes a candidate DB 121 and a face DB 123 which store candidate information and a standard size front face picture.

응시자 단말은 온라인 시험(IBT ; Internet Based Test) 또는 유비쿼터스 기반 시험(UBT; Ubiquitous-based Test)를 위한 스마트폰, 태블릿 PC 뿐만 아니라, 인터넷 접속이 가능한 이동통신 단말, 또는 노트북을 포함한다. The test taker terminal includes a mobile communication terminal capable of accessing the Internet, or a laptop computer as well as a smart phone or a tablet PC for an Internet Based Test (IBT) or a Ubiquitous-based Test (UBT).

응시자 단말은 시험 프로그램(App)이 설치되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나를 사용하며, 응시자 단말의 카메라 영상의 인공지능 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈이 구비되며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)로부터 다운로드 받은 시험 프로그램(App)이 설치되며, The test taker terminal uses any one of tablet PC, smartphone, or PC where the test program (App) is installed, and the AI face recognition module of the camera image of the test taker terminal and 5 facial feature points of eyes 2 / nose / ears 2 A scale cheating prevention module is provided, an online test or a test program (App) downloaded from the UBT test server 100 is installed,

상기 안면인식 모듈에 사용된 상기 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술은 posenet 알고리즘을 사용한다. The AI-based face contour recognition technology used in the face recognition module uses the posenet algorithm.

응시자 단말은 안면인식 모듈과 부정행위 방지 모듈을 구비하며, 부정행위 방지 모듈은 실시간으로 시각적인 부정행위를 검출하는 응시자 단말의 카메라 비젼 영상의 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 검출 모듈과 청각적인 부정행위를 검출하는 음성인식 모듈을 구비한다. The test taker terminal has a face recognition module and a cheating prevention module, and the cheating prevention module detects visual cheating in real time. An action detection module and a voice recognition module for detecting auditory misconduct are provided.

온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)는 의과대학/치과대학/약학 대학/공과 대학 등의 대학 시험, TOEIC/TOEFL 시험, 어학 시험, 공무원 시험, 자격증 시험, 보건의료교육 학습과 시험지를 제공하는 문제 은행의 각종 공인 인증 시험 또는 비공인 시험을 시험 일정과 장소를 공지하고 시험 서버의 데이터베이스의 시험 프로그램을 사용하여 유무선 통신망을 통해 응시자 단말들로 온라인 시험 또는 오프라인 상에서 저장된 시험 문제를 활용하여 시험을 치를 수 있는 모든 형태의 PC/스마트 기기(태블릿 PC, 스마트폰)를 활용하는 UBT 시험을 제공한다. The online test or UBT test server 100 provides college tests such as medical school / dental school / pharmacy college / engineering college, TOEIC / TOEFL test, language test, civil service test, certification test, health and medical education learning and test papers The test schedule and location for various official certification tests or non-certified tests of banks are announced, and the tests are taken using test questions stored online or offline with test taker terminals through wired or wireless communication networks using test programs in the database of the test server. We provide UBT tests that utilize all types of PCs/smart devices (tablet PCs, smartphones) that can be used.

제어부(102)는 시험일정과 장소가 확정되면, 감독관을 선임하여 감독관에게 감독관선임정보를 제공하고, 응시자들에게 문자 메시지/웹페이지를 통해 시험 일정과 장소를 공지하며, 시험 당일 시험장소의 감독관 단말(200)로 시험 정보와 시험지 정보를 송수신하여 시험을 진행 관리하며, 자동채점결과부(124) 및 검수관리부(125)의 결과로부터 채점결과를 해당 응시자 단말들로 제공한다.When the exam schedule and location are confirmed, the control unit 102 appoints a supervisor, provides supervisor appointment information to the supervisor, notifies test takers of the test schedule and location through a text message/webpage, The terminal 200 transmits and receives test information and test paper information to manage the progress of the test, and provides scoring results from the results of the automatic scoring result unit 124 and the inspection management unit 125 to corresponding test taker terminals.

시험정보 데이터베이스(120)에 저장되는 시험정보는 시험 제목, 시험 일정과 장소, 시험 시간, 시험 장소의 위치 정보, 할당된 시험실별 감독관 정보와 응시자들 명단, 시험실별 좌석수, 감독관 정보, A/B 유형별 시험지의 문제 정보, 답안 정보, 채점 정보, 감독관 정보를 포함한다.The test information stored in the test information database 120 includes the test title, test schedule and location, test time, test location location information, assigned supervisor information for each test room and list of test takers, number of seats for each test room, supervisor information, A/ Includes question information, answer information, grading information, and supervisor information for each type of test.

그리고, 응시자 데이터베이스(121)는 이름, 주민등록번호, 집주소, 이동전화번호, 이메일 등을 포함하는 응시자 정보, 응시자의 얼굴 사진(표준 크기의 얼굴 정면 사진) 및 QR 코드/passwd, ID/passwd 식별 정보와 시험 관련 정보, 응시자 신청 현황이 저장된다.In addition, the candidate database 121 includes candidate information including name, resident registration number, home address, mobile phone number, e-mail, etc., candidate's face picture (standard size front face picture) and QR code/passwd, ID/passwd identification information and test-related information, and applicant application status are stored.

도 11은 본 발명에 따른 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 제공 방법을 나타낸 순서도이다. 11 is a flowchart illustrating a tablet PC, smartphone, and PC-based online test providing method using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating using voice recognition according to the present invention.

음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 제공 방법은 How to provide a tablet PC, smartphone, or PC-based online test using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating using voice recognition

회원 정보를 등록받고, 로그인/사용자 인증 후에, 응시자 정보와 정면 얼굴 사진을 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버가 등록받아 저장하는 단계(S10); Registering member information, and after log-in/user authentication, registering and storing test taker information and a frontal face picture in an online test or UBT test server (S10);

응시자 정보와 정면 얼굴 사진에 대응하는 응시자의 응시표에 부착되는 QR 코드를 발급하는 단계(S20); Issuing a QR code attached to the candidate's gaze tag corresponding to the candidate information and the front face photo (S20);

상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버가 주관 시험에 따라 시험 일정과 장소를 공지하는 단계(S30);The online test or UBT test server notifying the test schedule and location according to the subject test (S30);

응시자의 응시표에 부착된 QR 코드를 스마트폰으로 찍어 응시자 단말(PC, 태블릿 PC 등)의 카메라에 인식 화면에 대면 동작되며, 응시자의 응시표에 부착된 QR 코드 인식 후, TTS(Text To Speech) 기능을 통해 인사말을 제공하는 단계(S40); The QR code attached to the test taker's test taker's test taker is taken with a smartphone and placed on the recognition screen to the camera of the test taker's device (PC, tablet PC, etc.). Providing a greeting through (S40);

응시자 단말은 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘)을 사용하는 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 음성인식 모듈을 구비하며, 상기 응시자 단말에서 정면 얼굴인식 알고리즘을 사용하여 카메라의 정면 얼굴 사진의 인식 결과를 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버로 수신받아 감독관 단말이 응시자 정보와 표준 크기의 얼굴 사진과 그 얼굴의 특징점들을 비교하여 응시자 본인 여부를 확인하여 대리 시험을 방지하며 시험 응시 여부를 결정하는 단계(S50); The candidate terminal includes a face recognition module using AI-based facial contour recognition technology (posenet algorithm), an anti-cheating module with a 5-point scale for eyes 2/nose/ear 2 facial feature points, and a voice recognition module. Using the face recognition algorithm, the recognition result of the camera's front face photo is received by the online test or UBT test server, and the supervisor's terminal compares the test taker's information with the standard size face photo and the facial feature points to confirm whether the test taker is the applicant and act as an agent. Preventing the test and determining whether to take the test (S50);

각 응시자 단말은 안면인식 모듈과 부정행위 방지 모듈을 구비하며, 상기 부정행위 방지 모듈은 시험 시간 동안 응시자 단말의 카메라 비전 영상 데이타의 안면윤곽선 인식 기술을 사용한 시각적인 부정행위 검출 모듈과 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리가 발생 시에 청각적으로 응시자의 음성 신호의 부정행위를 검출하는 마이크로 입력된 응시자의 음성 신호를 검출하는 음성인식API가 구비된 음성 인식 모듈을 구비하며, Each test taker terminal includes a face recognition module and a cheating prevention module, and the cheating prevention module includes a visual cheating detection module and a reference value decibel (dB) using facial contour recognition technology of camera vision image data of the test taker terminal during the test time. ) A voice recognition module equipped with a voice recognition API that detects the voice signal of the test taker inputted with a microphone to detect misconduct of the test taker's voice signal aurally when the above sound is generated,

상기 안면인식 모듈에 사용된 안면윤곽선 인식 기술은 posenet 알고리즘을 사용하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 즉 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우 부정행위로 인식하며, 또는 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리가 발생하는 경우, 응시자 단말에서 카메라와 마이크로 검출된 온라인 시험을 보는 응시자의 시청각적인 부정행위 검출시, 응시자의 얼굴 사진 또는 얼굴 영상 및/또는 음성 데이터를 시험 서버(100)로 전송하며, 상기 시험 서버(100)를 통해 감독관 단말로 이를 출력되며, 상기 시험 서버(100)로부터 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 수신하는 단계(S60); 및 The face contour recognition technology used in the face recognition module uses the posenet algorithm, and when face contour recognition is not performed during face recognition, when it is out of the test screen, that is, the eye-to-ear distance and the nose-to-ear distance in the corresponding direction. If the test taker exceeds a certain threshold, it is recognized as cheating, or if the test taker's voice signal detected by the microphone of the test taker's terminal generates a sound that exceeds the standard value decibel (dB) of Gaussian noise, the test taker's terminal detects the camera and microphone on the online test. When an audio-visual misbehavior is detected by a viewing candidate, the candidate's face picture or face image and/or voice data are transmitted to the test server 100, and output to the supervisor's terminal through the test server 100, and the test server Receiving a warning message or an alarm from (100) to the corresponding test taker terminal (S60); and

응시자 단말과 감독관 단말로 시험 프로그램(App)과 온라인 시험지를 제공하며, 응시자 정보들과 응시자의 현장 얼굴 사진, 감독관 정보를 시험 서버(100)의 데이터베이스에 저장하여 관리하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험시에 일정 시험시간 동안 각각의 응시자 단말에 시험지 작성 답안을 저장후 시험 종료시 응시자 단말로부터 시험 서버(100)로 전송받아 저장하며(S70), 시험 서버(100)가 응시자들의 시험지 작성 답안의 채점 결과를 응시자 단말로 제공하는 단계(S80)를 포함한다. The test program (App) and online test papers are provided to the test taker terminal and supervisor terminal, and the test taker information, the on-site face picture of the test taker, and the supervisor information are stored and managed in the database of the test server 100, and during the online test or UBT test After storing the test paper writing answers in each test taker terminal during a certain test time, at the end of the test, the test taker terminal receives and stores them in the test server 100 (S70), and the test server 100 scores the test takers' test paper writing answers. and providing it to the test taker terminal (S80).

