CN111353761A - 一种学生反向签到系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及信息技术领域，具体涉及一种学生反向签到系统，包括学生手机端、老师手机端和服务器，服务器包括请求转发模块、数据库、分析模块、处理模块和输出模块，其中：请求转发模块，用于接收老师手机端发送的课堂点名请求，并将课堂点名请求转发至学生手机端；数据库，用于接收并存储学生手机端发送的被动签到信息、反向签到信息和学生个人信息；分析模块，用于预先设置取样人数信息并根据时间先后顺序依次接收与取样人数信息数量相同的被动签到时间信息和被动签到位置信息，并计算被动签到时间信息和被动签到位置信息的众数，生成时间参照信息和位置参照信息；采用本方案能够提高用户满意度。
Description
技术领域
本发明涉及信息技术领域，具体涉及一种学生反向签到系统。
背景技术
随着我国高校改革的日益推进，学分制已经成为我国高校最常见的教学方式。在学分制教育模式下，学生不必严格按照学院的班级建制进行课堂学习，而是根据自身的兴趣与实际情况在学校教学框架下自由选择科目，只要在毕业前修满学生培养方案中的最低学分即可顺利毕业。但是这种教学方式为高校的考勤工作带来了一定的困难，由于同一课堂的学生可能来自多个学院、多个专业或多个班级，教师在教学过程中不熟悉学生，如果仍然采取传统的纸质考勤表配合点名的方式，将会导致学生考勤工作中出现部分习惯不好的学生逃课、弄虚作假的现象。
对此，中国专利公开号为CN107481343A的文件中公开了一种基于图像识别技术的人脸识别课堂考勤签到系统及其工作方法，该系统包括学生自主考勤装置、服务器自动考勤装置、人脸识别考勤装置；所述学生自主考勤装置，用于获取学生自主签到图像；学生自主考勤装置包括摄像机、路由器及移动设备，使用时将摄像机通过固定装置固定于教室内，摄像机通过无线网络将拍摄的教室图像传至移动设备，学生在移动设备上进行自主签到后，将自主签到图像上传至人脸识别考勤装置；所述服务器自动考勤装置，用于获取自动考勤签到图像；服务器自动考勤装置包括摄像机、路由器及服务器设备，使用时摄像机将拍摄的教室图像上传服务器，服务器定时对教室图像进行截图处理，并将图像上传至人脸识别考勤装置；所述人脸识别考勤装置，用于对学生考勤图像进行识别并进行考勤打分。
采用该方案能够由人脸识别验证的方式对上课的学生身份进行核实，实现人、地、时三者合一，帮助老师进行完成考勤签到；但是，由于人脸识别技术主要通过面部特征识别学生身份，将学生人脸信息与采集库中照片信息进行匹配识别，需要投入大量的资金购置人脸识别设备；不仅如此，拍摄环境光线是否充足以及摄像头拍摄角度等都可能成为人脸识别模块判断错误的原因；利用课间休息时间根本不够所有学生完成人脸识别考勤，存在使用不方便的问题，从而影响用户满意度。
发明内容
本发明意在于提供一种能够提高用户满意度的学生反向签到系统。
本发明提供的基础方案为：一种学生反向签到系统，包括学生手机端、老师手机端和服务器；其中，服务器包括请求转发模块、数据库、分析模块、处理模块和输出模块；
老师手机端，用于供老师发起课堂点名请求；
学生手机端，用于供学生对老师手机端发起的课堂点名请求进行被动签到，并生成被动签到信息；被动签到信息包括学生被动签到时间信息、被动签到位置信息以及学生个人信息；并在被动签到前进行反向签到，生成反向签到信息，反向签到信息包括反向签到时间信息、反向签到位置信息和学生个人信息；
请求转发模块，用于接收老师手机端发送的课堂点名请求，并将课堂点名请求转发至学生手机端；
数据库，用于接收并存储学生手机端发送的被动签到信息、反向签到信息和学生个人信息；
分析模块，用于预先设置取样人数信息并根据时间先后顺序依次接收与取样人数信息数量相同的被动签到时间信息和被动签到位置信息，并计算被动签到时间信息和被动签到位置信息的众数，生成时间参照信息和位置参照信息；
