CN111160211B - 一种基于人脸识别的教育培训系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于人脸识别的教育培训系统，包括控制模块，所述控制模块与信息存储模块连接，所述控制模块的输入端与视频采集模块的输出端连接，所述视频采集模块的输出端与信息储存模块的输入端连接，所述视频采集模块的输出端与视频处理模块的输入端连接，所述视频处理模块的输出端分别与控制模块的输入端、计时模块的输入端连接，所述计时模块的输出端与学习模块的输入端连接，所述控制模块的输入端与身份识别模块的输出端连接，所述身份识别模块的输入端与人脸识别摄像头的输出端电连接，所述身份识别模块的输出端与身份库连接。本发明设有视频采集模块和视频处理模块，更进一步的确认参加教育的人员在线学习，提高学习的效果。

Description

一种基于人脸识别的教育培训系统

技术领域

本发明涉及人脸识别技术领域，尤其涉及一种基于人脸识别的教育培训系统。

背景技术

人脸识别技术是一项新兴的生物识别技术，是当今国际科技领域攻关的高精尖技术。它广泛采用区域特征分析算法，融合了计算机图像处理技术与生物统计学原理于一体，利用计算机图像处理技术从视频中提取人物特征点，利用生物统计学的原理进行分析建立数学模型，具有广阔的发展前景。

随着个人计算机的普及，互联网技术的应用已经渗入到人们日常生活的众多角落，这一点也同样体现在教育培训和考试活动中。虽然传统临场面授具有师生可直接互动的优势，但由于潜在学员众多、优质师资资源紧缺、办班成本过高、办班规模受限、学员地域分布广泛、学员工作与学习时间冲突等各方面原因，已经不能适应当前教育培训的现实要求。采用现代远程培训信息化科技手段，建设以互联网和现代信息传输技术为核心的远程教育培训服务平台(以下简称“平台”)，向各级各类机关和企、事业单位、教育科研机构以及社会公众提供实效化远程教育培训服务，是解决上述问题最有效的手段。

目前，对违章人员或者班组人员进行安全教育，要求达到一定的学习时长，但是大部分采用挂机的方式达到要求，无法实现真正学习教育的目的。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于人脸识别的教育培训系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于人脸识别的教育培训系统，其特征在于，包括控制模块，所述控制模块与信息存储模块连接，所述控制模块的输入端与视频采集模块的输出端连接；

所述视频采集模块的输出端与信息储存模块的输入端连接，所述视频采集模块的输出端与视频处理模块的输入端连接，所述视频处理模块的输出端分别与控制模块的输入端、计时模块的输入端连接，

所述计时模块的输出端与学习模块的输入端连接，所述控制模块的输入端与身份识别模块的输出端连接，所述身份识别模块的输入端与人脸识别摄像头的输出端电连接，所述身份识别模块的输出端与身份库输入端连接。

优选的，所述控制模块分别与所述计时模块和所述学习模块双向连接。

优选的，还包括人脸采集模块，所述人脸采集模块的输出端与身份库的输入端信号连接，所述人脸采集模块还连接有用户端。

优选的，所述身份识别模块、身份库和用户端均与所述控制模块连接，所述身份识别模块的输出端和人脸采集模块的输出端均与控制模块的输入端连接。

优选的，所述身份库还包括姓名、年龄、学号和手机号。

优选的，所述视频采集模块采用高清摄像头，所述摄像头的数目为2个，用于采集所覆盖范围的人脸图像。

优选的，所述基于人脸识别的教育培训系统的硬件连接包括：

所述基于人脸识别的教育培训系统的硬件连接包括：

与所述人脸图像采集模块相匹配的人脸识别摄像头，所述人脸识别摄像头设有镜头和图像传感器；

视频处理部分、身份识别模块、CPU中央处理器、储存器和接口；所述视频处理部分与所述视频处理模块相匹配，用于视频信号的模/数转换；

所述身份识别模块采用运行DSP的人脸识别算法；

所述CPU中央处理器与所述控制模块相匹配，用于模块间数据交换和数据的逻辑与算术运算；

所述存储器与所述信息储存模块相匹配，包括内存与外部存储器，用于信息的储存；

所述接口包括用于扩展多种输入输出的人脸识别认证终端的I/O接口；

用于显示用户界面的显示器；

所述人脸识别摄像头、视频处理部分、身份识别模块、CPU中央处理器、储存器、接口和显示器通过数据总线与CPU中央处理器构成连接。

本发明的有益效果为：

(1)本发明设有计时模块，有效的防止挂机刷时长的现象出现，有利于提高学员的学习效率。

(2)本发明设有视频采集模块和视频处理模块，更进一步的确认参加教育的人员在线学习，提高学习的效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种电费查询缴纳系统的系统示意图；