응시자 단말은 인공 지능(AI) 기반 안면윤곽선 인식 기술은 태블릿 PC의 카메라 영상의 안면윤곽선 인식을 위해 posenet 알고리즘을 사용하였다. 온라인 시험 또는 UBT 시험시에, AI 기반 얼굴인식 기술을 사용하여 시험 서버(100)에 연동된 감독관 단말을 통해 태블릿 PC 응시자 본인을 확인하고 대리 시험을 방지하며, 온라인 또는 UBT 시험장의 응시자 얼굴의 안면인식 출입통제 시스템으로 활용 가능하며, 온라인 시험과 UBT 시험에서 대리 시험이나 부정 행위를 방지한다.In the test taker terminal, artificial intelligence (AI)-based facial contour recognition technology used the posenet algorithm for facial contour recognition of the camera image of the tablet PC. During the online test or UBT test, AI-based face recognition technology is used to identify the tablet PC test taker through the supervisor terminal linked to the test server 100, prevent proxy test, and check the face of the test taker at the online or UBT test site. It can be used as a recognition access control system and prevents proxy tests or cheating in online tests and UBT tests.

상기 응시자 단말은 시험 프로그램(App)이 설치되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나를 사용하며, 상기 시험 프로그램이 설치되고, 상기 인공지능 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2의 5점 척도 부정행위 방지 모듈 및 음성인식 모듈을 구비한다. The test taker terminal uses any one of a tablet PC, a smartphone, and a PC on which a test program (App) is installed, and the test program is installed, and the artificial intelligence face recognition module and 5 points of eyes 2 / nose / ears 2 are installed. A scale anti-cheating module and a voice recognition module are provided.

상기 안면인식 모듈에 사용된 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술은 posenet 알고리즘을 사용한다.The AI-based face contour recognition technology used in the face recognition module uses the posenet algorithm.

상기 응시자 단말(300,310,311)은 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈이 구비되며, The candidate terminals 300, 310, and 311 are equipped with a face recognition module and an eye 2 / nose / ear 2 facial feature point 5-point scale anti-cheat module,

온라인 시험 또는 UBT 시험시에 응시자 단말의 전면 카메라로 실시간으로 촬영된 얼굴 영상의 ROI를 검출하여 크기 보정/회전각도 보정된 표준 크기의 정면 얼굴 사진에 대하여 얼굴인식 알고리즘을 사용하여 얼굴 행동 패턴을 인식하여 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 추출하고, 특징 추출과 분류를 통해 눈2/코/귀2의 5점 척도의 얼굴의 특징점들의 각각 좌측/우측 귀와 좌측/우측 눈의 중심점(동공)과의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)의 얼굴사진 DB의 데이터와 비교하여 대리 시험 여부를 확인하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험시에 전면 얼굴이 좌우로 돌아간 각도에 따라 우측 눈과 우측 귀의 거리와 좌측눈과 좌측 귀의 거리가 달라지므로 부정행위를 판단하여 부정행위와 관련된 얼굴 사진과 얼굴 영상을 상기 시험 서버(100)로 전송하고, 상기 시험 서버(100)에 연동된 감독관 단말이 확인하고 해당 응시자 단말로 알람 또는 경고 메시지를 발생한다. During the online test or UBT test, the ROI of the face image captured in real time by the front camera of the test taker's device is detected and the face behavior pattern is recognized using the face recognition algorithm for the standard size frontal face photo with size correction/rotation angle correction. The outline of the candidate's face and facial feature points of Eye 2/Nose/Ear 2 are extracted, and through feature extraction and classification, the facial feature points of Eye 2/Nose/Ear 2 on a 5-point scale are left/right ear and left ear respectively. / Calculate the Euclidean distance (d) and similarity with the center point (pupil) of the right eye, compare it with the data of the face photo DB of the online test or UBT test server 100 to check whether it is a proxy test , In the online test or UBT test, the distance between the right eye and the right ear and the distance between the left eye and the left ear change according to the angle at which the front face is turned left and right. It is transmitted to the server 100, the supervisor terminal linked to the test server 100 checks it, and generates an alarm or warning message to the corresponding candidate terminal.

각 응시자 단말은 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 음성인식 모듈을 구비하며, 상기 부정행위 방지 모듈은 시험 시간 동안 시각적인 부정행위를 검출하기 위해 응시자 단말의 카메라 비전 영상 데이터의 안면윤곽선 인식 기술을 사용한 시각적인 부정행위 검출 모듈과, 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리가 발생 시에 응시자의 음성 신호의 청각적인 부정행위와 관련된 마이크로 입력된 응시자의 음성 신호를 검출하는 음성 인식 모듈을 구비하며, Each test taker terminal includes a face recognition module, an eye 2/nose/ear 2 facial feature point 5-point scale anti-cheating module, and a voice recognition module. A visual cheating detection module using facial contour recognition technology of the camera vision image data of the terminal and a test taker's voice signal input into the microphone related to auditory cheating of the test taker's voice signal when a sound higher than the standard decibel (dB) is generated. Equipped with a voice recognition module for detecting,

응시자 단말의 안면인식 모듈에 의해 응시자 단말의 전면 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 표준 크기의 얼굴 객체를 추출하고 눈/코/귀의 5점 척도 얼굴의 특징점들을 추출하며, 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 특징점들을 인식하며, 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점들의 각각 좌측/우측 귀와 좌측/우측 눈의 중심점(동공)과의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하고, 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하여 부정행위와 관련된 얼굴의 이상행동 패턴을 검출하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 응시자 단말의 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우) 부정행위로 인식하고 부정행위와 관련된 얼굴 사진 또는 얼굴 영상을 시험 서버(100)로 전송되며, 및/또는 The face recognition module of the test taker device recognizes the facial behavior pattern captured by the front camera of the test taker device, extracts a standard size face object, extracts facial feature points on a 5-point scale of eyes/nose/ears, and outlines the face of the test taker. and eye 2/nose/ear 2 feature points, and Euclidean distance (d) and similarity ( similarity), detects head movement to the right/left according to whether 3 points of eyes/nose get closer to 2 points of ears at both ends, detects abnormal facial behavior patterns related to cheating, and recognizes facial contours during face recognition. If this is not possible, if it is out of the test screen of the test taker terminal (when the distance between the eyes and ears and the distance between the nose and ears in the corresponding direction exceeds a certain standard depending on whether the 3 eye/nose points are closer to the 2 ears at both ends) It is recognized as an act and a face photo or face image related to the cheating is transmitted to the test server 100, and / or

응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리가 발생 시에, 응시자의 음성 데이터를 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)로 전송하고, 상기 시험 서버(100)를 통해 감독관 단말로 응시자의 부정행위 정보가 출력되며, 상기 시험 서버(100)로부터 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 수신하여 표시한다. When the test taker's voice signal detected by the microphone of the test taker's terminal generates a sound higher than the standard decibel (dB) of Gaussian noise, the test taker's voice data is transmitted to the online test or UBT test server 100, and the test server 100 ) through which the test taker's cheating information is output to the supervisor's terminal, and a warning message or alarm is received and displayed on the test taker's terminal from the test server 100.

응시자 단말(300,310,311)은 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)에 유무선 통신망(LAN, Wi-Fi, LTE 4G/5G)을 통해 연결되며, 인공지능 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈을 구비하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 응시자 단말의 전면 카메라로 실시간으로 촬영된 얼굴 영상의 ROI(Region of Interest)를 검출하여 코의 꼭지점을 기준으로 표준 크기 보정/회전/각도 보정된 표준 크기의 얼굴 사진을 생성하며, 얼굴 객체와 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 추출하고, 가로x세로 표준 크기의 정면 얼굴 사진의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 얼굴 특징점들의 특징 벡터 x를 구하며, 눈2,코, 귀2의 특징 추출과 분류를 통해 얼굴의 특징점들의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하고, 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버의 얼굴사진 DB와 비교하여 대리 시험 여부를 확인하게 하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 응시자 단말의 카메라로 촬영된 전면 얼굴이 좌우로 돌아간 각도에 따라 부정행위를 판단하여 얼굴 사진 또는 얼굴 영상이 포함된 부정행위 정보를 시험 서버(100)로 전송하고, 감독관 단말이 부정행위 정보가 확인되면 시험 서버(100)로부터 해당 응시자 단말로 수신된 부정행위 방지 알람을 발생하거나 경고 메시지를 출력한다. Candidate terminals (300, 310, 311) are connected to the online test or UBT test server 100 through wired and wireless communication networks (LAN, Wi-Fi, LTE 4G/5G), and the artificial intelligence face recognition module and the face of eyes 2 / nose / ears 2 Equipped with a 5-point scale anti-cheating module, detects the ROI (Region of Interest) of the facial image captured in real time with the front camera of the test taker's device during the online test or UBT test, and has a standard size based on the vertex of the nose. It creates a standard size face photo that has been calibrated/rotated/angle corrected, extracts the face object, face outline, and eye 2/nose/ear 2 facial feature points. The feature vector x of the contour line and eye 2/nose/ear 2 face feature points is obtained, and the Euclidean distance (d) and similarity of the face feature points are calculated through feature extraction and classification of eye 2, nose, and ear 2. In the online test or UBT test server, it is compared with the face photo DB of the online test or UBT test server to check whether it is a proxy test. to transmit cheating information including a face photo or facial image to the test server 100, and when the cheating information is confirmed by the supervisor's terminal, an anti-cheating alarm received from the test server 100 to the test taker's terminal is generated, or print a warning message