处理模块，用于接收并处理被动签到时间信息和被动签到位置信息，生成判定结果信息；计算时间参照信息和被动签到时间信息之差的绝对值，生成时间评估信息；并根据第一预设时间阈值处理时间评估信息，若时间评估信息小于第一预设时间阈值，则计算位置参照信息和被动签到位置信息之差的绝对值，生成位置评估信息；若位置评估信息小于预设位置阈值，提示签到通过；反之，若位置评估信息大于预设位置阈值，则该签到为可疑签到，并从数据库中匹配出学生个人信息发送至老师手机端；若时间评估信息大于第一预设时间阈值，则签到无效；
输出模块，用于接收并向老师手机端发送判定结果信息。
本发明的工作原理及优点在于：
本方案中，首先由学生进入教室后根据自己的实际情况使用学生手机端进行反向签到，得到反向签到的时间信息、位置信息和学生个人信息，并存入数据库中；老师可以根据学生反向签到的明细初步了解本堂课学生出勤的情况；然后，老师在课堂上告知学生开始进行被动签到环节，随即使用老师手机端发起课堂点名请求，课堂点名请求经由请求转发模块传输至学生手机端，由学生通过学生手机端进行被动签到，生成学生参与被动签到的时间信息、位置信息以及学生个人信息后存入数据库中；同时，由于学生是一个庞大的群体，采集到本堂课上多名学生的被动签到信息，所以根据签到的时间先后顺序从全班的签到信息中选取一部分人的被动签到时间信息和位置信息；再根据这一部分被动签到时间信息和位置信息按照取众数的方式，得到时间参考信息和位置参考信息；相较于平均数和中位数来说，取众数能够体现整体的一般水平，适用在本方案中也能够保障结果的合理性；在得到参考量之后，由处理模块计算时间参照信息和被动签到时间信息之差的绝对值，得到时间评估信息；并结合预设的时间阈值信息判断，得到判定结果；在这个环节，处理模块根据三种可能出现情况设置处理逻辑，即如果时间评估信息大于第一预设时间阈值，则表示这名学生相对于班上大部分同学来说，没有在规定的时间进行被动签到；所以针对这种情况输出的判定结果为签到无效；如果时间评估信息小于第一预设时间阈值，则表示该学生被动签到的时间符合要求，再执行位置信息判断环节，即处理模块计算位置参照信息和被动签到位置信息差的绝对值，并生成位置评估信息；如果位置评估信息大于预设位置阈值，则表示该学生签到的位置相比于全班同学来说存在一定偏差，不符合要求，所以针对这种情况输出的判定结果为可疑签到，发送到老师手机端，由老师对此进行判断；同样的，如果位置评估信息小于预设位置阈值，则表示该生的签到符合要求，然后针对这种情况发送判定结果信息为签到通过。
综上所述，设计反向签到环节，老师即可根据学生反向签到的明细初步了解本堂课学生出勤的情况，能够避免老师在课堂上抽点学生答题时，因选取的学生不在教室而导致的浪费时间和尴尬状况；由于本方案采用取众数的方式得到时间参考信息和位置参考信息，能够使判定结果信息更具合理性；而且，处理模块采用先判断签到时间是否符合要求，且当时间评估信息小于第一预设时间阈值时，再判断位置信息，而如果时间评估信息大于预设的时间阈值时则不必再判断位置信息，不仅可以针对三种不同的情况得到相应的判定结果信息，还能够减少系统的运算量。相较于传统的人脸识别考勤签到来说，不必考虑设备问题和环境因素对签到的影响，直接由学生和老师平时随身携带的手机即可完成快速方便地打卡签到，从而提高用户满意度。
进一步，学生手机端还用于采集学生的当前声音信息；数据库还用于预先存储学生的历史声音信息，处理模块还用于接收并根据历史声音信息处理当前声音信息，若当前声音信息与历史声音信息相同，则判断出当前签到学生为本人；反之，如果当前声音信息与历史声音信息不同，则生成告警信息，并将告警信息和学生个人信息发送到老师手机端。
