CN108334846A - 一种智能考场监考方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种智能考场监考方法及系统，通过获取考场上考生的人脸图像和位置信息，再获取摄像头所对应的考场信息，并根据考场信息获取考场考生信息和考场位置分布信息，最后根据获取的人脸特征信息匹配数据库中对应的人脸特征信息，匹配成功后则获取当前考生信息，并根据位置信息和考场位置分布信息判断对应位置的当前考生是否为考场考生，如果否则告警。该技术方案与系统通过考试现场异常现象分析解决了替考现象的发生，通过人脸识别匹配技术排除替考的可能。
Description
技术领域
本发明涉及教育监视领域，尤其涉及一种智能监考方法及系统。
背景技术
目前教育领域考场应用的监考模式通常采用现场监考和电子监考，这两种监考主要区别在于现场是否有监考老师进行巡视，其本质上却还是人工监考，而这种监考不可避免会出现考场信息错漏的状况，且无法有效避免替考的问题，目前暂无自动解决方案，主要通过远程监控进行，未能有效解决多种作弊现象。
发明内容
为此，需要提供一种智能监控的方法与系统，以解决现有人力监考、替考现象及远程监考部署的漏洞。
为实现上述目的，发明人提供了一种智能考场监考方法，优选的包括步骤：
S101：获取考场上考生的人脸图像和位置信息；
S103：获取摄像头所对应的考场信息；
S105：根据考场信息获取考场考生信息和考场位置分布信息；
S107：根据获取的人脸特征信息匹配数据库中对应的人脸特征信息，匹配成功后则获取当前考生信息，并根据位置信息和考场位置分布信息判断对应位置的当前考生是否为考场考生，如果否则告警。
进一步优化：获取当前考生头部晃动次数且生成当前考生的时间轴信息，并在该时间轴信息内统计当前考生的头部晃动次数，若阶段时间内考生头部晃动次数大于预设头部晃动次数则告警。
进一步优化：获取当前考生头部摆动时间，判断头部摆动时间是否短于预设摆动时间，若是则不告警。
进一步优化：获取当前考生身体摆动角度，判断身体摆动角度是否大于预设身体摆动角度，若时则告警。
进一步优化：获取当前考生头部摆动角度，判断头部摆动角度是否大于预设头部摆动角度，若是则告警。
一种智能考场监考系统，优选的包括摄像头，监考系统服务器，
摄像头：用于获取考场上考生的人脸图像和位置信息；
监考系统服务器：用于获取摄像头所对应的考场信息、根据考场信息获取考场考生信息和考场位置分布信息、根据获取的人脸特征信息匹配数据库中对应的人脸特征信息，若匹配成功后则获取当前考生信息、还用于根据位置信息和考场位置分布信息判断对应位置的当前考生是否为考场考生，如果否则告警。
进一步优化：所述摄像头还用于获取当前考生头部晃动次数，并由监考系统服务器生成当前考生的时间轴信息，并在该时间轴信息内统计当前考生的头部晃动次数，若阶段时间内考生头部晃动次数大于预设头部晃动次数则告警。
进一步优化：所述监考系统服务器还用于获取当前考生头部摆动时间，判断头部摆动时间是否短于预设摆动时间，若是则不告警。
进一步优化：所述监考系统服务器还用于获取当前考生身体摆动角度，判断身体摆动角度是否大于预设身体摆动角度，若是则告警。
进一步优化：所述监考系统服务器获取当前考生头部摆动角度，判断头部摆动角度是否大于预设头部摆动角度，若是则告警。
区别于现有技术，上述技术方案通过考试现场异常现象分析解决了替考现象的发生，通过人脸识别匹配技术排除替考的可能，具有较强创造性。本发明通过获取考场上考生的人脸图像和位置信息，再获取摄像头所对应的考场信息，并根据考场信息获取考场考生信息和考场位置分布信息，最后根据获取的人脸特征信息匹配数据库中对应的人脸特征信息，匹配成功后则获取当前考生信息，并根据位置信息和考场位置分布信息判断对应位置的当前考生是否为考场考生，如果否则告警。