图2为本发明提出的一种电费查询缴纳系统的电力主站系统的系统示意图；

图3为本发明提出的一种电费查询缴纳系统的用户系统的系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如今亟需设计一套人脸识别的教育培训软件，参加教育的人员必须在线学习，如不按暂停离开屏幕1分钟后，学习时长则重新开始计算，这样就可以确认参加教育的人员在线学习，提高学习的效果。

首先介绍一下本发明涉及的相关技术名词：

1、图像识别

图像识别，是指利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对像的技术。一般工业使用中，采用工业相机拍摄图片，然后再利用软件根据图片灰阶差做进一步识别处理。

2、人脸识别

人脸识别技术是基于人的脸部特征，对输入的人脸图像或者视频流，首先判断其是否存在人脸,如果存在人脸，则进一步的给出每个脸的位置、大小和各个主要面部器官的位置信息。并依据这些信息，进一步提取每个人脸中所蕴涵的身份特征，并将其与已知的人脸进行对比，从而识别每个人脸的身份。目前，该技术广泛应用于安全管理、精准考勤、电子护照及身份证、公安刑侦、银行自助服务、信息安全等领域，还未被用于教育领域。

请同时参见图1-图3，一种基于人脸识别的教育培训系统，包括控制模块，控制模块与信息存储模块连接，控制模块的输入端与视频采集模块的输出端连接，视频采集模块的输出端与信息储存模块的输入端连接，视频采集模块的输出端与视频处理模块的输入端连接，视频处理模块的输出端分别与控制模块的输入端、计时模块的输入端连接，计时模块的输出端与学习模块的输入端连接，控制模块的输入端与身份识别模块的输出端连接，身份识别模块的输入端与人脸识别摄像头的输出端电连接，身份识别模块的输出端与身份库输入端连接。

本实施例中，控制模块分别与计时模块和学习模块连接。

本实施例中，还包括人脸采集模块，人脸采集模块的输出端与身份库的输入端信号连接，人脸采集模块还与用户端信号连接。

本实施例中，身份识别模块、身份库、用户端与控制模块连接，身份识别模块的输出端、人脸采集模块的输出端与控制模块的输入端连接。

本实施例中，身份库还包括，姓名、年龄、学号与手机号。

本实施例中，视频采集模块采用高清摄像头，摄像头的数目为2个，能够采集所覆盖范围的人脸图像。

本实施例中，该系统由镜头与图像传感器的摄像机构成的人脸图像采集部分、视频信号的模/数转换的视频处理部分、运行于DSP的人脸识别算法进行人脸识别运算的模块、用于模块间数据交换和数据的逻辑与算术运算的CPU中央处理器、内存与外部存储器、用于扩展多种输入输出的人脸识别认证终端的I/O接口和用于显示用户界面的显示器，上述组成部分通过数据总线与CPU中央处理器构成连接。

如图2所示，人脸识别摄像头用于采集学生的人脸特征并将人脸特征传输到身份识别模块中与身份库中的信息进行对比判定，其具体判定过程如下：

步骤一：学生在第一使用该系统时会使用注册与登录模块进行注册，注册时会人脸识别摄像头会将拍摄学生的正脸与两边侧脸的照片，同时学生还需要在注册与登录模块上设置登录密码与补充个人信息，采集到的人脸照片与个人信息会被传输到身份库中进行储存；

步骤二：当学生第二次登录该系统时，人脸识别摄像头会拍摄学生人脸照片，身份识别模块会将实时拍摄的照片与身份库中预存的照片进行比对；

步骤三：当对比照片相似度在80％以上时，可以直接通过验证；

步骤四：当对比照片相似度在百分之70％到80％之间时，需要进行二次验证，二次验证的照片相似度在70％以上时，可以通过验证；

步骤五：当对比照片相似度在60％到70之间时，需要学生再输入预设密码，当预设密码输入正确，可以通过验证；

步骤六：当对比照片相似度在60％以下，不予验证通过。

如图3所示，高清摄像头采集人脸视频，如果采集到的人脸视频，则将其信息上传至身份库与其进行身份匹配，如果身份匹配则学习继续；如果身份不匹配，则将信号传送给控制模块，由控制模块启动计时模块进行计时，如果计时超出1min，则暂停学习。

