CN108154884A - 一种防替考的身份识别系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及教学设备技术领域，尤其涉及一种防替考的身份识别系统。一种防替考的身份识别系统，包括服务器和识别器，其特征在于，由可信任的机构将考生面部图像信息、声纹信息、指纹信息和身份信息采集并上传到服务器保存；识别器布置在各个考场教室外，识别器与服务器通过网络连接，考生入场前下载考生信息并保存，识别器包括声音采集器、指纹采集器、图像采集器、触摸屏、微处理器、存储器和面板，考生进入考场前通过识别器进行声纹采集、指纹采集和面部图像采集，并与下载的考生信息进行核对。本发明的实质性效果是：通过综合指纹、声纹和面部图像的核对，大大增加了替考难度，有益于杜绝替考现象。

Description

一种防替考的身份识别系统
技术领域
本发明涉及教学设备技术领域，尤其涉及一种防替考的身份识别系统。
背景技术
考试作为选拔人才的重要途径，考试是一种相对公正、公平、公开的人才选拔形式。考试是对个人的学习、见识以及理解能力的一个检验，通过考试的方法可以比较公平的检测出每个人的素质、修养和文化，也可以让别人从考生的考试中初步的了解一些考生的部分相关信息，以供机构或用人单位做参考。尽管国家严厉打击考试作弊行为，并增加了多种新技术和新设备反作弊。在现场作弊难度不断加大的情况下，替考成了越来越多的作弊者所采用的作弊方式。替考极具隐蔽性，替考屡禁不止，已成为目前反作弊工作中的首要工作。
中国专利CN 105260629 A，公开日2016年1月20日，一种防替考的身份鉴别装置。包含服务器、安装于各学校门口的考点主机、安装于各考场的考场主机、考生携带的电子准考证和读取电子准考证信息的第一读证装置、第二读证装置以及采集考生信息的信息采集装置；考点主机分别与服务器、考场主机和第一读证装置连接，考场主机分别与第二读证装置、信息采集装置连接；工作时，将服务器内的考生信息下载到考点主机或考场主机内，并与第一读证装置或第二读证装置读取的电子准考证信息进行比对，同时与考试现场信息采集装置采集的考生照片和指纹信息进行比对。通过身份识别和指纹识别等，确保参加高考的学生为考生本人，从而杜绝了替考行为。
然而目前出现了指纹膜等技术，使得指纹复制和欺骗变得十分容易，导致指纹识别安全性下降，因而不能确保替考考生被及时发现。
发明内容
本发明要解决的技术问题是目前考场的身份识别体系无法及时甄别出替考考生的问题。提出了一种综合指纹、声纹和面部图像的核对，能够判别考生是否为有替考行为的一种防替考的身份识别系统。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种防替考的身份识别系统，包括服务器和若干个识别器，所述若干个识别器布置在各个考场教室外，识别器均与服务器通过网络连接；所述识别器包括声音采集器、指纹采集器、图像采集器、触摸屏、存储器、微处理器和面板，所述声音采集器、指纹采集器、图像采集器、触摸屏、存储器和微处理器安装在所述面板上，所述声音采集器、指纹采集器、图像采集器、存储器和触摸屏均与微处理器电连接；考生入场前识别器将本考场内考生信息下载至存储器保存，所述考生信息包括考生面部图像信息、声纹信息、指纹信息和身份信息，所述考生信息由可信任的机构考前采集并上传到服务器保存；考生进入考场前通过识别器进行声纹采集、指纹采集和面部图像采集，并与存储器内存储的考生信息进行核对。