상기 응시자 단말은 안면인식 모듈과 얼굴특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈에 의해 카메라 영상에 대하여 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘)을 사용하여 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하고 부정행위와 관련된 얼굴의 이상행동 패턴을 검출하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치(수치)를 넘는 경우), 또는 상기 응시자 단말의 음성인식 모듈에 의해 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리가 발생하는 경우, 시청각적인 부정행위를 방지하도록 해당 응시자 단말의 시각적인 얼굴 사진 또는 얼굴 영상 및/또는 청각적인 음성 신호가 포함된 부정행위 정보를 시험 서버(100)로 전송하고, 시험 서버(100)를 통해 감독관 단말에 응시자의 시청각적인 부정행위 정보가 표시되며, 시험 서버(100)를 통해 감독관 단말의 제어에 따라 해당 응시자 단말로 부정행위 방지 알람 또는 경고 메시지를 전송하여 출력되도록 한다. The test taker terminal uses facial contour recognition technology (posenet algorithm) for the camera image by the face recognition module and the facial feature point 5-point scale cheating prevention module, and determines whether the 3 eye/nose points approach the 2 ears at both ends. / Detects head movement to the left, detects abnormal behavior patterns of the face related to cheating, and detects facial contours during face recognition, when it is out of the test screen (3 eyes/nose points are close to 2 ears at both ends) If the eye-to-ear distance or nose-to-ear distance in the corresponding direction exceeds a certain reference value (value), or the voice signal of the test taker detected by the voice recognition module of the test taker terminal with the microphone of the test taker terminal is Gaussian When a sound higher than the standard decibel (dB) of noise is generated, cheating information including a visual face picture or face image of the test taker terminal and/or an audible voice signal is transmitted to the test server (100) to prevent audiovisual cheating. ), the audio-visual cheating information of the candidate is displayed on the supervisor's terminal through the test server 100, and an anti-cheating alarm or warning message is sent to the corresponding candidate's terminal under the control of the supervisor's terminal through the test server 100. to be sent and output.

응시자의 응시표에 부착된 QR 코드를 스마트폰으로 찍은 후 응시자 단말의 카메라에 인식 화면에 대면 동작되며, 상기 응시자의 응시표에 부착된 QR 코드 인식 후, TTS(Text To Speech)를 통해 인사말을 제공하는 단계를 더 포함한다. After taking a picture of the QR code attached to the candidate's gaze card with a smartphone, the camera of the candidate's terminal is operated by touching the recognition screen, and after recognizing the QR code attached to the candidate's gaze card, a greeting is provided through TTS (Text To Speech) Include more steps.

시험 프로그램의 시험지 문항은 각 문항마다 단지 텍스트 및 이미지 뿐만 아니라 텍스트, 이미지, VR/AR 콘텐츠, 음성과 동영상이 포함된 멀티미디어 시험 문항이 출제되어 디스플레이 된다.For the test paper questions of the test program, not only text and images, but also multimedia test questions including text, images, VR/AR content, voice and video are presented and displayed for each question.

안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 제공 방법은, The method of providing an online test using facial contour recognition artificial intelligence,

상기 응시자 단말은 시험 프로그램(App)이 설치되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나를 사용하며, 상기 시험 프로그램이 설치되고, 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 및 음성인식 모듈을 구비한다.The test taker terminal uses any one of a tablet PC, a smartphone, and a PC on which a test program (App) is installed, and the test program is installed, and the face recognition module and five facial feature points of eyes 2 / nose / ears 2 are installed. A scale anti-cheating module and a voice recognition module are provided.

상기 음성 인식 모듈은 상기 응시자 단말에 응시자의 청각적인 부정행위를 방지하기 위해 응시자의 말소리를 인식하는 음성 인식 모듈이 구비되며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리가 발생하는 경우(청각적인 부정행위와 관련된 응시자의 말소리가 들리는 경우) 상기 응시자 단말의 마이크를 통해 입력된 응시자의 음성 데이터를 즉시 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)로 전송하여 저장하며, 이를 시험 서버(100)를 통해 감독관 단말로 응시자의 시청각적인 부정행위 정보를 전송하며, 감독관 단말의 제어에 따라 해당 응시자 단말이 부정행위를 방지하도록 시험 서버(100)를 통해 해당 응시자 단말로 알람을 발생하거나 메시지를 전송하는 단계를 더 포함한다. The voice recognition module is provided with a voice recognition module for recognizing the candidate's speech in order to prevent the candidate's audible misconduct in the candidate terminal, and the candidate's voice signal detected by the microphone of the candidate terminal during the online test or UBT test When a sound higher than the standard decibel (dB) of Gaussian noise is generated (if the test taker's speech related to auditory cheating is heard), the test taker's voice data input through the microphone of the test taker terminal is immediately sent to the online test or UBT test server ( 100), and transmits audio-visual cheating information of the candidate to the supervisor's terminal through the test server 100, and the test server 100 so that the candidate's terminal prevents cheating under the control of the supervisor's terminal The method further includes generating an alarm or transmitting a message to the corresponding candidate terminal through

음성인식 모듈은 벡터 양자화(Vector Quantization)를 이용하는 방법, 동적 시간 정합(Dynamic Time Warping, DTW)을 이용하는 방법, 신경회로망(Neural Network)을 이용하는 방법, HMM(Hidden Markov Model, 은닉 마르코프 모델)을 이용하는 방법 중 어느 하나를 사용하며, 음성인식 API가 구비되는 STT(Speech To Text) 모듈을 사용한다. The speech recognition module uses a method using vector quantization, a method using dynamic time warping (DTW), a method using a neural network, and a method using HMM (Hidden Markov Model). Any one of the methods is used, and a STT (Speech To Text) module equipped with a voice recognition API is used.

응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리 발생 시에, 응시자의 음성 데이터를 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)로 전송하고, 상기 시험 서버(100)를 통해 감독관 단말로 해당 응시자의 부정애ㅎ위 정보가 출력되며, 감독관 단말의 제어에 따라 상기 시험 서버(100)로부터 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 출력한다. When the test taker's voice signal detected by the microphone of the test taker's terminal generates a sound higher than the standard decibel (dB) of Gaussian noise, the test taker's voice data is transmitted to the online test or UBT test server 100, and the test server 100 Information about the candidate's cheating behavior is output to the supervisor's terminal through , and a warning message or alarm is output from the test server 100 to the candidate's terminal under the control of the supervisor's terminal.

상기 응시자 단말은 비대면 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에, 응시자 단말의 전면 카메라로 실시간으로 촬영된 얼굴 영상의 ROI를 검출하여 크기 보정/회전/각도 보정된 표준 크기의 정면 얼굴 사진에 대하여 얼굴인식 알고리즘을 사용하여 얼굴 객체를 추출하고 얼굴 행동 패턴을 인식하여 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 추출하며, 특징 추출과 분류를 통해 눈/코/귀의 얼굴의 특징점들의 각각 좌측/우측 귀와 좌측/우측 눈의 중심점(동공)과의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하고, 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)의 얼굴사진 DB의 표준 크기의 정면 얼굴 사진과 비교하여 대리 시험 여부를 확인하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험시에 응시자 단말의 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 전면 얼굴이 좌우로 돌아간 각도에 따라 우측 눈과 우측 귀의 거리와 좌측눈과 좌측 귀의 거리가 달라지므로 부정행위를 판단하여 얼굴 사진 또는 얼굴 영상을 상기 시험 서버(100)로 전송하고, 시험 서버(100)에 연동된 감독관 단말이 이를 확인하고 해당 응시자 단말로 알람 또는 경고메시지를 발생한다. In a non-face-to-face online test or UBT test, the test taker terminal detects the ROI of the face image captured in real time by the front camera of the test taker device and uses a face recognition algorithm for a standard size frontal face photo that is resized/rotated/angle corrected. Use to extract face objects and recognize facial behavior patterns to extract the contours of the candidate's face and facial feature points of eyes 2/nose/ear 2, and through feature extraction and classification, the facial feature points of eyes/nose/ears Calculate the Euclidean distance (d) and similarity between the center points (pupils) of the left/right ears and the left/right eyes, respectively, and calculate the standard size front face of the face photo DB of the online test or UBT test server 100 It compares the face photo to check whether it is a substitute test, and recognizes the facial behavior pattern captured by the camera of the test taker terminal during the online test or UBT test, and the distance between the right eye and the right ear and the left eye according to the angle at which the front face is turned left and right. Since the distance between the ear and the left ear is different, misbehavior is determined and the face photo or face image is transmitted to the test server 100, and the supervisor terminal linked to the test server 100 confirms this and an alarm or warning message is sent to the test taker terminal occurs.

또한, 상기 방법은 응시자 단말의 카메라 영상의 사용자의 얼굴 움직임을 [텍스트 A]와 같이 프레임 단위로 저장하면서 정의된 일정 프레임 또는 시간 또는 횟수를 차감하다가 0이 되는 시점에 응시자 단말로 경고 메시지를 표출/노출하거나, 감독관 기기 또는 부정행위 검출 이미지를 시험 서버로 전송한 후, 경고 트리거 횟수를 초기화하여 다음 움직임부터 다시 차감을 시작하는 단계를 포함한다.In addition, the method displays a warning message to the test taker terminal at the time when the defined frame or time or number of times is subtracted from the camera image of the test taker's terminal in units of frames, such as [Text A], and becomes 0. /Including the step of resetting the warning trigger count and starting the deduction again from the next movement after exposing or transmitting the supervisory device or cheating detection image to the test server.