如果高清摄像头未采集人脸视频，则将信号反馈给控制模块，控制模块启动计时模块进行计时，如果计时超出1min，则暂停学习。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于人脸识别的教育培训系统，其特征在于，包括控制模块，所述控制模块与信息存储模块连接，所述控制模块的输入端与视频采集模块的输出端连接；

所述视频采集模块的输出端与信息储存模块的输入端连接，所述视频采集模块的输出端与视频处理模块的输入端连接，所述视频处理模块的输出端分别与控制模块的输入端、计时模块的输入端连接，

所述计时模块的输出端与学习模块的输入端连接，所述控制模块的输入端与身份识别模块的输出端连接，所述身份识别模块的输入端与人脸识别摄像头的输出端电连接，所述身份识别模块的输出端与身份库输入端连接；

所述人脸识别摄像头用于采集学生的人脸特征并将人脸特征传输到身份识别模块中与身份库中的信息进行对比判定，其具体判定过程如下：

步骤一：学生在第一次使用该系统时进行注册；注册时，所述人脸识别摄像头拍摄学生的正脸与两边侧脸的照片，同时学生设置登录密码与补充个人信息，采集到的人脸照片与个人信息传输到身份库中进行储存；

步骤二：当学生登录该系统时，所述人脸识别摄像头拍摄学生人脸照片，所述身份识别模块会将实时拍摄的照片与身份库中预存的照片进行比对；

步骤三：当对比照片相似度在80％以上时，直接通过验证；

步骤四：当对比照片相似度在百分之70％到80％之间时，进行二次验证，二次验证的照片相似度在70％以上时，通过验证；

步骤五：当对比照片相似度在60％到70之间时，学生再输入预设密码，当预设密码输入正确，通过验证；

步骤六：当对比照片相似度在60％以下，不予验证通过；

所述视频采集模块采用高清摄像头，所述摄像头的数目为2个，用于采集所覆盖范围的人脸图像；所述高清摄像头采集人脸视频，如果采集到人脸视频，则将其信息上传至身份库与其进行身份匹配，如果身份匹配则学习继续；如果身份不匹配，则将信号传送给控制模块，由控制模块启动计时模块进行计时，如果计时超出1min，则暂停学习；

如果高清摄像头未采集人脸视频，则将信号反馈给控制模块，控制模块启动计时模块进行计时，如果计时超出1min，则暂停学习。

2.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的教育培训系统，其特征在于，所述控制模块分别与所述计时模块和所述学习模块双向连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的教育培训系统，其特征在于，还包括人脸采集模块，所述人脸采集模块的输出端与身份库的输入端信号连接，所述人脸采集模块还连接有用户端。

4.根据权利要求3所述的一种基于人脸识别的教育培训系统，其特征在于，所述身份识别模块、身份库和用户端均与所述控制模块连接，所述身份识别模块的输出端和人脸采集模块的输出端均与控制模块的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于人脸识别的教育培训系统，其特征在于，所述身份库还包括姓名、年龄、学号和手机号。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种基于人脸识别的教育培训系统，其特征在于，所述基于人脸识别的教育培训系统的硬件连接包括：

与人脸图像采集模块相匹配的人脸识别摄像头，所述人脸识别摄像头设有镜头和图像传感器；

视频处理部分、身份识别模块、CPU中央处理器、储存器和接口；所述视频处理部分与所述视频处理模块相匹配，用于视频信号的模/数转换；

所述身份识别模块采用运行DSP的人脸识别算法；

所述CPU中央处理器与所述控制模块相匹配，用于模块间数据交换和数据的逻辑与算术运算；

存储器与所述信息储存模块相匹配，包括内存与外部存储器，用于信息的储存；

所述接口包括用于扩展多种输入输出的人脸识别认证终端的I/O接口；

用于显示用户界面的显示器；

所述人脸识别摄像头、视频处理部分、身份识别模块、CPU中央处理器、储存器、接口和显示器通过数据总线与CPU中央处理器构成连接。