附图说明
图1为本发明方法流程图；
图2为本发明的另一方法流程图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
发明人提供了一种智能考场监考方法，在某个实施例中，这里请参阅图1，在考场自动监考时，也就是本方法应用于考场监考时，首先通过拍摄照片或视频来获取考场上考生的人脸图像及位置信息，也就是步骤S101的执行，优选的，这里还包括将考生的人脸图像提取为人脸特征信息并存储于数据库中待监考系统服务器调用，其次获取摄像头对应的考场信息，也就是每个考场均设置有其对应的摄像头，通过识别摄像头而获取其所在考场的信息，这里对应步骤S103的执行，再根据获取的考场信息进一步获取考场上每个考生信息及位置分布信息，对应步骤S105的执行，最后再将获取的人脸特征信息与数据库中对应的人脸特征信息作匹配，若匹配成功，则获取当前考生信息并进行其对应考场与考号的判定，也就是根据位置信息和考场位置分布信息判断对应位置的当前考生是否为对应考场的考生，如果否也就是匹配失败则告警，并在考试结束后成绩裁定时标为不合格，这里对应S107步骤的执行，最终实现考场的智能监考与异常分析的判断，并最终判定出作弊、替考的考生。
进一步优化的实施例中，这里请参照图2，图2与图1相似但更具体，可通过获取当前考生头部晃动次数，并将该数据与预设数据进行对比，若超出预设数据则视该考生为作弊者，具体通过获取当前考生头部晃动次数并生成当前考生的时间轴信息，时间轴信息可理解为视频流截取的片段时间内的图像，并在该时间轴信息内统计当前考生的头部晃动次数，若阶段时间内考生头部晃动次数大于预设头部晃动次数则告警，预设头部晃动次数可提前设定并存储于数据库中待调用。
进一步优化的实施例中：还可以通过获取当前考生头部摆动时间、身体摆动角度、头部摆动角度的变化情况以判定其是否为异常行为，我们知道有时候头部或者身体会不经意的扭动，特别是在考试的时候，因此需要设定一个预设阈值以排除这种可能，也就是当该值达到一定限度则判定其为故意为之，优选的当头部摆动时间超过3秒，也就是设定预设头部摆动时间为3s，若其超过该预设阈值则告警，同理，预设身体摆动角度可设置为向左或向右偏20度及以上则判定其为作弊者，同时，可设置头部的摆动角度，考虑到有的考生能做到身体不懂而头部灵活运动，可相同限定头部的运动范围，也就是头部摆动朝任意方向均不超过20度及以上，若超过则判定其为作弊者，该判定方法具有较强的创造性。
一种智能考场监考系统，优选的包括摄像头，监考系统服务器，摄像头：用于获取考场上考生的人脸图像和位置信息；监考系统服务器：用于获取摄像头所对应的考场信息、根据考场信息获取考场考生信息和考场位置分布信息、根据获取的人脸特征信息匹配数据库中对应的人脸特征信息，若匹配成功后则获取当前考生信息、还用于根据位置信息和考场位置分布信息判断对应位置的当前考生是否为考场考生，如果否则告警。
在某个实施例中，该智能考场监考系统包括摄像头与监考系统服务器，优选的还包括数据库，数据库可以为考生数据库，摄像头通过一次或多次拍照获取考生人脸图像及位置信息，并将获取的考生人脸图像及位置信息传输至监考系统服务器处，而监考系统服务器用于分析处理来自摄像头获取的信息，这里的信息具体包括摄像头所对应的考场信息，根据考场信息进一步获取的考场考生信息与考场位置分布信息，其中监考系统服务器还可根据获取的人脸图像提取为人脸特征信息并存储于数据库中，服务器还可根据获取的人脸特征信息匹配数据库中已经存在的人脸特征信息，若有对应匹配的人脸特征信息则获取当前考生信息并进行下一步判定，这里的下一步判定则是对当前考生的考场信息进行判定，也就是根据位置信息和考场位置分布信息判定其是否为该考场考生，若不是则告警，这里的服务器等同于监考系统服务器。
