CN106210663B - 一种面向无人监考的防止他人协助方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种面向无人监考的防止他人协助方法，通过采用基于白屏窗口的防止多屏幕作弊的方法、采用基于融合人工参与、进程杀灭和通信控制的防止远程控制作弊方法、采用基于多人脸检测的防止身边有人帮助方法和采用基于语音音量和内容检测相结合的防止语音求助方法中的至少一种方法以实现防止他人协助的目的。该方法检测所有可能在前端进行的他人协助作弊方法，通过技术手段防止这类作弊的产生。

Description

一种面向无人监考的防止他人协助方法

技术领域

本发明涉及在线考试防作弊技术领域，特别涉及一种面向无人监考的防止他人协助方法。

背景技术

随着互联网技术的深入应用，采用远程网络考试/在线考试的需求越来越迫切，由于不能较好地解决防止作弊的难题，在线考试的应用和发展一直受到制约。

由于网络考试作弊手段千变万化，最常见的一种是考生身边有他人协助，或者通过电话/网络等手段向他人求助。检索国内相关专利，尚未发现有类似申请。

专利201110173907.4《远程教育培训、考试中采用抓拍成像技术防止作弊的方法》中提到了使用USB摄像头，抓拍考生的图像，仅仅起到了记录图片的作用，不能对图像中是否有他人协助实现智能检测。

专利201210069503.5《一种远程教育、考试中采用人脸识别技术防止作弊的方法》中提到了采用人脸识别检测是否作弊，只能部分解决是否替考的问题，不能检测他人是否协助考试。

专利201210202592.6《在线考试智能监控方法》，以及专利201110173907.4《远程教育培训、考试中采用抓拍成像技术防止作弊的方法》均提到了利用摄像头采集考生图像，并且对脸部是否正面进行检测，非正面(侧脸)则认为是姿势不对，有作弊嫌疑。该方法未实现对他人协助的检测。

在考试过程中，人脸不断在变换姿势，如抬头、低头、摇头、晃动等，这是很正常的。这种情况下，上述方法均很大可能导致人脸检测失败，或者人脸识别误识，同时，也不能简单地认定人脸“非正面”就是有作弊嫌疑，考试过程中有太多的非正脸情况出现。因此实际上上述专利无法在考试监管中达到实用程度。

另外，考试作弊方式也不只是检测是否本人参加考试，常见的是求助他人，而目前还没有相关的文献公开实现如何检测以及防止在线考试过程中求助他人。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种面向无人监考的防止他人协助方法，该方法检测所有可能在前端进行的他人协助作弊方法，通过技术手段防止这类作弊的产生。

典型的在线考试系统主要包括前端设备(电脑、平板、手机等)与后台服务。前端设备主要完成用户的输入交互，以及考试内容的展现，一般通过浏览器完成。后台主要包括用户管理、考试管理等模块，采用后台服务形式完成。

本发明在典型在线考试系统基础上，增加了前端的客户端系统(或浏览器控件)，主要包括视音频采集模块、防止协助模块等，使得该考试系统具备有防止他人协助作弊的功能。

本发明一种面向无人监考的防止他人协助方法，通过采用基于白屏窗口的防止多屏幕作弊的方法、采用基于融合人工参与、进程杀灭和通信控制的防止远程控制作弊方法、采用基于多人脸检测的防止身边有人帮助方法和采用基于语音音量和内容检测相结合的防止语音求助方法中的至少一种方法以实现防止他人协助的目的。

本发明所述的采用基于白屏窗口的防止多屏幕作弊的方法，包括以下步骤：

Step1：检测用于完成用户的输入交互以及考试内容展现的前端设备所连接的屏幕数量N；

Step2：将第1个屏幕列为主显示屏幕；

Step3：调用系统API接口，生成N-1个窗口，窗口不输出任何显示，并且去掉窗口边沿、标题以及控制按钮，使其无框化即生成N-1个白屏窗口；

Step4：将N-1个白屏窗口输出至除主显示屏幕之外的其它所有与前端设备连接的N-1个屏幕；

Step5：将所有白屏窗口在当前屏幕置于顶层，遮挡其它所有窗口；

Step6：定时检测当前窗口，重复将白屏窗口置顶；

本发明所述的所述基于融合人工参与、进程杀灭和通信控制的防止远程控制作弊方法，包括以下步骤：

Step1：搜索前端设备中是否运行有远程控制程序，所述远程控制程序包括QQ远程桌面、RemoteView、Mstsc等具有远程控制能力的程序。若检测到其在前端设备中运行，则调用系统进程控制接口，强制关闭这些进程；