[텍스트 A] - 응시자 단말의 태블릿 PC에 저장되는 얼굴의 행동 패턴 정보 (예시. 서울대학교 치과대학 응시자의 얼굴 패턴 데이터): 일자, 시간, 움직인 각도/거리 및 위상(좌우) 등의 정보를 매 프레임 또는 시간당 저장하고, 이를 바탕으로 사용자에게 경고 메시지를 보이고, 감독관 확인 및 응시자 얼굴인식 부정행위 검출 - 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버 및 메인 온라인 시험 또는 UBT 서버의 시스템에 해당 RAW Data를 전송하여 후처리 한다.[Text A] - Facial behavior pattern information stored on the tablet PC of the test taker terminal (Ex. Face pattern data of the test taker at Seoul National University College of Dentistry): information such as date, time, movement angle/distance, and phase (left and right) Saves every frame or hourly, displays a warning message to the user based on this, checks the supervisor and detects cheating by recognizing the candidate's face - Sends the corresponding RAW data to the online test or UBT test server and the main online test or UBT server system handle it

200519094106,0.02,R200519094106,0.02,R

200519094111,0.03,R200519094111,0.03,R

200519094120,0.42,R200519094120,0.42,R

200519094148,0.01,R200519094148,0.01,R

200519094150,0.21,R200519094150,0.21,R

200519094155,0.22,R200519094155,0.22,R

200519094158,0.09,R200519094158,0.09,R

200519094209,0.11,L200519094209,0.11,L

200519094214,0.09,R200519094214,0.09,R

200519094216,0.10,R200519094216,0.10,R

200519094219,0.09,R200519094219,0.09,R

200519094224,0.01,L200519094224,0.01,L

실시예에서는, 응시자가 시험 서버에 접속하여 온라인 또한 UBT 시험응시를 신청하게 되면, 응시자의 시험신청정보를 시험 서버에 응시자의 시험접수를 수행하는 시험신청접수 과정과; 시험 일정과 시간과 장소가 결정되면 해당 시험의 응시자들에게 시험일정과 시간과 장소 정보를 포함하는 시험정보를 공지하는 시험정보 공지 과정; 시험장소 및 시간이 설정되면, 설정된 시험의 일시와 장소의 시험실별 감독관을 설정하고 감독관에게 선임사실을 알리는 감독관선임정보를 제공하고 해당 감독관으로부터 시험 서버로 선임확인정보를 수신하여 감독관 설정 과정을 완료하는 감독관 설정 과정; 시험당일 해당 시험장소의 감독관으로부터 시험장소 셋팅정보의 입력을 대기하고, 감독관으로부터의 시험장소 셋팅정보가 입력되면 시험프로그램(어플, App)을 제공하여 응시자들의 스마트 폰에 설치하도록 하고, 응시자들의 스마트 폰에 설치된 시험프로그램을 통해 접속된 응시자들에게 시험접속확인을 요청하는 시험 장소 셋팅 과정; 시험 장소 셋팅이 완료되면 설정되어 있는 문제의 유형과 문제선택설정정보(난이도)를 참조하여 등록저장 되어 있는 시행될 문제리스트 중 어느 하나를 선택하고, 설치된 응시자들의 시험 프로그램과 통신하여 시험 문제를 제공하며, 응시자 단말은 시험 프로그램을 통해 시험지의 답안 정보를 시험 서버로 수신하여 응시자별로 저장하는 시험 진행 과정과; 모든 시험문제가 출제되고, 시험이 종료되면 감독관의 종료확인정보 입력을 대기하고, 감독관의 종료확인정보가 입력되면 응시자들의 태블릿PC에 설치된 응용 프로그램을 자동 삭제시키는 시험마무리과정; 및 시험 서버로 수신 저장된 각 응시자들의 작성 답안을 채점답안정보와 비교하여 채점하며, 그 채점결과정보를 공지하는 시험 발표 과정으로 이루어진다.In the embodiment, when the candidate connects to the test server and applies for taking the online or UBT test, a test application reception process of performing the test taker's test application information to the test server; A test information notification process in which test information including test schedule, time, and location information is notified to candidates for the test when the test schedule, time, and location are determined; When the test location and time are set, supervisors are set for each test room at the set time and place of the test, supervisor appointment information is provided to notify the supervisor of the appointment, and appointment confirmation information is received from the supervisor to the test server to complete the supervisor setup process. a supervisory establishment process; On the day of the test, wait for the input of the test site setting information from the supervisor of the test site, and when the test site setting information is input from the supervisor, the test program (app) is provided to install it on the smartphone of the test taker. A test site setting process of requesting test access confirmation from test takers connected through a test program installed in the phone; When the test site setting is completed, select one of the list of registered and stored questions to be implemented by referring to the set question type and question selection setting information (difficulty), and provide test questions by communicating with the installed test programs of test takers. And, the test taker terminal receives the answer information of the test paper through the test program to the test server and stores the test progress process for each test taker; A test finishing process in which all test questions are presented, and when the test is over, the supervisor waits for the supervisor to input end confirmation information, and the application program installed on the tablet PC of the test taker is automatically deleted when the supervisor's end confirmation information is input; and a test announcement process in which the answers prepared by each candidate received and stored in the test server are compared with the scoring answer sheet information and scored, and the scoring result information is announced.

감독관 선임은 미리 등록된 감독관 중에서 선택하게 되며, 이들 감독관은 미리 계약된 감독관들이며, 시험 서버의 시험정보 데이터베이스에 등록관리 한다.Appointment of supervisors is selected from supervisors registered in advance, and these supervisors are contracted supervisors in advance, and they are registered and managed in the test information database of the test server.

감독관이 선임되면, 시험 서버를 통해 감독관선임정보를 제공하고 감독관으로부터 선임확인정보를 수신하여 감독관설정과정을 완료하게 된다.When a supervisor is appointed, supervisor appointment information is provided through the test server, and appointment confirmation information is received from the supervisor to complete the supervisor setting process.

감독관선임정보는 시험장소, 시험시간, 응시인원정보를 포함한다.Supervisor appointment information includes test location, test time, and number of test takers.

응시인원정보는 각 응시자들의 사진과 이름, 성별, 주소를 포함하는 인적정보, 및 연락정보를 포함한다.The candidate information includes personal information including a photograph, name, gender, and address of each candidate, and contact information.

시험 셋팅 과정은 시험당일 미리 설정되어 있는 준비시간 전 시험에 필요한 부분들을 점검하고 시험을 진행하기 위한 장치를 셋팅하기 위한 과정이다.The test setting process is a process for checking the parts necessary for the test before the preparation time set in advance on the day of the test and setting up the equipment to proceed with the test.

시험장이 응시자들을 감독관이 응시자 정보와 얼굴사진을 확인하고 이에 대한 확인정보인 시험장소 셋팅정보를 입력하면, 시험 서버로부터 시험에 필요한 시험프로그램(App)을 제공하게 되며, 응시자들이 시험프로그램을 태블릿 PC에 설치하며, 시험프로그램을 통해 데이터를 송수신하여 응시자들이 신청정보 입력 시 입력한 식별정보를 입력하여 응시자들의 시험접속확인을 완료하는 과정이다.When the test center checks the candidate information and the face photo of the test taker and the test site setting information, which is the confirmation information, is provided, the test server provides the test program (App) necessary for the test, and the test taker installs the test program on a tablet PC. It is installed in the test program, and data is sent and received through the test program to enter the identification information entered by the test takers when entering the application information to complete the test access confirmation of the test takers.

감독관의 시험셋팅 정보는 시험에 참가한 응시자수 정보를 포함하고, 응시자들의 식별정보는 응시자들이 신청정보 입력 시 입력한 이름, 주민등록번호와 같은 인적정보 중 어느 하나 또는 회원 아이디로 이루어진다.The test setting information of the supervisor includes information on the number of test takers who participated in the test, and the identification information of the test takers consists of any one of personal information such as names and resident registration numbers entered by the test takers when inputting application information or member IDs.

시험 프로그램(App)은 시스템에 접속하여 식별정보를 입력하여 시험프로그램을 내려받아(download) 설치(install)하도록 하는 과정으로 이루어지거나, 시스템에서 감독관이 시험셋팅정보를 입력하면, 감독관에서 시험프로그램의 경로를 제공하고, 그 경로에 따라 응시자들이 시험프로그램을 설치하도록 하는 과정을 포함할 수 있다.The test program (App) consists of a process of accessing the system and inputting identification information to download and install the test program, or when the supervisor inputs test setting information in the system, the supervisor It may include a process of providing a path and allowing test takers to install the test program according to the path.

도 3a는 어학, 보건의료교육 온라인 시험/UBT 시험시에 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 시험 온라인 시험/UBT 시험 서버를 구비하는 안면윤곽선 인식 인공지능 플랫폼 개념을 보인 도면이다.Figure 3a is a diagram showing the concept of a facial contour recognition artificial intelligence platform having a tablet PC, a smartphone, and a PC-based online test/UBT test server at the time of the language, health and medical education online test/UBT test.

도 3b는 유비쿼터스 기반 학습(UBL) 및 유비쿼터스 기반 시험(UBT) NSDAI 플랫폼 상의 얼굴 인식 기능을 보인 도면이다. Figure 3b is a diagram showing the face recognition function on the Ubiquitous-Based Learning (UBL) and Ubiquitous-Based Testing (UBT) NSDAI platform.

도 3c, 3d는 온라인 시험/UBT 시험시에 태블릿 PC, 스마트폰, PC에서 사용하는 UBI cloud App, NS face platform의 목표와 User Experience(1. 사용자 등록->2. 학습-> 3. QR 코드 생성 -> 4. UBT App/Web 로그인(QR code/passwd, ID/passwd) -> 5. 감독자 확인과 시험-> 6.7 UBT App/Web 카메라의 얼굴의 안면윤곽선 인식 8. 시험 종료)을 보인 그림이다. 3c and 3d show the goals and User Experience (1. User registration -> 2. Learning -> 3. QR code Creation -> 4. UBT App/Web login (QR code/passwd, ID/passwd) -> 5. Supervisor confirmation and test -> 6.7 UBT App/Web camera facial contour recognition 8. End of test) to be.