作为优选，所述由可信任的机构采集考生声纹信息的方法包括以下步骤：A1)考生朗读预先设置的若干个短句，并存储收集到的语音信息；A2)对收集到的每个短句语音信息进行环境噪音和静默语音信号去除获得预处理语音信号；A3)对预处理语音信号进行脉冲编码调制，获得语音信号帧流；A4)计算每一帧的梅尔倒谱系数，将该梅尔倒谱系数流作为该考生该短句的声纹信息上传到服务器。
作为优选，考生进入考场前进行声纹采集和声纹核对的方法包括以下步骤：A1)考生使用识别器的声音采集器朗读与考前采集声纹信息时相同的语句；A2)识别器的微处理器对声音采集器采集的语音信息进行环境噪音和静默语音信号去除获得预处理语音信号；A3)对预处理语音信号进行脉冲编码调制，获得语音信号帧流；A4)计算每一帧的梅尔倒谱系数，获得现场采集梅尔倒谱系数流，将现场采集梅尔倒谱系数流与存储器中存储的对应梅尔倒谱系数流比对；A5)相识度百分数大于设定值P则声纹核对通过，若相似度百分数小于设定值P则重复步骤A1-A5，若重复次数超过设定次数N则拒绝该考生进入考场。
作为优选，考生进入考场前进行声纹采集时，所述触摸屏上显示要求考生朗读的语句。
作为优选，考生进入考场前进行声纹采集时，所述触摸屏上显示要求考生朗读的语句和语速提示进度条。
作为优选，考生进入考场前声纹核对、指纹核对和面部图像核对全部通过，则允许考生入场。
作为优选，考生进入考场前通过声纹核对、指纹核对和面部图像核对中的任两项，则允许考生入场。
作为优选，考生进入考场前通过指纹核对，并通过声纹核对和面部图像核对中的一项，则允许考生入场。
本发明的实质性效果是：通过综合指纹、声纹和面部图像的核对，大大增加了替考难度，有益于杜绝替考现象。
附图说明
图1为防替考的身份识别系统结构图。
图2为防替考的身份识别系统工作流程框图。
图3为声纹采集和验证流程框图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
如图1所示，为防替考的身份识别系统结构图，若干个识别器均通过网络与服务器连接，若干个识别器分别布置在各考场门口，识别器包括面板、图像采集器、声音采集器、指纹采集器、触摸屏、存储器和微处理器，图像采集器、声音采集器、指纹采集器、触摸屏、存储器和微处理器均安装在面板上，图像采集器、声音采集器、指纹采集器、触摸屏和存储器均和微处理器电连接。
如图2所示，为防替考的身份识别系统工作流程框图，开考前将识别器布置在各个考场门口，并将识别器连接到服务器所在网络，识别器从服务器下载本考场考生信息并储存在储存器中，考试入场时在触摸屏上显示本考场考生列表，考生找到自己的考场后从触摸屏上点选自己开始身份识别，由图像采集器进行面部图像验证，由指纹采集器进行指纹验证，由声音采集器进行声纹验证，三项分别验证完成后将三项验证结果汇总，如果验证结果符合入场要求，则允许考生入场，如验证结果不符合入场要求，则拒绝考生入场。作为一个实施例，三项验证全部通过则允许入场。作为另一个实施例，三项验证中通过其中任两项则允许入场。考虑到声音和面部图像稳定性较差，而指纹的稳定性较好，而推荐的另一个实施例为，在指纹验证通过的情况下，声纹验证和面部图像验证通过其中一项则允许入场。
如图3所示，为声纹采集和验证流程框图。考试前由可信任机构对考试进行声纹采集，为考生展示若干预设短句中的一条，并展示语速提示，考生对着声音采集器按提示语速朗读展示短句，对收集到的短句语音信息进行环境噪音和静默语音信号去除获得预处理语音信号，对预处理语音信号进行脉冲编码调制，获得语音信号帧流，计算每一帧的梅尔倒谱系数，将该梅尔倒谱系数流作为该考生该短句的声纹信息，判断是否完成全部预设短句的采集，如果未完成则展示剩余预设短句中的一条并按流程采集，直到全部采集完成后，将声纹信息上传到服务器。