进一步优化的实施例中：摄像头可获取当前考生头部晃动次数，这里晃动次数的计算可由监考系统服务器执行，并生成当前考生的时间轴信息，在该时间轴信息内统计当前考生在考试过程的某一时间段的头部晃动次数，若阶段时间内考生头部晃动次数大于预设头部晃动次数则告警，而这里的预设头部晃动次数也可以设置数值并存储于数据库中待监考系统服务器匹配调用，若次数超过预设阈值则告警并判定该考生为作弊，时间轴可视为是视频流播放时视频的片段，在该片段内当前考生头部晃动次数的总计，若该总计超过预设阈值则告警，这里的预设阈值等同于预设头部晃动次数，用于准确判定该考生是否为故意扭动头部以获取作弊信息。
进一步优化的实施例中：监考系统服务器可作为中心处理器，可获取当前考生头部摆动角度，并判断头部摆动角度是否大于预设头部摆动角度，若是则告警，这里的预设头部摆动角度是提前在数据库内设置好的，可以是向左摆动45度，也可以是向右摆动45度，又可以是头部前后晃动角度超过某个阈值，这里还可以通过人脸特征点的变化来判断其头部摆动幅度，比如向右摆动一定角度，则你的右脸的大部分特征点会被遮挡，此时可判定其为异常状况，告警系统并提示作弊，可在考试结束后取消该考生的成绩。
在一些其他的实施例中，监考系统服务器还用于获取当前考生身体摆动角度，并判断身体摆动角度是否大于预设身体摆动角度，若是则告警，这里的预设身体摆动角度同样存储于数据库中，该判定方式同属于对考生的异常分析的判断，与头部摆动次数的判定方式相同，这里不再赘述，而预设的头部摆动时间也存储于数据库中，主要判断方式通过比较时间的长短，也就是当前考生头部摆动时间长于预设阈值，则判定该考生在扭头抄袭，视其为作弊且告警。
本发明在具体实施时，首先通过摄像头拍照而获取当前考场上所有考生的人脸图像与位置信息并传输该信息至监考系统服务器，此时监考系统服务器则获取摄像头所对应的考场信息，也就是具体到一个考场，再根据该具体的考场信息获取该考场的所有考生信息及考场位置分布信息，这里的考生信息具体包括考生入考场时间与考生个人信息，而考场位置分布信息则可具体到某行某列，通俗的说，也就是一个坐标值，考场内的每个考生都有不同的坐标。监考系统服务器再根据获取的人脸特征信息匹配数据库中对应的人脸特征信息，这里的数据库可以是信息数据库，用于存储考生信息的数据库，具体来说，就是对比该考生是否为之前注册的考生，或者之前已签到并记录在考生数据库的考生，若匹配成功后则获取当前考生信息，也就是确定该考试非替考后获取该考生信息进行下一步判定，也就是根据位置信息和考场位置分布信息判断对应位置的当前考生是否为考场考生，如果不是对应位置信息的考生则告警，视为替考，也就是考生对应的考场及考号在报考注册时已随机分布完毕，在判断完为该考场后继续判定其是否为该座位的考试，具体通过位置分布信息进行判定，若判定结果为是，则不告警，继续判定其他考生。
具体的实施例中，本发明还包括步骤：首先通过正对考场出入口的摄像头获取当前考生的人脸图像，再根据获取的人脸图像提取对应的人脸特征信息，最后根据获取的人脸特征信息匹配数据库中对应的人脸特征信息，若匹配成功，则获取考生信息并录入签到信息。
进一步优化的实施例中，步骤“根据获取的人脸特征信息匹配数据库中对应的人脸特征信息，匹配成功后获取考生信息并录入签到信息”还包括步骤：若匹配失败则告警。
进一步优化的实施例中，步骤“根据获取的人脸特征信息匹配数据库中对应的人脸特征信息，匹配成功后获取考生信息并录入签到信息”具体包括步骤：根据获取的人脸特征信息匹配数据库中对应的人脸特征信息，若匹配成功则获取当前考生信息，并判断当前考生信息是否为考场考生信息，若是则录入签到信息。
进一步优化的实施例中，签到信息具体包括：考生的人脸图像、考生出入考场的时间及所携带文具。