有益效果：采用这种方式，能够在学生进行签到时，同时采集声音信息作为辅助判断，并根据数据库中预存的历史声音信息，判断当前签到的学生是否为本人；老师也可以通过手机端及时发现代课的人员。
进一步，处理模块还用于对当前声音信息进行频谱分析，生成第一声音波形图；并根据预设阈值范围判断第一声音波形图的振幅和频率，如果振幅和频率低于预设阈值范围，则向学生手机端发送告警信号，提示声音录入有误，请重新操作；并再次采集学生的声音信息，经过频谱分析后生成第三声音波形图，如果第三声音波形图的振幅和频率仍低于预设阈值范围，则将该学生个人信息标记为可疑签到发送到老师手机端。
有益效果：众所周知，声音就是振动，当声音改变了鼓膜上空气的压力时，我们就感受到了声音；同理，手机端的麦克风可以感应这些振动，并将它们转换为电流，所以当声音转换为电流时，就可以用随时间振动的正弦波形来表示，正弦波包括振幅和频率两个参数，振幅为音量，频率就是音调。由于人在紧张的时候，中枢神经的控制发生紊乱，呼吸节奏也就表现出紊乱，因而气息不匀，发出的声音就会抖，且声音音调较低沉；基于这个条件，方案中通过处理模块判断声音波形的振幅和频率是否低于预设阈值范围，同时，为避免误判，加入二次采集判断，最后将可疑签到的学生个人信息发送到老师手机端，从而告知老师，便于老师针对这部分学生根据实际情况采取相应的措施。
进一步，还包括声音预处理模块，用于接收学生手机端发送的当前声音信息，并对当前声音信息进行降噪。
有益效果：本方案中对采集到的声音信息进行降噪处理，能够避免嘈杂的教室中其他学生的声音干扰，从而提高检测结果的准确性。
进一步，还包括触控检测界面生成模块，用于根据预设的6个触控按钮及其端点坐标信息，生成触控按钮界面；
请求转发模块还用于在课堂点名请求转发至学生手机端上的同时在学生手机端屏幕上弹出触控按钮界面；
还包括采集模块，用于获取学生手指触摸触控检测界面所输入的当前触控数据，所述当前触控数据包括触控点的当前端点坐标信息；如果每个触控按钮的当前端点坐标信息与预设端点坐标信息相同，则收起触控按钮界面；
数据库还用于分别记录弹出触控按钮界面的时间信息和收起触控按钮界面的时间信息；
分析模块还用于接收并计算弹出触控按钮界面的时间信息和收起触控按钮界面的时间信息的差值，生成第一差值信息；若第一差值信息大于第二预设时间阈值，则判定为可疑签到；反之，若第一差值信息小于第二预设时间阈值，则判定触控检测通过。
有益效果：采用这种方式，能够在老师发起课堂点名请求，学生进行被动签到时，在学生手机端的显示屏上弹出触控按钮界面进行触控检测，并且，本方案中，触控检测成功的依据是学生手指正确触摸相应按钮后，即当采集到当前端点坐标信息与预设端点坐标信息相同，再收起触控按钮界面；同时，分析模块计算出弹出触控按钮界面的时间信息和收起触控按钮界面的时间差，如果时间差过大，则判定为可疑签到。并且，触控按钮界面上的按钮数量为6个，学生需要使用双手进行触控检测，从而避免一个学生在同一时间段完成两台手机的按钮检测，进而检测出疑似代签的学生。
进一步，数据库还用于预先存储课堂总人数信息；分析模块预先设置的取样人数信息的取值大于课堂总人数信息的二分之一。
有益效果：由于学生是一个庞大的群体，采集到本堂课上多名学生的被动签到信息，所以根据签到的时间先后顺序从全班的签到信息中选取一部分人的被动签到时间信息和位置信息，可以根据实际情况自行选择取样人数的量；本方案中限定取样人数大于课堂总人数的二分之一，能够使判定结果具有可靠性和有效性。
进一步，学生手机端还用于采集学生的当前人脸图像信息，并根据学生个人信息整合每个学生的当前人脸图像信息，生成总人脸图像信息存入数据库中；数据库还用于预存学生的历史人脸图像信息；处理模块还用于接收并根据历史人脸图像信息处理当前人脸图像信息，如果当前人脸图像信息与历史图像信息相同，则判断出当前签到学生为本人；反之，如果当前人脸图像信息与历史人脸图像不同，则判断总人脸图像信息中是否存在两张相同的当前人脸图像信息，若存在，则判定签到无效；反之，如果不存在，则标记为可疑签到并发送到老师手机端。