도 4는 응시자 등록부터 시험 응시부의 과정, 1) 응시자 등록, 2) 학습, 3) QR 코드 발급, 4) QR 코드 및 얼굴 인식, 5) 감독관 확인(응시자 얼굴/응시자 정보), 6) 시험응시 - 프로세스를 보인 그림이다. 4 shows the process from test taker registration to test taking department, 1) test taker registration, 2) learning, 3) QR code issuance, 4) QR code and face recognition, 5) supervisor confirmation (applicant face/test taker information), 6) test taking - This is a picture showing the process.

도 5는 등록된 응시자 얼굴 기계학습 및 학습 결과를 바탕으로 응시자-얼굴 매칭 코드 발급부 - 온라인 시험/UBT 시험시에 응시자 등록/학습/QR 코드 발급 화면이다.5 is a screen for registering/learning/QR code issuing a candidate-face matching code issuing unit-at the time of an online test/UBT test based on machine learning and learning results of a registered candidate's face.

온라인 시험/UBT 시험시에 응시자 등록/학습/QR 코드 발급 화면이다. This is the screen for registering candidates/learning/QR code issuance during the online test/UBT test.

도 6은 시험 응시자 얼굴의 AI 기반 안면윤곽선 인식을 통해 유사도(similarity)를 측정한 UBT 시스템에서 응시자 확인부 화면이다. 6 is a screen of the candidate confirmation unit in the UBT system in which similarity is measured through AI-based facial contour recognition of the test taker's face.

도 7은 응시자 판정시 규칙 사용자 정의부, 프로그램 테스트 화면이다. 7 is a rule user defining unit and a program test screen when determining candidates.

도 8은 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 시험 서버 접속/로그인/왼쪽- QR 코드 인식/QR 코드 인식 시에 인사말 들림(TTS)/오른쪽-얼굴 인식(스마트폰/태블릿PC 전면 카메라)/배경에서 얼굴 영역 인식 시작/인식율 표시 과정을 포함하는 시연 화면 - 생성된 사용자 코드 활용 UBT 인증 프로세스 사용자 정의부 -이다. 8 is a test server access / log-in / left-QR code recognition / greetings heard when QR code is recognized (TTS) / right-face recognition (smartphone / tablet PC front camera) / face in the background during an online test or UBT test This is the demonstration screen including the process of starting area recognition/recognition rate display - the UBT authentication process user definition part using the generated user code.

(1) 응시자 단말은 인공지능 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 음성인식 모듈을 결합한 대리시험 방지 및 시험중 부정행위 방지 방법이 탑재된다. (1) The test taker terminal is equipped with an artificial intelligence face recognition module, eye 2/nose/ear 2 facial feature point cheating prevention module on a 5-point scale, and a voice recognition module to prevent proxy testing and prevent cheating during the test.

응시자 등록 사진을 학습한 인공지능이 사용자별 인식 코드(QR 코드)를 생성하고, 응시자는 해당 인식 코드(QR 코드)가 부착된 응시표를 시험장 PC/태블릿 PC의 카메라에 비춘 후 사용자 인식한 AI가 해당 응시자 정보와 얼굴 사진으로 학습한 결과모델을 비교, 얼굴 인식의 특징점들의 유사도(similarity)를 계산하여 일정 수치가 넘으면 본인으로 인식하고, 시험 화면으로 이동, 시험에 응시한다. 일정 수치 미달인 경우(완전 미달, 판정 보류)의 경우 감독관 기기에 정보를 전달하여 감독관의 개인 정보 확인을 거쳐 시험을 실시한다. 시험 중에는 안면인식 모듈 또는 안면윤곽선/얼굴의 특징점 5점 척도 인식 부정행위 방지 모듈의 인공지능이 프로그램이 백그라운드 또는 시험 화면 아래 다른 레이어 또는 시험 화면과 같으나 다른 좌표값 위치에 존재하며, 응시자 단말기에 부착되거나 내장된 카메라를 활용하여 사용자를 시험 종료시까지 인식하다가 이상 패턴이 인식되면 사용자에게 주의를 주거나 지정된 패턴에 따라 액션을 일으켜 시험을 중단시키거나, 사용자에게 아무런 정보를 주지 않고, 기기에 해당 이상 현상과 정상응시 현황 정보를 이미지 또는 텍스트/수치로 저장하여 시험 종료 후 시험 서버로 전송하여 대리시험 여부/부정행위 여부에 대하여 시험 감독관/시험 책임자의 결정을 지원한다. 응시자의 부정행위에 대하여 감독관 단말이 사전 경고를 주는 경우, 시험 감독관 또는 책임자의 감독관 단말로 시험 서버를 통해 응시자 단말의 시청각적인 부정행위와 관련된 경고 메시지 또는 알람 형태로 제공되며, SMS 전송 등 다양한 방법으로 통지한다. The artificial intelligence learning the test taker registration photo generates a recognition code (QR code) for each user, and the test taker holds the test taker with the relevant recognition code (QR code) attached to the camera of the PC/tablet PC at the test site, and AI recognizes the user. Comparing the test taker information with the result model learned from the face photo, calculating the similarity of feature points of face recognition, recognizing it as the person if it exceeds a certain number, moving to the test screen, and taking the test. In the case of less than a certain level (completely insufficient, pending judgment), the information is transmitted to the supervisor's device and the supervisor's personal information is checked before the test is conducted. During the test, the artificial intelligence of the facial recognition module or facial contour/facial feature point 5-point scale recognition cheating prevention module exists in the background or another layer under the test screen or in the same coordinate value position as the test screen, and is attached to the test taker terminal. or use the built-in camera to recognize the user until the end of the test, and when an abnormal pattern is recognized, the user is warned or the test is stopped by taking an action according to a specified pattern, or the abnormal phenomenon is applied to the device without giving any information to the user and normal test status information are saved as images or text/numerical data and sent to the test server after the test is finished to support the test supervisor/test manager's decision on whether or not to take a proxy test/cheating. When the supervisor's terminal gives a prior warning to the test taker's cheating, it is provided in the form of a warning message or alarm related to the test taker's device's cheating through the test server to the test supervisor's or supervisor's device, and various methods such as SMS transmission be notified by

온라인 시험 또는 UBT 시험은 얼굴인식에 의한 대리시험 방지, 시청각적인 부정행위 방지, 그리고 시험 감독관의 수를 줄일 수 있어 획기적으로 시험 비용을 낮추는 동시에 시험 감독관이 없는 비대면 온라인 시험 평가에서도 최소한의 시험 신뢰성을 보장할 수 있다.Online test or UBT test can reduce the number of test supervisors by preventing substitute test by face recognition, preventing audio-visual cheating, and reducing the number of test supervisors. can guarantee

<시스템 구성><System Configuration>

1) 온라인 활용시 : 사용자 프로그램 (PC/스마트폰/태블릿) > 유무선 통신망(WAN, LTE 4G/5G) 및 내부망(LAN, Wi-Fi) > 서버(시험정보/응시자정보)와 인식정보를 교환하여 필요한 정보를 확인하여, 맞으면 True/틀리면 False 반환되며, 반환된 값에 따라 지정된 액션을 사용자 프로그램이 실행된다. 해당 응시자의 인식정보와 결과는 감독관 프로그램(PC/스마트폰/태블릿)으로도 전송된다. (프로그램으로 전송 또는 SNS/SMS/이메일로 전송)1) When using online: User program (PC/Smartphone/Tablet)> Wired/wireless communication network (WAN, LTE 4G/5G) and internal network (LAN, Wi-Fi)> Server (test information/applicant information) and identification information It checks the necessary information by exchanging it, returns True if it is correct, False if it is wrong, and the user program executes the specified action according to the returned value. Recognition information and results of the candidate are also transmitted to the supervisor program (PC/Smartphone/Tablet). (Sent by program or via SNS/SMS/email)

2) 오프라인 활용시 : 사용자 프로그램 (PC/핸드폰/태블릿)에 인공지능 학습 모듈 탑재, 자체적으로 응시자 얼굴의 안면윤곽선과 특징점들을 인식 후, 최종 얼굴 안면인식 결과만 시험 서버로 전송한다. 응시자 단말로부터 시험 서버로 최종 인식 결과 전송시 해당 정보를 서버 프로그램(dashboard)에 띄우고, 시험 감독관 또는 시험 관리자 단말로 해당 정보 프로그램으로 전송하거나 또는 어느 하나의 SNS/SMS/이메일을 전송한다. 2) When using offline: The artificial intelligence learning module is installed in the user program (PC/cell phone/tablet), and after recognizing the facial contours and feature points of the candidate's face, only the final face facial recognition result is transmitted to the test server. When the final recognition result is transmitted from the test taker terminal to the test server, the corresponding information is displayed on the server program (dashboard), and is transmitted to the test supervisor or test manager terminal to the corresponding information program or any one of SNS/SMS/email.

<실제 개발중인 앱 프로토타입 일부 APK - 안드로이드용 첨부><Some APKs of app prototypes under development - attached for Android>

https://we.tl/t-wFdXexsors 파일 다운로드 암호: nsdevil https://we.tl/t-wFdXexsors File Download Password: nsdevil

안드로이드 스마트폰 또는 태블릿 PC에 앱(App)을 설치하여 위 기능 일부를 직접 확인 가능.You can check some of the above functions directly by installing the app on your Android smartphone or tablet PC.

