CN112990869B - 一种智能型学生考勤管理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能型学生考勤管理装置，通过接收所述身份录入器录入的身份信息，并在接收的时候控制所述闸机开启，同时，实时的接收所有所述压力传感器所检测的压力值，并根据每一个所述压力传感器所检测的压力值和其对应的位置进行步伐压力测试图的绘制，同时根据录入的身份信息从数据库中得到对应的步伐压力分布图，并将所述步伐压力测试图和所述步伐压力分布图进行对比，当对比一致的时候，认为考勤成功，否则认为考勤失败；数据库，用于存储身份信息以及对应的步伐压力分布图。本发明根据学生录入的身份信息和其对应的步伐进行对比，当身份信息和对应的步伐一致的时候，才能认为考勤成功，否则考勤失败。

Description

一种智能型学生考勤管理装置
技术领域
本发明涉及管理设备领域，特别涉及一种智能型学生考勤管理装置。
背景技术
目前，在学生进行考勤的时候，通常都是使用指纹或者校园卡打卡的方式对出勤进行统计，但是这样的方式会使得一些学生出现代打卡的现象，从而使得对于学生的考勤统计不准确。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种智能型学生考勤管理装置，根据学生录入的身份信息和其对应的步伐进行对比，当身份信息和对应的步伐一致的时候，才能认为考勤成功，否则考勤失败。
为此，本发明提供一种智能型学生考勤管理装置，包括：闸机，设置在考勤区域的入口处；身份录入器，设置在所述闸机上，用于接收录入的身份信息；压力传感器，其数量有若干个，均匀的密布设置在所述考勤区域的地面上，所有所述压力传感器成矩阵分布，所述闸机位于所述压力传感器所构成的矩阵中部；中央处理器，用于接收所述身份录入器录入的身份信息，并在接收的时候控制所述闸机开启，同时，实时的接收所有所述压力传感器所检测的压力值，并根据每一个所述压力传感器所检测的压力值和其对应的位置进行步伐压力测试图的绘制，同时根据录入的身份信息从数据库中得到对应的步伐压力分布图，并将所述步伐压力测试图和所述步伐压力分布图进行对比，当对比一致的时候，认为考勤成功，否则认为考勤失败；数据库，用于存储身份信息以及对应的步伐压力分布图；电源，用于给所述闸机、压力传感器、身份录入器以及中央处理器提供供电。
进一步，所述身份录入器为指纹录入器或者校园一卡通。
进一步，所述中央处理器在对所述步伐压力测试图和所述步伐压力分布图进行对比的时候，使用训练好的无监督学习模型，根据训练好的所述无监督学习模型的输出判断是否考勤成功。
更进一步，在对无监督学习模型进行训练的时候，将同一个所述身份信息所对应的每一个所述步伐压力测试图分别作为一个步伐压力训练图作为输入，得到输出为常数值。
更进一步，所述常数值为0或者1，当常数值为1的时候，认为考勤成功，当常数值为0的时候，认为考勤失败。
进一步，所述步伐压力测试图和所述步伐压力分布图的对比包括如下步骤：从所述步伐压力测试图中提取所述步伐压力测试图的特征信息；从所述步伐压力分布图中提取所述步伐压力分布图的特征信息；将所述步伐压力测试图的特征信息和所述步伐压力分布图的特征信息进行对比，当对比一致的时候，认为考勤成功，否则认为考勤失败。
更进一步，所述步伐压力测试图的特征信息和所述步伐压力分布图的特征信息分布通过特征数组表示，所述步伐压力测试图对应的特征数组为测试特征数组，所述步伐压力分布图对应的特征数组为分布特征数组。
更进一步，在从所述步伐压力测试图中提取所述步伐压力测试图的特征信息的时候，包括如下步骤：将所述步伐压力测试图通过设定的分割方式分割为多个均匀的步伐压力测试子图；分别提取每一个所述步伐压力测试子图的特征值；根据设定的数据将所有的所述步伐压力测试子图的特征值排列，得到所述测试特征数组；在从所述步伐压力分布图中提取所述步伐压力分布图的特征信息的时候，包括如下步骤：将所述步伐压力分布图通过所述设定的分割方式分割为多个均匀的步伐压力分布子图；分别提取每一个所述步伐压力分布子图的特征值；根据设定的数据将所有的所述步伐压力分布子图的特征值排列，得到所述分布特征数组。
本发明提供的一种智能型学生考勤管理装置，具有如下有益效果：
1、本发明根据学生录入的身份信息和其对应的步伐进行对比，当身份信息和对应的步伐一致的时候，才能认为考勤成功，否则考勤失败；
2、本发明在对比步伐的时候，将每一个学生的步伐通过压力传感器进行采集，然后根据采集到的数据建立步伐压力分布图，每一个步伐压力分布图与每一个学生一一对应；
3、本发明在投入使用之前，对学生的步伐进行采集，得到多个步伐压力训练图，并将这些训练图通过无监督学习模型进行训练，得到最终的步伐压力分布图，同时在后续使用的时候，通过判断步伐压力测试图和步伐压力分布图之间的关系，判断是否考勤成功。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明步伐压力分布图的示意图；