有益效果：学生使用手机端进行签到时，能够通过人脸识别的方式判断出是否为代签，并将疑似代签的学生信息发送至老师手机端，能够提示老师对这部分学生进行处理。首先判断当前采集到的人脸图像是否与预存的历史人脸图像相同，如果不同，在判断采集到的班上所有学生的人脸图像，是否存在与之相同的图像信息，如果有则表明学生代签；综上，采用多重判断的方式能够避免系统误判，得到更加准确的判定结果。
进一步，数据库还用于根据学生个人信息整合每个学生的当前人脸图像信息，生成总人脸图像信息；处理模块还用于在当前人脸图像信息与历史图像信息不同时，判断总人脸图像信息中是否存在两张相同的当前人脸图像信息，若存在，则判定签到无效；反之，如果不存在，则标记为可疑签到并发送到老师手机端。
有益效果：本方案中在人脸识别的基础上引入一个二次判断，即如果当前人脸图像信息与历史图像信息不同，再判断总人脸图像信息中是否存在两张相同的当前人脸图像信息，如果还是存在，则表明班上存在一个同学同时使用两台手机进行签到，可能为代签；而且，以这种方式也能够避免系统误判，得到更加准确的判定结果；例如采集到的当前人脸图像和历史人脸图像之间的差别在于：存在头发太长、佩戴眼镜和化妆等干扰项。
进一步，所述第一预设时间阈值为70s～75s。
有益效果：由于采集到的被动签到信息需要经过学生手机端上传到服务器并经过处理模块的运算生成相应的判定结果，需要消耗一定的时间，其次学生对此进行手动操作的用时也有可能存在偏差，经过多次试验发现，采用70s～75s的预设时间阈值，能够保证签到系统的灵活性。
进一步，所述第二预设时间阈值为5s～8s。
有益效果：采用这个第二预设时间阈值判断弹出触控按钮界面的时间信息和收起触控按钮界面的时间信息的差值是否超标，不仅可以保证触控检测的灵活性，还能够避免时间过长无法达到触控检测的效果。
附图说明
图1为本发明一种学生反向签到系统实施例一的系统框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
实施例一
如图1所示，一种学生反向签到系统，包括学生手机端、老师手机端和服务器；其中，服务器包括请求转发模块、数据库、分析模块、处理模块和输出模块；学生手机端和老师手机端均采用华为P30 Pro，服务器为戴尔易安信PowerEdge R240机架式服务器。
老师手机端，用于供老师发起课堂点名请求；
学生手机端，用于供学生对老师手机端发起的课堂点名请求进行被动签到，并生成被动签到信息；被动签到信息包括学生被动签到时间信息、被动签到位置信息以及学生个人信息；并在被动签到前进行反向签到，生成反向签到信息，反向签到信息包括反向签到时间信息、反向签到位置信息和学生个人信息；
请求转发模块，用于接收老师手机端发送的课堂点名请求，并将点名请求转发至学生手机端；本实施例中，为了便于说明，选用一个总人数相对较少的班级作为研究对象，采集到的部分(8名同学)反向签到信息如下表所示：
表中的学生个人信息为学生的姓名，采用A、B、C……H进行表示，由于10:05为本堂课的上课时间，以上几名同学均在上课前到达教室并进行反向签到，获得了每个同学的反向签到时间如上表所示，其中L1表示他们反向签到的位置信息，因为他们都是在教室内打卡所以均为反向签到的位置信息均为L1。且本实施例中，位置信息的采集方式具体为：利用手机端内置的蓝牙模块，由于蓝牙模块在广播模式下可以实现一对多通信(一个蓝牙可以同时接受外面多个蓝牙信号)；在此以我们平时使用的手机为例说明，打开手机设置的蓝牙选项后，即可清楚地看到距离范围内所有设备；方案中利用蓝牙模块短距离通信和不具备穿透性的特性，手机与手机之间的有效距离一般为10米以内，且不能隔墙通信。