<웹 버전 기능 주소><web version function address>

1) 안면인식 모듈 : https://facere.nsdai.org  (id: nsdevil, passwd: nsdevil) > 응시자의 응시표에 부착된 QR 코드를 스마트폰으로 찍어 PC 카메라에 인식 화면에 대면 동작됨.1) Face Recognition Module: https://facere.nsdai.org (id: nsdevil, passwd: nsdevil) > Take a picture of the QR code attached to the test taker's test score with a smartphone and place it on the recognition screen on the PC camera to activate.

2) 얼굴윤곽선의 5점 척도 부정행위 방지 모듈- 안면윤곽선 인식 모듈 : https://headpos.ublrandd.com.np (id: nsdevil, passwd: nsdevil), 눈2/코/귀2 얼굴 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈2) 5-point facial contour anti-cheating module - Facial contour recognition module: https://headpos.ublrandd.com.np (id: nsdevil, passwd: nsdevil), 5 points for eyes 2/nose/ear 2 facial features Scale anti-fraud module

인공지능 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 음성인식 모듈이 탑재되는 카메라와 마이크가 구비되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반의 온라인 시험과 UBT 시험에서, 대리 시험이나 부정행위를 방지하도록 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘)을 사용하여 응시자 단말에서 시험 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 인식하고 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하여 추적하여 얼굴의 행동 패턴을 검출하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 태블릿 PC의 카메라 영상이 촬영되는 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 수치를 넘는 경우), 또는 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리 발생하는 경우, 시험시간 동안에 시청각적인 부정행위를 방지하도록 해당 응시자 단말의 시각적인 얼굴 사진 또는 얼굴 영상 및/또는 청각적인 음성 신호가 포함된 부정행위 정보를 시험 서버(100)로 전송하고, 시험 서버(100)를 통해 감독관 단말로 해당 응시자의 시청각적인 부정행위 정보가 표시되며, 시험 서버(100)를 통해 감독관 단말의 제어에 따라 해당 응시자 단말로 부정행위 방지 알람 또는 경고 메시지를 전송하여 출력하거나, 또는 해당 응시자 단말에 저장후 시험 종료시 시험 서버(100)로 전송하고, 응시자들에게 채점 결과를 제공하며, 온라인 시험과 UBT 시험에서 대리 시험이나 시청각적인 부정 행위를 방지하게 되었다. Artificial intelligence face recognition module, eyes 2/nose/ear 2 facial feature points 5-point scale anti-cheating module, tablet PC equipped with camera and microphone equipped with voice recognition module, smartphone, PC-based online test and UBT test , AI-based facial contour recognition technology (posenet algorithm) is used to prevent proxy exams or cheating by recognizing the contours of the test taker's face and facial feature points of eyes 2 / nose / ears 2 on the test taker terminal, and eye / nose 3 Depending on whether the points get closer to the 2 ears at both ends, head movements are detected and tracked to the right/left to detect facial behavior patterns, and if facial contours are not recognized during face recognition, a test in which a camera image of the tablet PC is taken If it is out of the screen (when the distance in the corresponding direction of the eye-to-ear distance or the nose-to-ear distance exceeds a certain number depending on whether the 3 eye/nose points are closer to the 2 ears at both ends), or the test taker detected by the microphone of the test taker terminal If the audio signal of the test taker generates a sound higher than the standard value decibel (dB) of Gaussian noise, a visual face picture or face image of the test taker terminal and/or an audible audio signal are included to prevent audio-visual cheating during the test time. Behavior information is transmitted to the test server 100, audio-visual cheating information of the candidate is displayed on the supervisor's terminal through the test server 100, and the candidate's terminal is controlled by the supervisor's terminal through the test server 100. To send and print an anti-cheating alarm or warning message, or store it in the test taker's terminal and transmit it to the test server 100 at the end of the test, provide scoring results to test takers, substitute test or Audio-visual cheating has been prevented.

본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되고, 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조를 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 스토리지, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 저장 매체에 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과, 기계어 코드 뿐만 아니라 인터프리터를 사용하여 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로써 작동하도록 구성될 수 있다.Embodiments according to the present invention are implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means, and can be recorded in a computer readable recording medium. The computer readable recording medium may include program instructions, data files, and data structures alone or in combination. Computer-readable recording media include storage, hard disks, magnetic media such as floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - A hardware device configured to store and execute program instructions in storage media such as magneto-optical media, ROM, RAM, flash memory, etc. may be included. Examples of program instructions may include those produced by a compiler, machine language codes as well as high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터의 소프트웨어를 이용하여 읽을 수 있는 형태로 기록매체(CD-ROM, RAM, ROM, 메모리 카드, 하드 디스크, 광자기 디스크, 스토리지 디바이스 등)에 저장될 수 있다. As described above, the method of the present invention is implemented as a program and can be read using computer software on a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, memory card, hard disk, magneto-optical disk, storage device, etc.) ) can be stored in

본 발명의 구체적인 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 상기와 같이 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있으며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.Although described with reference to specific embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the same configuration and operation as the specific embodiments to illustrate the technical idea as described above, and within the limit that does not deviate from the technical spirit and scope of the present invention It can be implemented with various modifications, and the scope of the present invention should be determined by the claims described later.

100: 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버
101: WWW 서버 102: 제어부
103: 회원 등록부 104: 사용자 인증부
105: 시험 공지부 106: QR 코드 관리부
107: 인사말 제공부(TTS) 108: 감독관 확인부
109: 얼굴 인식부 110: 부정행위 처리부
111: 시험 관리부 120: 시험 정보DB
121: 응시자DB 123: 얼굴사진 DB
200: 감독관 단말 300,310,311: 응시자 단말
100: Online exam or UBT exam server
101: WWW server 102: control unit
103: member registration unit 104: user authentication unit
105: test notification unit 106: QR code management unit
107: Greeting provision unit (TTS) 108: Supervisor confirmation unit
109: face recognition unit 110: cheating processing unit
111: test management unit 120: test information DB
121: candidate DB 123: face photo DB
200: Supervisor terminal 300, 310, 311: Candidate terminal

Claims (12)