Step2：若无法实现强制运行中的远程控制程序，则提示考生，要求其人工退出这些程序，否则自动退出考试程序；

Step3：如果还存在有不能退出的远程控制程序，系统则自动禁止或者拦截该程序的网络连接，禁止其发送和接收网络数据，达到防止利用远程控制协助作弊的目的。

进一步地，本发明还包括采用基于多人脸检测的防止身边有人帮助方法或/和采用基于语音音量和内容检测相结合的防止语音求助方法，以实现防止他人协助答题的目的。

本发明所述的基于多人脸检测的防止身边有人帮助方法，包括以下步骤：

Step1：对考生考试区域进行视频监控，分析视频图像，检测当前光线环境，在光照度低于设定的光照度阈值时，提示考生打开灯光或者另选明亮的地点；

Step2：根据当前采集的视频图像的分辨率，自动设置人脸检测的最小人脸图像尺寸，最小人脸图像尺寸＝图像分辨率/8；

Step3：对监控视频图像进行检测，当检测到有多人时，记录一次潜在作弊；

Step4：预先设置考试过程中潜在作弊的检测次数以及相邻两次检测的时间间隔长度，循环进行下一次检测，达到该潜在作弊的检测次数后，认定为有作弊存在。

本发明所述的基于语音音量和内容检测相结合的防止语音求助方法，包括以下步骤：

Step1：考试之前检测前端设备的录音设备，如果检测发现没有录音设备或者音量过小低于设定的最低音量阈值时，提示考生检查前端设备，调整录音设备以达到要求，否则退出考试程序；

Step2利用系统API，锁定屏幕，使录音音量大小界面不能出现，防止考生关闭或减小录音音量。

Step3：检测当前声音，调用语音检测函数，如果是噪声或非语音干扰，视同正常声音，继续循环检测；

Step4：检测到有语音输出，记录其语音可信度，同时对语音中的词汇进行识别，并且输出有语音的提示，提示考生保持安静，同时启动视频监控进行录像作为辅助证据，通过视音频结合确认语音求助作弊；

Step5：累计提示考生保持安静的次数，当达到预先设定的次数(根据考试严格程度由主考机关设定)，则认定为有语音求助。

本发明主要采用了防止多屏幕作弊、防止远程控制作弊方法，以防止他人代替答题；采用检测身边是否有人协助，以及是否语音向他人求助方法，以防止他人协助答题。其有益效果如下：

1、发现了利用多屏幕显示设备进行作弊的方式，提出白屏窗口遮挡方法，防止他人使用其它屏幕。

2、发现了利用远程控制进行作弊的方式，提出综合利用人工参与、进程杀灭、通信控制等多种方法，彻底防止利用远程控制来协助作弊。

3、将多人脸检测用于防止他人协助，通过光线检测、智能配置人脸参数、容错检测结果等方法，大大降低误检率，使得利用视频来检测身边有人协助，成为真正实际可用的方法。

4、利用系列方法检测是否人为将录音设备关闭或遮挡，或者降低灵敏度。可以防止噪声干扰以提高系统可用性。通过语音检测与容错计算，降低误检率。结合视频录像，综合认定语音求助的作弊形式。

附图说明

图1是本发明的在线考试系统的示意图；

图2是本发明的总体结构框图；

图3是本发明一实施例的流程示意图。

图4是本发明另一实施例的流程图。

图5是本发明结合其它防作弊技术的流程图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

典型的在线考试系统主要包括前端设备(电脑、平板、手机等)与后台服务。前端主要完成用户的输入交互，以及考试内容的展现，一般通过浏览器完成。后台主要包括用户管理、考试管理等模块，采用后台服务形式完成。

参照图1，本发明在典型在线考试系统基础上，增加了前端的客户端软件(或浏览器控件，以下同)，主要包括视音频采集模块、防止协助模块等，使得该考试系统具备有防止他人协助作弊的功能。

根据考试机构的需求，首先决定在前端设备是采用客户端软件，还是采用浏览器控件形式。如果是客户端软件，则用户需要下载安装一个客户端软件，该软件运行后会调用客户端软件内置的浏览器，通过浏览器，进行典型的在线考试。如果是采用浏览器控件形式，则直接在浏览器中下载安装并运行该控件，然后也是通过浏览器进行在线考试。

考生在考试过程中，客户端软件(控件)会调用视音频采集模块，获取前端设备上的语音、视频，以供防止协助模块使用。

本发明采用了防止多屏幕作弊、防止远程控制作弊方法，以防止他人代替答题；采用检测身边是否有人协助，以及是否语音向他人求助方法，以防止他人协助答题。

前端设备一般均可以一台机器连接多个显示设备(如显示器、投影仪等)，。作弊考生可以正面面对一个屏幕，此时摄像头监视均是正常，但其同伴可以通过另一个显示器(屏幕)完成答题。为了防止这种他人协助的方式，本发明提出了基于白屏窗口的防止多屏幕作弊的方法，包括以下步骤：

