CN106982224A - 实时身份验证识别的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种实时身份验证识别的方法和系统，其中方法包括以下步骤：(1)初始化：首先学员客户端启动初始化，再网络连接初始化，与服务器建立连接；(2)登录在线教育平台：首先验证学员名和密码；再插入U盾，输入U盾给出的随机码，进行登录；(3)人脸识别：学员客户端的电脑的摄像头启动连接，完成系统对接；再通过摄像头对人脸进行初始捕捉，完成基本信息的采集；采集完成，上传数据到服务器，与服务器中的数据库中存档的人脸信息进行比对；对比失败，则退出所述在线教育平台，跳到登录界面，需重新登录；(4)定期验证：在平台上课过程中，由服务器后台发送请求，每隔3～5分钟自动启动验证程序对学员人脸进行识别比对。

Description

实时身份验证识别的方法和系统
技术领域
本发明涉及在线教育技术领域，尤其涉及一种实时身份验证识别的方法和系统。
背景技术
随着电脑的普及，互联网的快速发展，让在线教育产业链迎来了春天。在线教育(也称为e-Learning)是通过应用信息科技和互联网技术进行课程内容传播分享和快速学习的方法。在线教育的教学方式以网络为介质，通过网络，学生与教师即使相隔万里也可以开展教学活动；此外，借助网络课件，学生还可以随时随地进行学习，真正打破了时间和空间的限制，为广大学习者提供了更为便捷和有效的学习方式，特别是对于工作繁忙，学习时间不固定的职场人而言网络远程教育是最为便利的学习方式。
现有的在线教育系统，包括教师终端、网关服务器、学生终端等设备、教师终端提供课程的视频信息，然后宽带网关设备通过网关服务器将课程视频信息发送到学生终端，学生通过学生终端即可观看老师的讲课内容。然而，现有的系统通常使用基于网线的网络，不利于学生分享学习课程的便利性。在这飞速发展时代，如何更好的把控平台资源，如何提供更好的在线教育体验给学员成为一大难题。目前大多在线教育系统平台，因不是面授课程，所以无法直接的查看学员的学习情况，也无法知道到底是不是学员本人在接受线上教育，从而导致出现不是本人或者上课缺席等现象。
因此，现在有必要提供一种在线教育中监督学员自己认真学习并通过人脸识别实时对学员身份进行验证的方法和系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种在线教育中监督学员自己认真学习并通过人脸识别实时对学员身份进行验证的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该实时身份验证识别的方法，包括以下步骤：
(1)初始化：首先学员客户端启动初始化，再网络连接初始化，与服务器建立连接；
(2)登录在线教育平台：首先验证学员名和密码；再插入U盾，输入U盾给出的随机码，进行登录；
(3)人脸识别：当成功登录后，学员客户端的电脑的摄像头启动连接，完成系统对接；再通过摄像头对人脸进行初始捕捉，完成基本信息的采集；采集完成，上传数据到服务器，与服务器中的数据库中存档的人脸信息进行比对；对比成功，则进行上课阶段，对比失败，则退出所述在线教育平台，跳到登录界面，需重新登录；
(4)定期验证：在平台上课过程中，由服务器后台发送请求，每隔3～5分钟自动启动验证程序对学员人脸进行识别比对；如果对比成功，继续上课阶段且学员不会发现该程序的启动；如果比对失败，则上传数据并退出所述在线教育平台，跳到登录界面，需重新登录。
采用上述技术方案，通过登录在线教育平台时，同时验证学员U盾信息，进行学员的打卡签到；在上课过程中，启用学员电脑视频摄像头，进行实时人脸信息的捕捉并实时与数据库中学员存档的人脸信息进行比对，通过比对结果判断学员是否存在不是本人上课和上课缺席的现象，并对学员的出席情况和非本人在上课的学员进行数据上报，以便平台的管理人员对学员情况和平台资源的整体把控。
进一步改进在于，所述步骤(2)登录在线教育平台时，服务器对在登录的学员信息进行初步验证；验证成功才打开学员客户端的电脑的摄像头。