시험 응시자 정보와 정면 얼굴 사진을 등록받고 응시자의 응시표에 부착되는 QR 코드를 발급하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험을 실시하기 위한 시험 프로그램을 제공하는 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버;
상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버에 유무선 통신망을 통해 연결되며, 응시자 단말의 정면 카메라로 촬영되는 얼굴의 안면인식 모듈과, 얼굴 행동 패턴을 인식하여 시각적인 부정행위를 검출하는 표준 크기의 정면 얼굴 사진에 대하여 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 청각적인 부정행위를 검출하는 음성인식 모듈을 구비하는 응시자 단말; 및
온라인 시험 또는 UBT 시험 시에, 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버를 통해 복수의 응시자 단말의 시각적인 얼굴 사진 또는 얼굴 영상 및/또는 청각적인 음성 신호가 포함된 부정행위 정보를 수신받고, 해당 응시자 단말로 부정행위 방지 알람 또는 경고 메시지를 전송하는 감독관 단말을 포함하고,
상기 응시자의 응시표에 부착된 QR 코드 인식 스마트폰으로 찍은 후 응시자 단말의 카메라에 인식 화면에 대면 동작되며, 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버는 상기 QR 코드 인식 후, TTS 변환 기술을 통해 인사말을 제공하는 인사말 제공부(TTS)를 더 포함하고,
상기 안면인식 모듈에 사용된 안면윤곽선 인식 기술은 posenet 알고리즘을 사용하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 즉 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우 부정행위로 인식하며, 또는 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리가 발생하는 경우, 상기 응시자 단말에서 카메라와 마이크로 검출된 온라인 시험을 보는 응시자의 시청각적인 부정행위 검출시, 응시자의 얼굴 사진 또는 얼굴 영상과 응시자의 음성 데이터를 시험 서버로 전송하며, 상기 시험 서버를 통해 감독관 단말로 출력되며, 상기 시험 서버로부터 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 전송하는, 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템.
An online test or UBT test server that registers test taker information and front face photos, issues a QR code attached to the test taker's test taker, and provides a test program for conducting an online test or UBT test;
Connected to the online test or UBT test server through a wired or wireless communication network, a face recognition module of a face photographed by a front camera of a test taker terminal, and a standard size front face photo that detects visual cheating by recognizing facial behavior patterns A test taker terminal equipped with an eye 2/nose/ear 2 facial feature point 5-point scale cheating prevention module and a voice recognition module for detecting auditory cheating; and
During the online test or UBT test, cheating information including visual face photos or face images of a plurality of test taker terminals and/or auditory audio signals is received through the online test or UBT test server, and sent to the corresponding test taker terminal. Including a supervisor terminal that transmits an anti-cheating alarm or warning message,
After being taken with a QR code recognition smartphone attached to the test taker's test taker, the camera of the test taker's terminal is operated by facing the recognition screen, and the online test or UBT test server recognizes the QR code and provides a greeting through TTS conversion technology Further comprising a greeting service unit (TTS),
The face contour recognition technology used in the face recognition module uses the posenet algorithm, and when face contour recognition is not performed during face recognition, when it is out of the test screen, that is, the eye-to-ear distance and the nose-to-ear distance in the corresponding direction. If it exceeds a certain threshold, it is recognized as cheating, or if the test taker's voice signal detected by the microphone of the test taker's terminal generates a sound that exceeds the standard value decibel (dB) of Gaussian noise, online test detected by the camera and microphone in the test taker's terminal When an audio-visual cheating behavior is detected by a test taker watching the test taker, the test taker's face picture or face image and the test taker's voice data are transmitted to the test server, output to the supervisor's terminal through the test server, and a warning is issued from the test server to the test taker's terminal. An online test system using facial contour recognition artificial intelligence that prevents cheating using voice recognition, sending messages or alarms.
제1항에 있어서,
상기 응시자 단말은 시험 프로그램(App)이 설치되는 카메라와 마이크가 구비되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나를 사용하며, 시험 프로그램이 설치되는, 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템.
According to claim 1,
The test taker terminal uses any one of a tablet PC, a smartphone, and a PC equipped with a camera and a microphone on which a test program (App) is installed, and facial contour recognition that prevents cheating using voice recognition in which a test program is installed. Online exam system using artificial intelligence.
제1항에 있어서,
상기 응시자 단말의 안면 인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈은, 온라인 시험 또는 UBT 시험시에 시험 시간 동안 응시자 단말의 전면 카메라로 실시간으로 촬영된 얼굴 영상의 ROI를 검출하여 크기 보정/회전/각도 보정된 표준 크기의 얼굴 사진에 대하여 정면 얼굴인식 알고리즘을 사용하여 얼굴 객체를 추출하고 얼굴 행동 패턴을 인식하여 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 추출하며, 특징 추출과 분류를 통해 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들의 각각 좌측/우측 귀와 좌측/우측 눈의 중심점(동공)과의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하고, 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버의 얼굴사진 DB와 비교하여 대리 시험 여부를 확인하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험시에 응시자 단말의 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 전면 얼굴이 좌우로 돌아간 각도에 따라 우측 눈과 우측 귀의 거리와 좌측 눈과 좌측 귀의 거리가 달라지므로 부정행위를 판단하여 부정행위와 관련된 얼굴 사진 또는 얼굴 영상을 상기 시험 서버로 전송하고, 상기 시험 서버에 연동된 감독관 단말이 이를 확인하고 해당 응시자 단말로 알람 또는 경고 메시지를 발생하는, 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템.
According to claim 1,
The face recognition module of the test taker terminal and the eye 2/nose/ear 2 face feature point 5-point scale anti-cheating module use the face image captured in real time by the front camera of the test taker terminal during the test time during the online test or UBT test. ROI is detected and a face object is extracted using a frontal face recognition algorithm for a face photo of a standard size that has been resized/rotated/angled corrected, and facial behavior patterns are recognized to determine the outline of the candidate's face and eyes2/nose/ear2. The facial feature points of are extracted, and through feature extraction and classification, the Euclidean distance (d) and It calculates the similarity, compares it with the face photo DB of the online test or UBT test server, checks whether it is a proxy test, recognizes the facial behavior pattern captured by the camera of the test taker device during the online test or UBT test, and recognizes the front face. Since the distance between the right eye and the right ear and the distance between the left eye and the left ear vary according to the left and right angles, misconduct is determined, and a face photo or face image related to the cheating is transmitted to the test server and interlocked with the test server. An online test system using facial contour recognition artificial intelligence that prevents cheating using voice recognition, where the inspector terminal confirms this and generates an alarm or warning message to the corresponding candidate terminal.
제1항에 있어서,
상기 음성 인식 모듈은 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리 발생시에, 상기 응시자 단말의 마이크를 통해 입력된 응시자의 음성 데이터를 즉시 상기 시험 서버로 전송하여 저장하며, 이를 감독관 단말로 전송하며, 해당 응시자 단말이 부정행위를 방지하도록 상기 시험 서버를 통해 해당 응시자 단말로 알람을 발생하거나 경고 메시지를 전송하는, 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템.
According to claim 1,
The voice recognition module immediately transmits the test taker's voice data input through the microphone of the test taker's terminal to the test server when the sound of the test taker's voice signal detected by the microphone of the test taker's terminal is higher than the standard decibel (dB) of Gaussian noise. Facial contour recognition that prevents cheating using voice recognition by generating an alarm or sending a warning message to the test taker terminal through the test server to prevent cheating by the test taker terminal. Online exam system using artificial intelligence.
제1항에 있어서,
상기 응시자 단말은 상기 안면인식 모듈과 상기 부정행위 방지 모듈에 의해 카메라 영상에 대하여 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘)을 사용하여 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하고 부정행위와 관련된 얼굴의 이상행동 패턴을 검출하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우) 부정행위를 방지하도록 경고 메시지 또는 알람이 출력되는, 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템.
According to claim 1,
The test taker terminal uses facial contour recognition technology (posenet algorithm) with respect to the camera image by the face recognition module and the anti-cheating module, and moves to the right/left according to whether 3 eye/nose points get closer to 2 ears at both ends. Detects head movement, detects abnormal behavior patterns of faces related to cheating, and detects facial contours when recognizing faces, or when it is out of the test screen (depending on whether 3 eye/nose points get closer to 2 ear points If the eye-to-ear distance or nose-to-ear distance in the corresponding direction exceeds a certain standard), a warning message or alarm is output to prevent cheating using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating using voice recognition. online exam system.
제1항에 있어서,
상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버는
상기 응시자 단말과 상기 감독관 단말과 유무선 통신을 통해 연결되는 WWW 서버;
유무선 통신망을 통해 상기 응시자 단말과 상기 감독관 단말로 온라인 또는 유비쿼터스 기반 학습(UBL)과 시험(UBT)을 제공하도록 제어하는 제어부;
상기 제어부에 연결되며, 응시자의 회원 정보를 등록받아 ID/Passwd를 저장하여 관리하는 회원 등록부;
상기 제어부에 연결되며, QR 코드/Passwd 또는 ID/Passwd를 사용하여 사용자를 인증하는 사용자 인증부;
상기 제어부에 연결되며, 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 학습(Learning)과 시험(Test) 또는 유비쿼터스 기반 온라인 학습(UBL)과 시험(UBT) 일정과 장소를 제공하는 시험 공지부;
상기 제어부에 연결되며, 시험 응시자들에게 응시자 정보에 대응하는 응시표에 부착되는 QR 코드를 발급하고, 이를 관리하는 QR 코드 관리부;
상기 제어부에 연결되며, 응시자 단말로부터 카메라의 응시자의 얼굴 사진을 수신받아 상기 시험 서버의 데이터베이스에 저장된 응시자 정보와 얼굴 사진을 비교하여 감독관 단말에서 감독관이 확인하여 대리 시험 여부를 체크하고 시험 응시 자격을 확인하는 감독관 확인부;
상기 제어부에 연결되며, 상기 응시자 단말에서 안면인식 모듈을 사용하여 시험 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 인식하고 응시자 단말로부터 얼굴 인식 결과를 수신받는 얼굴 인식부;
상기 응시자 단말에서 카메라 영상에 대하여 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘)을 사용하여 눈/코와 귀의 거리를 측정하여 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하고 부정행위와 관련된 얼굴의 이상행동 패턴을 검출하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우, 또는 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리가 발생하는 경우, 시청각적인 부정행위를 방지하도록 해당 응시자 단말의 시각적인 얼굴 사진 또는 얼굴 영상 및/또는 청각적인 음성 신호가 포함된 부정행위 정보를 수신받고 감독관 단말의 제어에 따라 해당 응시자 단말로 부정행위 방지 알람 또는 경고 메시지를 전송하여 출력되도록 하는 부정행위 처리부;
상기 응시자 단말과 상기 감독관 단말로 시험 프로그램(App)과 시험지를 제공하며, 응시자 정보들과 응시자의 현장 얼굴 사진, 감독관 정보를 관리하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험시에 일정 시험 시간 이내에 각각의 응시자 단말에 시험지 작성 답안을 저장후 시험 종료시 시험 서버로 전송되며, 응시자들의 시험지 작성 답안, 채점 결과, 감독관 정보와 응시자 현황 정보를 저장하여 관리하는 시험 관리부; 및
응시자 단말들의 시험지와 작성 답안, 채점 결과를 저장하는 시험 정보DB; 응시자 정보와 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 저장하는 응시자DB와 얼굴 DB;
를 포함하는 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템.
According to claim 1,
The online test or UBT test server
a WWW server connected to the test taker terminal and the supervisor terminal through wired or wireless communication;
A control unit for controlling to provide online or ubiquitous learning (UBL) and test (UBT) to the test taker terminal and the supervisor terminal through a wired or wireless communication network;
a member registration unit that is connected to the control unit and stores and manages ID/Passwd by receiving registered member information of the candidate;
a user authentication unit that is connected to the control unit and authenticates the user using a QR code/Passwd or ID/Passwd;
A test notice unit connected to the control unit and providing a tablet PC, smartphone, PC-based online learning and test or ubiquitous-based online learning (UBL) and test (UBT) schedule and place;
a QR code management unit connected to the control unit, issuing and managing a QR code attached to an examination ticket corresponding to test taker information to test takers;
It is connected to the control unit, receives the face picture of the candidate from the camera from the candidate terminal, compares the candidate information stored in the database of the test server with the face picture, and the supervisor checks whether or not to take the test as a substitute by checking the candidate's face picture at the supervisor terminal and determines the eligibility to take the test. Supervisor checking department to check;
a face recognition unit connected to the control unit, recognizing the outline of the test taker's face and facial feature points of the eye 2/nose/ear 2 using a face recognition module in the test taker terminal and receiving a face recognition result from the test taker terminal;