开考前将识别器布置到考场后，识别器通过网络从服务器下载本考场考生信息，而后本考场某个考生进行声纹验证时，为该考生展示预设短句中的一条并展示语速提示，考生根据提示语速朗读所展示的短句，由声音采集器采集语音信息，对收集到的短句语音信息进行环境噪音和静默语音信号去除获得预处理语音信号，对预处理语音信号进行脉冲编码调制，获得语音信号帧流，计算每一帧的梅尔倒谱系数，将梅尔倒谱系数流与从服务器下载的考生信息比对，如果相似度超过设定值则判定声纹验证通过，反之则重新展示短句及语速提示重复验证，若重复验证次数超过设定次数则判定声纹验证不通过。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种防替考的身份识别系统，包括服务器和若干个识别器，其特征在于，
所述若干个识别器布置在各个考场教室外，识别器均与服务器通过网络连接；
所述识别器包括声音采集器、指纹采集器、图像采集器、触摸屏、存储器、微处理器和面板，所述声音采集器、指纹采集器、图像采集器、触摸屏、存储器和微处理器安装在所述面板上，所述声音采集器、指纹采集器、图像采集器、存储器和触摸屏均与微处理器电连接；
考生入场前识别器将本考场内考生信息下载至存储器保存，所述考生信息包括考生面部图像信息、声纹信息、指纹信息和身份信息，所述考生信息由可信任的机构考前采集并上传到服务器保存；
考生进入考场前通过识别器进行声纹采集、指纹采集和面部图像采集，并与存储器内存储的考生信息进行核对。
2.根据权利要求1所述的一种防替考的身份识别系统，其特征在于，
所述由可信任的机构采集考生声纹信息的方法包括以下步骤：
A1)考生朗读预先设置的若干个短句，并存储收集到的语音信息；
A2)对收集到的每个短句语音信息进行环境噪音和静默语音信号去除获得预处理语音信号；
A3)对预处理语音信号进行脉冲编码调制，获得语音信号帧流；
A4)计算每一帧的梅尔倒谱系数，将该梅尔倒谱系数流作为该考生该短句的声纹信息上传到服务器。
3.根据权利要求1所述的一种防替考的身份识别系统，其特征在于，
考生进入考场前进行声纹采集和声纹核对的方法包括以下步骤：
A1)考生使用识别器的声音采集器朗读与考前采集声纹信息时相同的语句；
A2)识别器的微处理器对声音采集器采集的语音信息进行环境噪音和静默语音信号去除获得预处理语音信号；
A3)对预处理语音信号进行脉冲编码调制，获得语音信号帧流；
A4)计算每一帧的梅尔倒谱系数，获得现场采集梅尔倒谱系数流，将现场采集梅尔倒谱系数流与存储器中存储的对应梅尔倒谱系数流比对；
A5)相识度百分数大于设定值P则声纹核对通过，若相似度百分数小于设定值P则重复步骤A1-A5，若重复次数超过设定次数N则拒绝该考生进入考场。
4.根据权利要求1所述的一种防替考的身份识别系统，其特征在于，
考生进入考场前进行声纹采集时，所述触摸屏上显示要求考生朗读的语句。
5.根据权利要求1所述的一种防替考的身份识别系统，其特征在于，
考生进入考场前进行声纹采集时，所述触摸屏上显示要求考生朗读的语句和语速提示进度条。
6.根据权利要求1所述的一种防替考的身份识别系统，其特征在于，
考生进入考场前声纹核对、指纹核对和面部图像核对全部通过，则允许考生入场。
7.根据权利要求1所述的一种防替考的身份识别系统，其特征在于，
考生进入考场前通过声纹核对、指纹核对和面部图像核对中的任两项，则允许考生入场。
8.根据权利要求1所述的一种防替考的身份识别系统，其特征在于，
考生进入考场前通过指纹核对，并通过声纹核对和面部图像核对中的一项，则允许考生入场。
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