进一步改进在于，所述步骤(3)人脸识别中，所述学员客户端的电脑的摄像头捕捉人脸信息与服务器中的数据库存档的人脸信息进行比对；所述服务器的数据库中存档的人脸信息是在报名阶段采集并录入的人脸信息。
本发明还要解决的技术问题是，提供一种在线教育中监督学员自己认真学习并通过人脸识别实时对学员身份进行验证的系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该实时身份验证识别的系统包括学员客户端的电脑、U盾和服务器；所述学员客户端的电脑包括视频显示设备、信息收发接口和数据采集器，所述数据采集器包括麦克风、摄像头、模数转换电路、编码电路和输出接口，其中所述编码电路连接在模数转换电路和输出接口之间。
进一步改进在于，所述学员客户端的电脑还包括控制模块、网络模块、存储模块、无线模块、数据传输模块和电源模块；所述无线模块包括蓝牙模块与WIFI模块，所述存储模块、网络模块、数据传输模块、无线模块和电源模块均与控制模块相连接；所述存储模块用于信息、数据的存储，所述网络模块用于网络连接，所述无线模块用于与外部设备无线连接，所述数据传输模块用于信息、数据与所述服务器之间相互传输；所述显示设备所述电源模块用于提供学员客户端的电脑的电源。
进一步改进在于，所述服务器包括路由装置和防火墙装置；且所述服务器上还设有数据库、图像解析模块和图像匹配模块；所述数据库用于储存学员的信息；所述图像解析单元用于将人脸信息特征解析成描述图像特征的特征文件；所述图像匹配模块用于以图像解析单元处理后的待识别特征文件与数据库中的人脸特征描述信息进行匹配结果的特征匹配算法，从而获得匹配的信息。
进一步改进在于，所述在线教育平台包括身份认证模块、学员基本信息数据库、在线辅导模块和课程模块；所述学员基本信息数据库包括学员注册信息和学员的课程信息，所述在线辅导模块包括辅导老师数据库、直播模块、互助交流模块和学员评价模块；所述身份认证模块用于进行学员登录信息身份认证，并确定学员的使用权限；所述辅导老师数据库用于存储辅导老师的基本信息和学员对辅导老师的评价信息；所述直播模块用于在学员客户端的界面上直播课件；所述互助交流模块用于学员与选中的辅导老师上课时或者课间休息时进行交流。其中直播模块还可以播放已录制好的视频课件，学员在课程库里选择想学习的课程即可。
进一步改进在于，所述互助交流模块包括视频交互模块、语音交互模块和弹幕。
进一步改进在于，所述互助交流模块还用于在直播课件中设置弹幕区域，互助交流的弹幕在弹幕区域内显示。同时当老师提问时，学员分别都可以通过弹幕进行回答，与传统的教学方式相比，老师更容易知道学员学习的情况；如果老师单独提问某个学员，该学员也可以通过弹幕或者语音进行回答；如果用语音进行回答时，其它学员可以选择是否听该学员的回答。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：该实时身份验证识别的系统是一种高效且实时的验证系统；是基于U盾和人脸识别相结合的实时验证的系统和方法；本发明提供了学员平台登录时的身份验证和教学过程中是否是学员本人的检测功能，可完成对学员打卡签到和实时监控是否是学员自己在学习，让平台教学管理员对学员的签到情况，和平台资源的保密进行有效的管理。
附图说明
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案：
图1是本发明的实时身份验证识别的方法流程图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例：该实时身份验证识别的方法，包括以下步骤：
(1)初始化：首先学员客户端启动初始化，再网络连接初始化，与服务器建立连接；
(2)登录在线教育平台：首先验证学员名和密码；再插入U盾，输入U盾给出的随机码，进行登录；
(3)人脸识别：当成功登录后，学员客户端的电脑的摄像头启动连接，完成系统对接；再通过摄像头对人脸进行初始捕捉，完成基本信息的采集；采集完成，上传数据到服务器，与服务器中的数据库中存档的人脸信息进行比对；对比成功，则进行上课阶段，对比失败，则退出所述在线教育平台，跳到登录界面，需重新登录；