所以基于这个条件，老师手机端和学生手机端的蓝牙均处于开启状态，由服务器的处理模块对蓝牙信息进行采集，还可以将老师手机端作为主设备，定义位置信息为L1，学生进入教室后，老师手机端上即可显示来自学生手机端的蓝牙信息，说明这部分学生与老师之间的距离非常近，当前在教室内，也可以表征位置信息为L1。同理，在其他实施例中，还可以使用与蓝牙模块类似的wifi热点作为判定方式，利用老师手机端开启热点作为主设备，学生进入教室后，手机端即可连入该热点，再由处理模块采集连入该热点的学生手机端信息，即可确定相应的位置信息L1。相较于现有的通过GPS定位的方式采集位置信息，本方案中利用蓝牙以及wifi热点一对多、短距离通信、不能隔墙通信的特点，进而获取到相对准确的位置信息。
其中，学生执行反向签到的打卡操作时间为学生进入教室后，老师即可根据学生反向签到的明细初步了解本堂课学生出勤的情况；此后老师在上课过程中根据实际情况，通过老师手机端发起课堂点名请求，再在学生手机端的屏幕上隐去反向签到按钮，并弹出被动签到按钮，由学生通过点击被动签到按钮进行被动签到操作；数据库，用于接收并存储学生手机端发送的被动签到信息、反向签到信息和学生个人信息；还用于预先存储课堂总人数信息；
分析模块，用于预先设置取样人数信息并根据时间先后顺序依次接收与取样人数信息数量相同的被动签到时间信息和被动签到位置信息，并计算被动签到时间信息和被动签到位置信息的众数，生成时间参照信息和位置参照信息；其中，取样人数信息的取值大于课堂总人数信息；具体的，假设课堂总人数为n个，所以取样的人数大于n/2个即可，本实施例中选取部分(5名)同学的被动签到信息如下表所示：
所以，通过该表格能够直观看出时间参照信息为10:21，位置参照信息为L1；
处理模块，用于接收并处理被动签到时间信息和被动签到位置信息，生成判定结果信息；计算时间参照信息和被动签到时间信息之差的绝对值，生成时间评估信息；并根据预设时间阈值处理时间评估信息，若时间评估信息小于预设时间阈值，则计算位置参照信息和被动签到位置信息之差的绝对值，生成位置评估信息；若位置评估信息小于预设位置阈值，提示被动签到通过；反之，若位置评估信息大于预设位置阈值，则该签到为可疑签到，并从数据库中匹配出学生个人信息发送至老师手机端；若时间评估信息大于预设时间阈值，则签到无效；本实施例中，假设采集到学生F的被动签到时间为10:22，被动签到位置信息为L2,通过计算得到时间评估信息为1min，由于预设时间阈值为70s～75s，预设位置阈值为Lm，1min＜70s，且|L1-L2|<Lm,所以同学F签到通过；在其他实施例中，假设采集到学生G的被动签到时间为10:22，采集到的位置信息为L3，所以这名同学的时间评估信息为1min，1min＜70s，计算|L1-L3|＞Lm，表示这名同学虽然在规定时间进行了签到时间，但是其签到的位置超过阈值，不符合规范，可能被动签到时不在教室内，则判定为可疑签到，发送到老师手机端由老师进一步判断；在另一实施例中，假设采集到学生H的被动签到时间为10:23，由于这名同学的时间评估信息为2min，2min＞75s，导致时间评估信息大于预设时间阈值，未在规定时间内进行被动签到；本实施例中，L2、L3等其他位置信息可由手机端内置的GPS定位模块检测，该技术为现有技术，在此不再赘述；但是，与现有技术不同的是，在获取位置信息环节，需要优先判断是否存在相应的蓝牙信号或是wifi热点信号，如果有，则将位置信息定义为L1；如果没有，则通过GPS定位模块检测后，生成位置信息为L2、L3；输出模块，用于接收并向老师手机端发送判定结果信息。
实施例二