图3为本发明步伐压力分布图分割后的示意图；
图4为本发明中步伐压力测试图和步伐压力分布图的对比的流程示意图；
图5为本发明中从图中提取特征信息的步骤流程示意图。
附图标记说明：
1、身份录入器；2、闸机；3、压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
在本申请文件中，未经明确的部件型号以及结构，均为本领域技术人员所公知的现有技术，本领域技术人员均可根据实际情况的需要进行设定，在本申请文件的实施例中不做具体的限定。
具体的，如图1-5所示，本发明实施例提供了一种智能型学生考勤管理装置，包括：闸机2、身份录入器1、压力传感器3、中央处理器以及电源。其中，闸机2设置在考勤区域的入口处，本发明所描述的考勤区域，可以是教室的门口等，可以让学生步行通过的地方；身份录入器1设置在所述闸机2上，用于接收录入的身份信息；压力传感器3的数量有若干个，均匀的密布设置在所述考勤区域的地面上，所有所述压力传感器3成矩阵分布，所述闸机2位于所述压力传感器3所构成的矩阵中部；中央处理器用于接收所述身份录入器1录入的身份信息，并在接收的时候控制所述闸机2开启，同时，实时的接收所有所述压力传感器3所检测的压力值，并根据每一个所述压力传感器3所检测的压力值和其对应的位置进行步伐压力测试图的绘制，同时根据录入的身份信息从数据库中得到对应的步伐压力分布图，并将所述步伐压力测试图和所述步伐压力分布图进行对比，当对比一致的时候，认为考勤成功，否则认为考勤失败；数据库用于存储身份信息以及对应的步伐压力分布图，本发明的数据库可以使用中央处理器内置的，也可以使用外接的，支持中央处理器的数据调用；电源用于给所述闸机2、压力传感器3、身份录入器1以及中央处理器提供供电。
上述技术方案中，可以将闸机2安装在教室的门上，此时开启电源就可以使得本发明的闸机2、压力传感器3、身份录入器1以及中央处理器进入工作状态。此时，学生进入的时候，需要再身份录入器1上录入自己的身份信息，在录入完毕之后，闸机2将会打开，使得学生进入，由于压力传感器3的数量有若干个且均匀的密布设置在所述考勤区域的地面上，因此，学生在进入的时候，就会踩在压力传感器3上，此时，根据每一个所述压力传感器3所检测的压力值和其对应的位置进行步伐压力测试图的绘制，同时根据录入的身份信息从数据库中得到对应的步伐压力分布图，并将所述步伐压力测试图和所述步伐压力分布图进行对比，当对比一致的时候，认为考勤成功，否则认为考勤失败，这样就可以使得得到每一个学生是否是为自己进行考勤。
这里需要说明的时候，在人们的走路的步伐中，不同人的步伐规律是不一致的，即每个人步子之间的间距，步伐的力度都是不一致的，有经验的刑侦专家可以根据脚步的痕迹以及走路的样子找到走路的人员。
在本发明中，在绘制步伐压力测试图的时候，步伐压力测试图中通过像素点的颜色深浅表示压力传感器3所检测到的压力值，当压力值越大的时候，像素点的颜色越深，而像素点的颜色可以通过颜色值来进行表示，在绘制成功后，对绘制好的步伐压力测试图进行归一化处理，在本发明中，数据库中所存储的步伐压力分布图就是归一化之后结果。
在本实施例中，所述身份录入器1为指纹录入器或者校园一卡通。上述的录入方式均可以实现，录入的信息与学生的身份信息一一对应。
在本实施例中，所述中央处理器在对所述步伐压力测试图和所述步伐压力分布图进行对比的时候，使用训练好的无监督学习模型，根据训练好的所述无监督学习模型的输出判断是否考勤成功。使用无监督学习模型，可以使得节省大量的模型训练时间，适用于校园的情况。
同时，在对无监督学习模型进行训练的时候，将同一个所述身份信息所对应的每一个所述步伐压力测试图分别作为一个步伐压力训练图作为输入，得到输出为常数值。同时，所述常数值为0或者1，当常数值为1的时候，认为考勤成功，当常数值为0的时候，认为考勤失败。这样在后续进行使用的时候，就可以通过判断输出的常数值为0或者1，判断考勤成功或者考勤失败。
在本实施例中，所述步伐压力测试图和所述步伐压力分布图的对比包括如下步骤：
第一，从所述步伐压力测试图中提取所述步伐压力测试图的特征信息；
第二，从所述步伐压力分布图中提取所述步伐压力分布图的特征信息；
第三，将所述步伐压力测试图的特征信息和所述步伐压力分布图的特征信息进行对比，当对比一致的时候，认为考勤成功，否则认为考勤失败。
其中，第一步和第二步没有先后顺序，由于上述已经描述，步伐压力测试图和步伐压力分布图均是通过归一化后的有颜色的像素点组成，可以看做有特征的矩阵，因此，当两个矩阵的特征值一致的时候，认为步伐一致，认为考勤成功，否则认为考勤失败。