(4)定期验证：在平台上课过程中，由服务器后台发送请求，每隔3～5分钟自动启动验证程序对学员人脸进行识别比对；如果对比成功，继续上课阶段且学员不会发现该程序的启动；如果比对失败，则上传数据并退出所述在线教育平台，跳到登录界面，需重新登录；采用上述技术方案，通过登录在线教育平台时，同时验证学员U盾信息，进行学员的打卡签到；在上课过程中，启用学员电脑视频摄像头，进行实时人脸信息的捕捉并实时与数据库中学员存档的人脸信息进行比对，通过比对结果判断学员是否存在不是本人上课和上课缺席的现象，并对学员的出席情况和非本人在上课的学员进行数据上报，以便平台的管理人员对学员情况和平台资源的整体把控；所述步骤(2)登录在线教育平台时，服务器对在登录的学员信息进行初步验证；验证成功才打开学员客户端的电脑的摄像头；所述步骤(3)人脸识别中，所述学员客户端的电脑的摄像头捕捉人脸信息与服务器中的数据库存档的人脸信息进行比对；所述服务器的数据库中存档的人脸信息是在报名阶段采集并录入的人脸信息。
如图1所示，具体步骤为：
S1：学员机客户端启动初始化；
S2：网络连接初始化，服务器连接；
S3：登录在线教育平台，验证用户名和密码；
S4：插入U盾，输入U盾给出的随机码，进行登录；
S5：成功登录，学员电脑摄像头启动连接，完成系统对接；
S6：通过摄像头对人脸进行初始捕捉，完成基本信息的采集；
S7：采集完成，初步与数据库中存档的人脸信息进行比对；
S8：比对失败，退出本平台，重新登录；
S9：比对成功，进行上课阶段；
S10：在平台上课过程中，服务器后台也会每隔5分钟会对学员人脸进行比对；
S11：如果比对失败，上传数据，跳至S8，如果比对成功跳至S9；
F1：学员在登录时，对用户信息的验证；
F2：验证成功，打开学员电脑摄像头；
F3：捕捉学员初步人脸信息；
F4：与数据库存档人脸信息进行比对；
F5：比对失败，强迫该帐号下线；
F6：比对成功，每隔5分钟，再一次捕捉学员人脸信息，进行比对；
F7：如果比对失败，保存数据，跳至F5，比对成功跳至F6。
该实时身份验证识别的系统包括学员客户端的电脑、U盾和服务器；所述学员客户端的电脑包括视频显示设备、信息收发接口和数据采集器，所述数据采集器包括麦克风、摄像头、模数转换电路、编码电路和输出接口，其中所述编码电路连接在模数转换电路和输出接口之间；所述U盾用于获取随机码进行初步验证身份信息；所述学员客户端的电脑还包括控制模块、网络模块、存储模块、无线模块、数据传输模块和电源模块；所述无线模块包括蓝牙模块与WIFI模块，所述存储模块、网络模块、数据传输模块、无线模块和电源模块均与控制模块相连接；所述存储模块用于信息、数据的存储，所述网络模块用于网络连接，所述无线模块用于与外部设备无线连接，所述数据传输模块用于信息、数据与所述服务器之间相互传输；所述显示设备所述电源模块用于提供学员客户端的电脑的电源；所述服务器包括路由装置和防火墙装置；且所述服务器上还设有数据库、图像解析模块和图像匹配模块；所述数据库用于储存学员的信息；所述图像解析单元用于将人脸信息特征解析成描述图像特征的特征文件；所述图像匹配模块用于以图像解析单元处理后的待识别特征文件与数据库中的人脸特征描述信息进行匹配结果的特征匹配算法，从而获得匹配的信息；所述在线教育平台包括身份认证模块、学员基本信息数据库、在线辅导模块和课程模块；所述学员基本信息数据库包括学员注册信息和学员的课程信息，所述在线辅导模块包括辅导老师数据库、直播模块、互助交流模块和学员评价模块；所述身份认证模块用于进行学员登录信息身份认证，并确定学员的使用权限；所述辅导老师数据库用于存储辅导老师的基本信息和学员对辅导老师的评价信息；所述直播模块用于在学员客户端的界面上直播课件；所述互助交流模块用于学员与选中的辅导老师上课时或者课间休息时进行交流。其中直播模块还可以播放已录制好的视频课件，学员在课程库里选择想学习的课程即可；所述互助交流模块包括视频交互模块、语音交互模块和弹幕；述互助交流模块还用于在直播课件中设置弹幕区域，互助交流的弹幕在弹幕区域内显示。同时当老师提问时，学员分别都可以通过弹幕进行回答，与传统的教学方式相比，老师更容易知道学员学习的情况；如果老师单独提问某个学员，该学员也可以通过弹幕或者语音进行回答；如果用语音进行回答时，其它学员可以选择是否听该学员的回答。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种实时身份验证识别的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)初始化：首先学员客户端启动初始化，再网络连接初始化，与服务器建立连接；