Step1：检测用于完成用户的输入交互以及考试内容展现的前端设备所连接的屏幕数量N；

Step2：将第1个屏幕列为主显示屏幕；

Step3：调用系统API接口，生成N-1个窗口，窗口不输出任何显示，并且去掉窗口边沿、标题以及控制按钮，使其无框化即生成N-1个白屏窗口；

Step4：将N-1个白屏窗口输出至除主显示屏幕之外的其它所有与前端设备连接的N-1个屏幕；

Step5：将所有白屏窗口在当前屏幕置于顶层，遮挡其它所有窗口；

Step6：定时检测当前窗口，重复将白屏窗口置顶。

作弊者可以通过远程控制软件，典型的如QQ远程桌面，由其同伴在另一台前端设备上对本机进行操作控制，而作弊者前端设备上的摄像头监控显示也是正常。为了防止这种他人协助的方式，本发明提出了基于融合人工参与、进程杀灭和通信控制的防止远程控制作弊方法，包括以下步骤：

Step1：搜索前端设备中是否运行有远程控制程序，所述远程控制程序包括Q远程桌面、RemoteView、Mstsc等具有远程控制能力的程序。若检测到其在前端设备中运行，则调用系统进程控制接口，强制关闭这些进程；

Step2：若无法实现强制运行中的远程控制程序，则提示考生，要求其人工退出这些程序，否则自动退出考试程序；

Step3：如果还存在有不能退出的远程控制程序，系统则自动禁止或者拦截该程序的网络连接，禁止其发送和接收网络数据，达到防止利用远程控制协助作弊的目的。

在不能代考、无法远程操作和多屏幕作弊的情况下，作弊者的同伙可能选择坐在旁边、身后等方式进行协助。为了防止这种情形，本发明提出了基于多人脸检测的防止身边有人帮助方法包括以下步骤：

Step1：对考生考试区域进行视频监控，分析视频图像，检测当前光线环境，在光照度低于设定的光照度阈值时，提示考生打开灯光或者另选明亮的地点。

Step2：根据当前采集的视频图像的分辨率，自动设置人脸检测的最小人脸图像尺寸，最小人脸图像尺寸＝图像分辨率/8。太小则容易产生误识，太大则容易产生漏识。另外，作弊的同伙站得太远，会看不清考试屏幕而无法提供帮助，因此人脸图像尺寸设置太小也无意义；

Step3：对监控视频图像进行检测，当检测到有多人(除考生之外，还有同伴存在)时，记录一次潜在作弊；

Step4：预先设置考试过程中潜在作弊的检测次数以及相邻两次检测的时间间隔长度，循环进行下一次检测，达到该潜在作弊的检测次数后，认定为有作弊存在。

考生通过打电话、与身边的人说话等方式，可以达到求助的目的。本方法是通过智能检测现场声音，判断是否有语音求助。为了防止这种情形，本发明提供了基于语音音量和内容检测相结合的防止语音求助方法，包括以下步骤：

Step1：考试之前检测前端设备的录音设备，如果检测发现没有录音设备或者音量过小低于设定的最低音量阈值时，提示考生检查前端设备，调整录音设备以达到要求，否则退出考试程序；

Step2利用系统API，锁定屏幕，使录音音量大小界面不能出现，防止考生关闭或减小录音音量。

Step3：检测当前声音，调用语音检测函数，如果是噪声或非语音干扰，如外界的风雨雷电、婴儿啼哭、冲水切菜等，视同正常声音，继续循环检测；

Step4：检测到有语音输出，记录其语音可信度，同时对语音中的词汇进行识别，并且输出有语音的提示，提示考生保持安静，同时启动视频监控进行录像作为辅助证据，通过视音频结合确认语音求助作弊；

Step5：累计提示考生保持安静的次数，当达到预先设定的提示次数(根据考试严格程度由主考机关设定)，则认定为有语音求助。

考试过程中，可以循环采用图3中的4种方法，首先通过防止多屏蔽作弊、远程控制作弊，检测防止他人代替答题；在排除有可能是他人答题的前提下，检测身边是否有人协助，以及是否语音向他人求助。

考试过程中也可以采用图4的方法，在初始化过程中检测是否可能多屏幕作弊，以及是否远程控制作弊，以防止他人直接代替答题。在排除有可能是他人代替答题的前提下，在考试过程中只检测身边是否有人协助，以及是否语音向他人求助。

考试过程中还可以单独或者组合使用图3中4种方法的任意一种。

本发明还可以包括其他的防作弊方式，如图5所示，禁止他人代替答题主要包括两种方式，E：“禁止重复登录”，不允许他人利用考生的账号，在考试系统中重复登录，两人同时答题。F是“禁止在异常地域登录”，如果考生的IP地址不是其正常应该出现的地域IP地址范围，则认为是有代替答题可能，禁止其异地登录。