优选的实施例中，步骤“根据获取的人脸特征信息匹配数据库中对应的人脸特征信息，若匹配成功，则获取考生信息并录入签到信息”前还包括步骤：获取摄像头所对应的考场信息。
具体优化的实施例中，步骤“根据获取的人脸特征信息匹配数据库中对应的人脸特征信息，若匹配成功，则获取考生信息并录入签到信息”前还包括步骤：根据考场信息获取考场考生信息。
优选的实施例中，本发明还提供一种基于人脸识别的自动签到系统，优选的包括摄像头与监考系统服务器，摄像头用于获取当前考生的人脸图像；监考系统服务器用于根据获取的人脸图像提取对应的人脸特征信息、根据获取的人脸特征信息匹配数据库中对应的人脸特征信息，若匹配成功，则获取考生信息并录入签到信息，若匹配失败则告警。
进一步优化的实施例中，监考系统服务器还用于获取摄像头所对应的考场信息，并根据考场信息获取考场考生信息，再根据获取的人脸特征信息匹配数据库中对应的人脸特征信息，若匹配成功则获取当前考生信息，并判断当前考生信息是否为考场考生信息，若是则录入签到信息。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能考场监考方法，其特征在于，包括步骤：
获取考场上考生的人脸图像和位置信息；
获取摄像头所对应的考场信息；
根据考场信息获取考场考生信息和考场位置分布信息；
根据获取的人脸特征信息匹配数据库中对应的人脸特征信息，匹配成功后则获取当前考生信息，并根据位置信息和考场位置分布信息判断对应位置的当前考生是否为考场考生，如果否则告警。
2.根据权利要求1所述的智能监考方法，其特征在于，其还包括步骤：获取当前考生头部晃动次数且生成当前考生的时间轴信息，并在该时间轴信息内统计当前考生的头部晃动次数，若阶段时间内考生头部晃动次数大于预设头部晃动次数则告警。
3.根据权利要求1所述的智能监考方法，其特征在于，其还包括步骤：获取当前考生头部摆动时间，判断头部摆动时间是否短于预设摆动时间，若是则不告警。
4.根据权利要求1所述的智能监考方法，其特征在于，其还包括步骤：获取当前考生身体摆动角度，判断身体摆动角度是否大于预设身体摆动角度，若时则告警。
5.根据权利要求1所述的智能监考方法，其特征在于，其还包括步骤：
获取当前考生头部摆动角度，判断头部摆动角度是否大于预设头部摆动角度，若是则告警。
6.一种智能考场监考系统，其特征在于，包括摄像头，监考系统服务器，
摄像头：用于获取考场上考生的人脸图像和位置信息；
监考系统服务器：用于获取摄像头所对应的考场信息、根据考场信息获取考场考生信息和考场位置分布信息、根据获取的人脸特征信息匹配数据库中对应的人脸特征信息，若匹配成功后则获取当前考生信息、还用于根据位置信息和考场位置分布信息判断对应位置的当前考生是否为考场考生，如果否则告警。
7.根据权利要求6所述的智能监考系统，其特征在于，所述摄像头还用于获取当前考生头部晃动次数，并由监考系统服务器生成当前考生的时间轴信息，并在该时间轴信息内统计当前考生的头部晃动次数，若阶段时间内考生头部晃动次数大于预设头部晃动次数则告警。
8.根据权利要求6所述的智能监考系统，其特征在于，所述监考系统服务器还用于获取当前考生头部摆动时间，判断头部摆动时间是否短于预设摆动时间，若是则不告警。
9.根据权利要求6所述的智能监考系统，其特征在于，所述监考系统服务器还用于获取当前考生身体摆动角度，判断身体摆动角度是否大于预设身体摆动角度，若是则告警。
10.根据权利要求6所述的智能监考系统，其特征在于，所述监考系统服务器获取当前考生头部摆动角度，判断头部摆动角度是否大于预设头部摆动角度，若是则告警。
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