The distance between the eyes/nose and ears is measured using the facial contour recognition technology (posenet algorithm) for the camera image in the test taker terminal, and the head is moved to the right/left according to whether the 3 eye/nose points get closer to the 2 ears at both ends. It detects and detects abnormal behavior patterns of faces related to cheating, and when facial contours are not recognized during face recognition or when it is out of the test screen, the eye-to-ear distance and the nose-to-ear distance in the corresponding direction reach a certain standard value. or if the test taker's voice signal detected by the microphone of the test taker's terminal generates a sound higher than the standard decibel (dB) of Gaussian noise, a visual face picture or face image of the test taker's terminal to prevent audio-visual cheating and/or or a cheating processing unit that receives cheating information including an audible voice signal and transmits and outputs a cheating prevention alarm or warning message to a corresponding test taker terminal under the control of a supervisor terminal;
It provides test programs (Apps) and test papers to the candidate terminal and the supervisor terminal, manages candidate information, on-site face photos of candidates, and supervisor information, and manages each candidate terminal within a certain test time during an online test or UBT test. A test management unit that stores test paper writing answers and transmits them to the test server at the end of the test, and stores and manages test takers' test paper writing answers, scoring results, supervisor information, and test taker status information; and
Test information DB for storing test papers, written answers, and scoring results of test taker terminals; a candidate DB and a face DB that store candidate information and a standard size frontal face picture;
An online test system using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating using voice recognition.
제1항에 있어서,
상기 시험 프로그램(App)의 시험지 문항은 각 문항마다 텍스트 및 이미지 뿐만 아니라 텍스트, 이미지, VR/AR 콘텐츠, 음성과 동영상이 포함된 멀티미디어 시험 문항이 출제되어 디스플레이되는, 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템.
According to claim 1,
The test paper questions of the test program (App) prevent cheating using voice recognition, in which multimedia test questions including not only text and images but also text, images, VR/AR content, and audio and video are presented and displayed for each question. Online test system using artificial intelligence for facial contour recognition.
회원 정보를 등록받고, 로그인/사용자 인증 후에, 응시자 정보와 정면 얼굴 사진을 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버로 등록받아 저장하는 단계;
상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버가 응시자 정보와 정면 얼굴 사진에 대응하는 응시자의 응시표에 부착되는 QR 코드를 발급하는 단계;
상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버가 주관 시험에 따라 시험 일정과 장소를 공지하는 단계;
상기 응시자의 응시표에 부착된 QR 코드를 스마트폰으로 찍어 응시자 단말의 카메라에 인식 화면에 대면 동작되며, 응시자의 응시표에 부착된 QR 코드 인식 후, TTS 기능을 통해 인사말을 제공하는 단계;
응시자 단말은 안면인식 모듈과 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈, 음성인식 모듈을 구비하며, 상기 응시자 단말에서 정면 얼굴인식 알고리즘을 사용하여 카메라의 전면 얼굴 사진의 인식 결과를 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버로 수신받아 감독관 단말이 응시자 정보와 표준 크기의 사진과 얼굴의 특징점들을 비교하여 응시자 본인 여부를 확인하여 대리 시험을 방지하며 시험 응시 여부를 결정하는 단계;
상기 안면인식 모듈에 사용된 안면윤곽선 인식 기술은 posenet 알고리즘을 사용하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 즉 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우 시각적인 부정행위로 인식하며, 또는 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리가 발생하는 경우, 상기 응시자 단말에서 카메라와 마이크로 검출된 온라인 시험을 보는 응시자의 시청각적인 부정행위 검출시, 응시자의 얼굴 사진 또는 얼굴 영상과 응시자의 음성 데이터를 시험 서버로 전송하며, 상기 시험 서버를 통해 감독관 단말로 출력되며, 상기 시험 서버로부터 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 수신하는 단계; 및
상기 응시자 단말과 상기 감독관 단말로 시험 프로그램(App)과 온라인 시험지를 제공하며, 응시자 정보들과 응시자의 현장 얼굴 사진, 감독관 정보를 시험 서버의 데이터베이스에 저장하여 관리하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험시에 일정 시험시간 동안 각각의 응시자 단말에 시험지 작성 답안을 저장후 시험 종료시 응시자 단말로부터 시험 서버로 전송받아 저장하며, 응시자들의 시험지 작성 답안의 채점 결과를 응시자 단말로 제공하는 단계를 포함하는, 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 제공 방법.
Registering member information, and after log-in/user authentication, registering and storing test taker information and frontal face photos in an online test or UBT test server;
issuing, by the online test or UBT test server, a QR code attached to the candidate's application form corresponding to the candidate's information and the front face photo;
notifying, by the online test or UBT test server, the test schedule and location according to the host test;
Taking the QR code attached to the candidate's gaze card with a smartphone, operating it by touching the recognition screen to the camera of the candidate's terminal, and providing a greeting through a TTS function after recognizing the QR code attached to the candidate's gaze card;
The test taker terminal includes a face recognition module, a 5-point facial feature point anti-cheating module, and a voice recognition module, and uses a front face recognition algorithm in the test taker terminal to convert the recognition result of the front face photo of the camera into the online test or UBT. receiving the information received from the test server and checking whether the test taker is the test taker by comparing the test taker information with standard-sized photos and facial feature points, thereby preventing proxy test and determining whether to take the test;
The face contour recognition technology used in the face recognition module uses the posenet algorithm, and when face contour recognition is not performed or when it is out of the test screen, that is, the eye-to-ear distance or the nose-to-ear distance in the corresponding direction. If it exceeds a certain threshold, it is recognized as a visual cheating, or if the test taker's voice signal detected by the microphone of the test taker's terminal generates a sound of more than the standard value decibel (dB) of Gaussian noise, the test taker's device detected by the camera and microphone When an audiovisual cheating behavior of a candidate taking an online test is detected, the candidate's face photo or face image and the candidate's voice data are transmitted to the test server, output to the supervisor's terminal through the test server, and from the test server to the candidate's terminal Receiving a warning message or an alarm with; and
A test program (App) and online test papers are provided to the candidate terminal and the supervisor terminal, and the candidate information, the candidate's on-site face picture, and supervisor information are stored and managed in the database of the test server, and during the online test or UBT test During a certain test period, each test taker terminal stores test paper preparation answers, and at the end of the test, the test taker terminal receives and stores the answers to the test server, and provides the scoring results of the test takers' test paper preparation answers to the test taker terminal. An online test delivery method using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating.
제8항에 있어서,
상기 응시자 단말은 시험 프로그램(App)이 설치되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나를 사용하며, 상기 시험 프로그램이 설치되고, 상기 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈 및 음성인식 모듈을 구비하는, 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 제공 방법.
According to claim 8,
The test taker terminal uses any one of a tablet PC, a smartphone, and a PC on which a test program (App) is installed, and the test program is installed, and the face recognition module and eye 2 / nose / ear 2 feature points 5 A method for providing an online test using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating using voice recognition, comprising a dot scale anti-cheating module and a voice recognition module.
제8항에 있어서,
각 응시자 단말은 안면인식 모듈과 부정행위 방지 모듈을 구비하며, 상기 부정행위 방지 모듈은 시험 시간 동안 시각적인 응시자 단말의 카메라 비젼 영상 데이타의 안면윤곽선 인식 기술을 사용한 시각적인 부정행위를 검출하는 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 검출 모듈과, 기준치 데시벨 dB 이상의 소리가 발생시에 응시자의 음성 신호의 청각적인 부정행위와 관련된 마이크로 입력된 응시자의 음성 신호를 검출하는 음성 인식 모듈을 구비하며,
상기 응시자 단말의 안면인식 모듈과 얼굴의 행동 패턴을 인식하는 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정행위 방지 모듈과 음성인식 모듈에 의해 응시자 단말의 정면 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 얼굴 객체를 추출하고 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 추출하며, 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점들의 각각 좌측/우측 귀와 좌측/우측 눈의 중심점(동공)과의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하고, 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하여 얼굴의 이상행동 패턴을 검출하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 응시자 단말의 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우) 부정행위와 관련된 얼굴 사진 또는 얼굴 영상을 시험 서버로 전송되는 단계를 포함하는, 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 제공 방법.
According to claim 8,
Each test taker terminal includes a face recognition module and an anti-cheating module, and the anti-cheating module detects visual cheating using facial contour recognition technology of the camera vision image data of the visually test taker terminal during the test. /Nose/Ear 2 facial feature point 5-point scale cheating detection module and voice recognition module that detects the test taker's voice signal input into the microphone related to auditory misconduct of the test taker's voice signal when a sound higher than the standard decibel dB occurs Equipped with
The face behavior pattern captured by the front camera of the test taker terminal by the face recognition module of the test taker terminal and the eye 2/nose/ear 2 facial feature points 5-point scale cheating prevention module and voice recognition module recognizing the face behavior pattern Recognizes and extracts a face object, extracts the outline of the viewer's face and facial feature points of eyes 2/nose/ear 2, and center points of left/right ears and left/right eyes of eye 2/nose/ear 2 facial feature points, respectively. Euclidean distance (d) and similarity with (pupil) are calculated, and head movement to the right/left is detected according to whether 3 eye/nose points get closer to 2 ears at both ends, and the abnormal behavior pattern of the face is detected, and if the face contour is not recognized during face recognition, or if it is out of the test screen of the test taker terminal (the distance between the eyes and ears and the distance between the nose and ears depends on whether the 3 eye/nose points are closer to the 2 ears at both ends) A method for providing an online test using facial contour recognition artificial intelligence that prevents cheating using voice recognition, including the step of transmitting a face photo or face image related to cheating to a test server if the distance in direction exceeds a certain standard value) .
제10항에 있어서,
상기 응시자 단말의 마이크로 감지된 응시자의 음성 신호가 가우시안 노이즈의 기준치 데시벨(dB) 이상의 소리 발생되는 경우, 응시자의 음성 데이터를 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버로 전송하고, 상기 시험 서버를 통해 감독관 단말로 해당 응시자의 부정행위 정보가 출력되며, 상기 시험 서버를 통해 상기 감독관 단말의 제어에 따라 상기 시험 서버로부터 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 출력하는 단계를 포함하는 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 제공 방법.
According to claim 10,
When the test taker's voice signal detected by the microphone of the test taker's terminal generates a sound higher than the standard decibel (dB) of Gaussian noise, the test taker's voice data is transmitted to the online test or UBT test server, and through the test server to the supervisor's terminal Cheating information of the test taker is output, and a warning message or alarm is output from the test server to the test taker terminal under the control of the supervisor terminal through the test server To prevent cheating using voice recognition Online test delivery method using facial contour recognition artificial intelligence.
제8항에 있어서,
시험 프로그램(App)의 시험지 문항은 각 문항마다 텍스트 및 이미지 뿐만아니라 텍스트, 이미지, VR/AR 콘텐츠, 음성과 동영상이 포함된 멀티미디어 시험 문항이 출제되어 디스플레이 되는, 음성인식을 사용한 부정행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 제공 방법.
According to claim 8,
The test paper questions of the test program (App) are not only text and images for each question, but also multimedia test questions that include text, image, VR/AR content, voice and video are presented and displayed to prevent cheating using voice recognition. Online test delivery method using facial contour recognition artificial intelligence.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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