通过上述方式确认考生用唯一账号、在正确的地域登录后，系统支持采用基于题库方式“G随机出题”，以及“H打乱题序”显示，即同一个考试，不同考生看到的试卷题目是不一样的，同样的题目，其显示的顺序也不一样。这样其它作弊同伙就不能得到与考生相同的题目，不能为该考生提供帮助。

通过上述4种方式防止第三人代替考生答题，然后再通过“A防止多屏作弊”和“B防止远程控制作弊”的方法，进一步防止第三人代替答题。

通过上述6种方法，排除他人代替答题。在此基础上，再循环检测在考生是本人答题的情况下，但“C检测身边有人”，以及“D检测语音求助”。以确保在整个考试过程中能够检测到有人协助。

通过以上8种方法的结合，综合防止和认定在考试过程中，考生是否有他人协助作弊。

Claims (5)

1.一种面向无人监考的防止他人协助方法，其特征在于，通过采用基于白屏窗口的防止多屏幕作弊的方法以实现防止他人协助的目的；

或者采用基于白屏窗口的防止多屏幕作弊的方法的同时还采用基于融合人工参与、进程杀灭和通信控制的防止远程控制作弊方法、采用基于多人脸检测的防止身边有人帮助方法和采用基于语音音量和内容检测相结合的防止语音求助方法中的至少一种方法以实现防止他人协助的目的；

其中：基于白屏窗口的防止多屏幕作弊的方法，包括以下步骤：

Step1：检测用于完成用户的输入交互以及考试内容展现的前端设备所连接的屏幕数量N；

Step2：将第1个屏幕列为主显示屏幕；

Step3：调用系统API接口，生成N-1个窗口，窗口不输出任何显示，并且去掉窗口边沿、标题以及控制按钮，使其无框化即生成N-1个白屏窗口；

Step4：将N-1个白屏窗口输出至除主显示屏幕之外的其它所有与前端设备连接的N-1个屏幕；

Step5：将所有白屏窗口在当前屏幕置于顶层，遮挡其它所有窗口；

Step6：定时检测当前窗口，重复将白屏窗口置顶。

2.根据权利要求1所述一种面向无人监考的防止他人协助方法，其特征在于，基于融合人工参与、进程杀灭和通信控制的防止远程控制作弊方法，包括以下步骤：

Step1：搜索前端设备中是否运行有具有远程控制能力的程序，若检测到其在前端设备中运行，则调用系统进程控制接口，强制关闭这些进程；

Step2：若无法实现强制关闭运行中的远程控制程序，则提示考生，要求其人工退出这些程序，否则自动退出考试程序；

Step3：如果还存在有不能退出的远程控制程序，系统则自动禁止或者拦截该程序的网络连接，禁止其发送和接收网络数据，达到防止利用远程控制协助作弊的目的。

3.根据权利要求2所述的面向无人监考的防止他人协助方法，其特征在于，所述具有远程控制能力的程序包括QQ远程桌面、RemoteView、Mstsc。

4.根据权利要求1所述的面向无人监考的防止他人协助方法，其特征在于，基于多人脸检测的防止身边有人帮助方法，包括以下步骤：

Step1：对考生考试区域进行视频监控，分析视频图像，检测当前光线环境，在光照度低于设定的光照度阈值时，提示考生打开灯光或者另选明亮的地点；

Step2：根据当前采集的视频图像的分辨率，自动设置人脸检测的最小人脸图像尺寸，最小人脸图像尺寸＝图像分辨率/8；

Step3：对监控视频图像进行检测，当检测到有多人时，记录一次潜在作弊；

Step4：预先设置考试过程中潜在作弊的检测次数以及相邻两次检测的时间间隔长度，循环进行下一次检测，达到该潜在作弊的检测次数后，认定为有作弊存在。

5.根据权利要求1所述的面向无人监考的防止他人协助方法，其特征在于，基于语音音量和内容检测相结合的防止语音求助方法，包括以下步骤：

Step1：考试之前检测前端设备的录音设备，如果检测发现没有录音设备或者音量过小低于设定的最低音量阈值时，提示考生检查前端设备，调整录音设备以达到要求，否则退出考试程序；

Step2利用系统API，锁定屏幕，使录音音量大小界面不能出现，防止考生关闭或减小录音音量；

Step3：检测当前声音，调用语音检测函数，如果是噪声或非语音干扰，视同正常声音，继续循环检测；

Step4：检测到有语音输出，记录其语音可信度，同时对语音中的词汇进行识别，并且输出有语音的提示，提示考生保持安静，同时启动视频监控进行录像作为辅助证据，通过视音频结合确认语音求助作弊；

Step5：累计提示考生保持安静的次数，当达到预先设定的提示次数，则认定为有语音求助。