(2)登录在线教育平台：首先验证学员名和密码；再插入U盾，输入U盾给出的随机码，进行登录；
(3)人脸识别：当成功登录后，学员客户端的电脑的摄像头启动连接，完成系统对接；再通过摄像头对人脸进行初始捕捉，完成基本信息的采集；采集完成，上传数据到服务器，与服务器中的数据库中存档的人脸信息进行比对；对比成功，则进行上课阶段，对比失败，则退出所述在线教育平台，跳到登录界面，需重新登录；
(4)定期验证：在平台上课过程中，由服务器后台发送请求，每隔3～5分钟自动启动验证程序对学员人脸进行识别比对；如果对比成功，继续上课阶段且学员不会发现该程序的启动；如果比对失败，则上传数据并退出所述在线教育平台，跳到登录界面，需重新登录。
2.根据权利要求1所述的实时身份验证识别的方法，其特征在于，所述步骤(2)登录在线教育平台时，服务器对在登录的学员的信息进行初步验证；验证成功才打开学员客户端的电脑的摄像头。
3.根据权利要求1所述的实时身份验证识别的方法，其特征在于，所述步骤(3)人脸识别中，所述学员客户端的电脑的摄像头捕捉人脸信息与服务器的数据库中存档的人脸信息进行比对；所述服务器中的数据库存档的人脸信息是在报名阶段采集并录入的人脸信息。
4.一种实时身份验证识别的系统，其特征在于，该实时身份验证识别的系统包括学员客户端的电脑、在线教育平台、U盾和服务器；所述学员客户端的电脑包括视频显示设备、信息收发接口和数据采集器，所述数据采集器包括麦克风、摄像头、模数转换电路、编码电路和输出接口，其中所述编码电路连接在模数转换电路和输出接口之间；所述在线教育平台用于在线教育课程的学习。
5.根据权利要求4所述的实时身份验证识别的方法，其特征在于，所述学员客户端的电脑还包括控制模块、网络模块、存储模块、无线模块、数据传输模块和电源模块；所述无线模块包括蓝牙模块与WIFI模块，所述存储模块、网络模块、数据传输模块、无线模块和电源模块均与控制模块相连接；所述存储模块用于信息、数据的存储，所述网络模块用于网络连接，所述无线模块用于与外部设备无线连接，所述数据传输模块用于信息、数据与所述服务器之间相互传输；所述显示设备所述电源模块用于提供学员客户端的电脑的电源。
6.根据权利要求5所述的地名地址快速定位与查询的方法，其特征在于，所述服务器包括路由装置和防火墙装置；且所述服务器上还设有数据库、图像解析模块和图像匹配模块；所述数据库用于储存学员的信息；所述图像解析单元用于将人脸信息特征解析成描述图像特征的特征文件；所述图像匹配模块用于以图像解析单元处理后的待识别特征文件与数据库中的人脸特征描述信息进行匹配结果的特征匹配算法，从而获得匹配的信息。
7.根据权利要求6所述的实时身份验证识别的方法，其特征在于，所述在线教育平台包括身份认证模块、学员基本信息数据库、在线辅导模块和课程模块；所述学员基本信息数据库包括学员注册信息和学员的课程信息，所述在线辅导模块包括辅导老师数据库、直播模块、互助交流模块和学员评价模块；所述身份认证模块用于进行学员登录信息身份认证，并确定学员的使用权限；所述辅导老师数据库用于存储辅导老师的基本信息和学员对辅导老师的评价信息；所述直播模块用于在学员客户端的界面上直播课件；所述互助交流模块用于学员与选中的辅导老师上课时或者课间休息时进行交流。
8.根据权利要求7所述的实时身份验证识别的方法，其特征在于，所述互助交流模块包括视频交互模块、语音交互模块和弹幕。
9.根据权利要求7所述的实时身份验证识别的方法，其特征在于，所述互助交流模块还用于在直播课件中设置弹幕区域，互助交流的弹幕在弹幕区域内显示。
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