与实施例一相比，不同之处仅在于，本实施例中学生手机端还用于采集学生的当前声音信息，并采用声音预处理模块对当前声音信息进行降噪处理；具体的，本实施例中降噪处理选用Cool Edit音频处理软件，该软件具备成熟的音频降噪功能，该技术为现有技术，在此不再赘述；数据库还用于预先存储学生的历史声音信息，处理模块还用于接收并根据历史声音信息处理当前声音信息，若当前声音信息与历史声音信息相同，则判断出当前签到学生为本人；反之，如果当前声音信息与历史声音信息不同，则生成告警信息，并将告警信息和学生个人信息发送到老师手机端。在其他实施例中，处理模块还用于对当前声音信息进行频谱分析，生成第一声音波形图；并根据预设阈值范围判断第一声音波形图的振幅和频率，如果振幅和频率低于预设阈值范围，则向学生手机端发送告警信号，提示声音录入有误，请重新操作；并再次采集学生的声音信息，经过频谱分析后生成第三声音波形图，如果第三声音波形图的振幅和频率仍低于预设阈值范围，则将该学生个人信息标记为可疑签到发送到老师手机端。
由于人在紧张的时候，中枢神经的控制发生紊乱，呼吸节奏也就表现出紊乱，因而气息不匀，发出的声音就会抖，且声音音调较低沉；基于这个条件，方案中通过处理模块判断声音波形的振幅和频率是否低于预设阈值范围，同时，为避免误判，加入二次采集判断，最后将可疑签到的学生个人信息发送到老师手机端，从而告知老师，便于老师针对这部分学生根据实际情况采取相应的措施。
实施例三
与实施例一相比，不同之处仅在于，学生手机端还用于通过内置摄像头采集学生的当前人脸图像信息，并根据学生个人信息整合每个学生的当前人脸图像信息，生成总人脸图像信息存入数据库中；数据库还用于预存学生的历史人脸图像信息；处理模块还用于接收并根据历史人脸图像信息处理当前人脸图像信息，如果当前人脸图像信息与历史图像信息相同，则判断出当前签到学生为本人；反之，如果当前人脸图像信息与历史人脸图像不同，则判断总人脸图像信息中是否存在两张相同的当前人脸图像信息，若存在，则判定签到无效；反之，如果不存在，则标记为可疑签到并发送到老师手机端。在另一实施例中，数据库还用于根据学生个人信息整合每个学生的当前人脸图像信息，生成总人脸图像信息；处理模块还用于在当前人脸图像信息与历史图像信息不同时，判断总人脸图像信息中是否存在两张相同的当前人脸图像信息，若存在，则判定签到无效；反之，如果不存在，则标记为可疑签到并发送到老师手机端。
在人脸识别的基础上引入一个二次判断，即如果当前人脸图像信息与历史图像信息不同，再判断总人脸图像信息中是否存在两张相同的当前人脸图像信息，如果还是存在，则表明班上存在一个同学同时使用两台手机进行签到，可能为代签；而且，以这种方式也能够避免系统误判，得到更加准确的判定结果；例如采集到的当前人脸图像和历史人脸图像之间的差别在于：存在头发太长、佩戴眼镜和化妆等干扰项。
实施例四
与实施例一相比，不同之处仅在于，还包括触控检测界面生成模块，用于根据预设的6个触控按钮及其端点坐标信息，生成触控按钮界面；具体的，多点触控测试模块可以采用目前现有的手机测评软件的多点触控测试功能，类似于安兔兔软件、鲁大师软件和MultiTouchTester软件，均通过预先设置触控按钮个数，以及每个按钮的端点坐标，从而生成触控界面；该技术为现有技术，在此不再赘述；
请求转发模块还用于在课堂点名请求转发至学生手机端上的同时在学生手机端屏幕上弹出触控按钮界面；
还包括采集模块，用于获取学生手指触摸触控检测界面所输入的当前触控数据，所述当前触控数据包括触控点的当前端点坐标信息；如果每个触控按钮的当前端点坐标信息与预设端点坐标信息相同，则收起触控按钮界面；
数据库还用于分别记录弹出触控按钮界面的时间信息和收起触控按钮界面的时间信息；
分析模块还用于接收并计算弹出触控按钮界面的时间信息和收起触控按钮界面的时间信息的差值，生成第一差值信息；若第一差值信息大于第二预设时间阈值，则判定为可疑签到；反之，若第一差值信息小于第二预设时间阈值，则判定触控检测通过。具体的，本实施例中，学生G在进行触控测试环节的过程中，采集到的弹出触控按钮界面的时间信息和收起触控按钮界面的时间信息的差值为4s，而学生H在进行该环节用时为10s，由于第二预设时间阈值为5s～8s，经过分析处理，判定出学生G通过触控检测；同时，判定出学生H为可疑签到，最后将判定结果发送到老师手机端。