同时，所述步伐压力测试图的特征信息和所述步伐压力分布图的特征信息分布通过特征数组表示，所述步伐压力测试图对应的特征数组为测试特征数组，所述步伐压力分布图对应的特征数组为分布特征数组。本实施例中的特征数组可以记为矩阵形式的数值，每一个数值表示对应位置的压力传感器3所检测到的压力值在整体进行归一化处理后的数据。本实施例中的特征数组也可以记为从步伐压力测试图中提取的出的数组，可以表示步伐压力测试图的整体特征。
同时，在从所述步伐压力测试图中提取所述步伐压力测试图的特征信息的时候，包括如下步骤：
(一)将所述步伐压力测试图通过设定的分割方式分割为多个均匀的步伐压力测试子图；
(二)分别提取每一个所述步伐压力测试子图的特征值；
(三)根据设定的数据将所有的所述步伐压力测试子图的特征值排列，得到所述测试特征数组。
上述技术方案中，所得到的特征数组是根据步伐压力测试图的分割情况进行得到的，在统计的时候，所得到的特征数组，可以为矩阵形式。
在从所述步伐压力分布图中提取所述步伐压力分布图的特征信息的时候，包括如下步骤：
(一)将所述步伐压力分布图通过所述设定的分割方式分割为多个均匀的步伐压力分布子图；
(二)分别提取每一个所述步伐压力分布子图的特征值；
(三)根据设定的数据将所有的所述步伐压力分布子图的特征值排列，得到所述分布特征数组。
以上，就是提取得到本发明实施例的具体的特征数组的具体方式。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能型学生考勤管理装置，其特征在于，包括：
闸机(2)，设置在考勤区域的入口处；
身份录入器(1)，设置在所述闸机(2)上，用于接收录入的身份信息；
压力传感器(3)，其数量有若干个，均匀的密布设置在所述考勤区域的地面上，所有所述压力传感器(3)成矩阵分布，所述闸机(2)位于所述压力传感器(3)所构成的矩阵中部；
中央处理器，用于接收所述身份录入器(1)录入的身份信息，并在接收的时候控制所述闸机(2)开启，同时，实时的接收所有所述压力传感器(3)所检测的压力值，并根据每一个所述压力传感器(3)所检测的压力值和其对应的位置进行步伐压力测试图的绘制，同时根据录入的身份信息从数据库中得到对应的步伐压力分布图，并将所述步伐压力测试图和所述步伐压力分布图进行对比，当对比一致的时候，认为考勤成功，否则认为考勤失败；
数据库，用于存储身份信息以及对应的步伐压力分布图；
电源，用于给所述闸机(2)、压力传感器(3)、身份录入器(1)以及中央处理器提供供电。
2.如权利要求1所述的一种智能型学生考勤管理装置，其特征在于，所述身份录入器(1)为指纹录入器或者校园一卡通。
3.如权利要求1所述的一种智能型学生考勤管理装置，其特征在于，所述中央处理器在对所述步伐压力测试图和所述步伐压力分布图进行对比的时候，使用训练好的无监督学习模型，根据训练好的所述无监督学习模型的输出判断是否考勤成功。
4.如权利要求3所述的一种智能型学生考勤管理装置，其特征在于，在对无监督学习模型进行训练的时候，将同一个所述身份信息所对应的每一个所述步伐压力测试图分别作为一个步伐压力训练图作为输入，得到输出为常数值。
5.如权利要求4所述的一种智能型学生考勤管理装置，其特征在于，所述常数值为0或者1，当常数值为1的时候，认为考勤成功，当常数值为0的时候，认为考勤失败。
6.如权利要求1所述的一种智能型学生考勤管理装置，其特征在于，所述步伐压力测试图和所述步伐压力分布图的对比包括如下步骤：
从所述步伐压力测试图中提取所述步伐压力测试图的特征信息；
从所述步伐压力分布图中提取所述步伐压力分布图的特征信息；
将所述步伐压力测试图的特征信息和所述步伐压力分布图的特征信息进行对比，当对比一致的时候，认为考勤成功，否则认为考勤失败。
7.如权利要求6所述的一种智能型学生考勤管理装置，其特征在于，所述步伐压力测试图的特征信息和所述步伐压力分布图的特征信息分布通过特征数组表示，所述步伐压力测试图对应的特征数组为测试特征数组，所述步伐压力分布图对应的特征数组为分布特征数组。
8.如权利要求7所述的一种智能型学生考勤管理装置，其特征在于，在从所述步伐压力测试图中提取所述步伐压力测试图的特征信息的时候，包括如下步骤：
将所述步伐压力测试图通过设定的分割方式分割为多个均匀的步伐压力测试子图；
分别提取每一个所述步伐压力测试子图的特征值；
根据设定的数据将所有的所述步伐压力测试子图的特征值排列，得到所述测试特征数组；
在从所述步伐压力分布图中提取所述步伐压力分布图的特征信息的时候，包括如下步骤：
将所述步伐压力分布图通过所述设定的分割方式分割为多个均匀的步伐压力分布子图；
分别提取每一个所述步伐压力分布子图的特征值；
根据设定的数据将所有的所述步伐压力分布子图的特征值排列，得到所述分布特征数组。
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