采用这种方式，如果学生进行触控检测的时间过长，则判定为可疑签到。并且，触控按钮界面上的按钮数量为6个，学生需要使用双手进行触控检测，从而避免一个学生在同一时间段完成两台手机的按钮检测，进而检测出疑似代签的学生。在其他实施例中，多点触控检测还可以作为人脸识别开启的触发条件，当多点触控检测完成后，再开始进行人脸图像识别。具体的，进行多点触控检测时，学生手机端屏幕的左半边出现一个触控按钮，并在右半边生成五个触控按钮；所以，学生需要采取的动作为：左手的大拇指触控屏幕左半边的触控按钮，另外四根手指则位于手机背板处，托住和掌控手机(为了使学生能够将手机抬起，完成后续的人脸图像采集)；相应的，右手五个手指需触控屏幕右半边的五个触控按钮；完成触控检测后保持该动作，并开启手机摄像头进行人脸图像的采集。由于现有的人脸识别为防止照片应付的情况，通常需要加入多种检测算法，如3D检测、活体算法检测、连续性检测人脸检测等，或是在人脸识别时加入动态要求的口令，做个表情，张嘴，眨眼，点头；采用本方案，即使不加入上述检测算法，通过多点触控检测和人脸识别相结合的方式，使学生在进行人脸识别的同时无法拿出照片。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种学生反向签到系统，包括学生手机端、老师手机端和服务器，老师手机端，用于供老师发起课堂点名请求；学生手机端，用于供学生对老师手机端发起的课堂点名请求进行被动签到，并生成被动签到信息；被动签到信息包括学生被动签到时间信息、被动签到位置信息以及学生个人信息；并在被动签到前进行反向签到，生成反向签到信息，反向签到信息包括反向签到时间信息、反向签到位置信息和学生个人信息；其特征在于，服务器包括请求转发模块、数据库、分析模块、处理模块和输出模块，其中：
请求转发模块，用于接收老师手机端发送的课堂点名请求，并将课堂点名请求转发至学生手机端；
数据库，用于接收并存储学生手机端发送的被动签到信息、反向签到信息和学生个人信息；
分析模块，用于预先设置取样人数信息并根据时间先后顺序依次接收与取样人数信息数量相同的被动签到时间信息和被动签到位置信息，并计算被动签到时间信息和被动签到位置信息的众数，生成时间参照信息和位置参照信息；
处理模块，用于接收并处理被动签到时间信息和被动签到位置信息，生成判定结果信息；计算时间参照信息和被动签到时间信息之差的绝对值，生成时间评估信息；并根据第一预设时间阈值处理时间评估信息，若时间评估信息小于第一预设时间阈值，则计算位置参照信息和被动签到位置信息之差的绝对值，生成位置评估信息；若位置评估信息小于预设位置阈值，提示签到通过；反之，若位置评估信息大于预设位置阈值，则该签到为可疑签到，并从数据库中匹配出学生个人信息发送至老师手机端；若时间评估信息大于第一预设时间阈值，则签到无效；
输出模块，用于接收并向老师手机端发送判定结果信息。
2.根据权利要求1所述的学生反向签到系统，其特征在于：学生手机端还用于采集学生的当前声音信息；数据库还用于预先存储学生的历史声音信息，处理模块还用于接收并根据历史声音信息处理当前声音信息，若当前声音信息与历史声音信息相同，则判断出当前签到学生为本人；反之，如果当前声音信息与历史声音信息不同，则生成告警信息，并将告警信息和学生个人信息发送到老师手机端。
3.根据权利要求2所述的学生反向签到系统，其特征在于：处理模块还用于对当前声音信息进行频谱分析，生成第一声音波形图；并根据预设阈值范围判断第一声音波形图的振幅和频率，如果振幅和频率低于预设阈值范围，则向学生手机端发送告警信号，提示声音录入有误，请重新操作；并再次采集学生的声音信息，经过频谱分析后生成第三声音波形图，如果第三声音波形图的振幅和频率仍低于预设阈值范围，则将该学生个人信息标记为可疑签到发送到老师手机端。
4.根据权利要求3所述的学生反向签到系统，其特征在于：还包括声音预处理模块，用于接收学生手机端发送的当前声音信息，并对当前声音信息进行降噪。
5.根据权利要求1所述的学生反向签到系统，其特征在于：还包括触控检测界面生成模块，用于根据预设的6个触控按钮及其端点坐标信息，生成触控按钮界面；
请求转发模块还用于在课堂点名请求转发至学生手机端上的同时在学生手机端屏幕上弹出触控按钮界面；
还包括采集模块，用于获取学生手指触摸触控检测界面所输入的当前触控数据，所述当前触控数据包括触控点的当前端点坐标信息；如果每个触控按钮的当前端点坐标信息与预设端点坐标信息相同，则收起触控按钮界面；
数据库还用于分别记录弹出触控按钮界面的时间信息和收起触控按钮界面的时间信息；
分析模块还用于接收并计算弹出触控按钮界面的时间信息和收起触控按钮界面的时间信息的差值，生成第一差值信息；若第一差值信息大于第二预设时间阈值，则判定为可疑签到；反之，若第一差值信息小于第二预设时间阈值，则判定触控检测通过。
6.根据权利要求1所述的学生反向签到系统，其特征在于：数据库还用于预先存储课堂总人数信息；分析模块预先设置的取样人数信息的取值大于课堂总人数信息的二分之一。
7.根据权利要求1所述的学生反向签到系统，其特征在于：学生手机端还用于采集学生的当前人脸图像信息，并根据学生个人信息整合每个学生的当前人脸图像信息，生成总人脸图像信息存入数据库中；数据库还用于预存学生的历史人脸图像信息；处理模块还用于接收并根据历史人脸图像信息处理当前人脸图像信息，如果当前人脸图像信息与历史图像信息相同，则判断出当前签到学生为本人；反之，如果当前人脸图像信息与历史人脸图像不同，则判断总人脸图像信息中是否存在两张相同的当前人脸图像信息，若存在，则判定签到无效；反之，如果不存在，则标记为可疑签到并发送到老师手机端。
8.根据权利要求7所述的学生反向签到系统，其特征在于：数据库还用于根据学生个人信息整合每个学生的当前人脸图像信息，生成总人脸图像信息；处理模块还用于在当前人脸图像信息与历史图像信息不同时，判断总人脸图像信息中是否存在两张相同的当前人脸图像信息，若存在，则判定签到无效；反之，如果不存在，则标记为可疑签到并发送到老师手机端。
9.根据权利要求1所述的学生反向签到系统，其特征在于：所述第一预设时间阈值为70s～75s。
10.根据权利要求5所述的学生反向签到系统，其特征在于：所述第二预设时间阈值为5s～8s。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113256834A (zh) * | 2021-06-01 | 2021-08-13 | 杭州魔点科技有限公司 | 高校点名方法和系统 |
| CN113343850A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-03 | 广州市奥威亚电子科技有限公司 | 视频人物信息检查的方法、装置、设备及存储介质 |
-
2020
- 2020-03-27 CN CN202010230377.1A patent/CN111353761A/zh not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN113256834B (zh) * | 2021-06-01 | 2021-09-14 | 杭州魔点科技有限公司 | 高校点名方法和系统 |
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