CN115089107A - 在智能移动终端上通过答题完成检测和相应的反作弊方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了在智能移动终端上通过答题完成检测和相应的反作弊方法，包括针对辨色力的检测和反作弊方法、针对视力评定和反作弊方法、针对听力检查和反作弊方法。针对辨色力的检测，是将单一的简单的辨色力图案按医学上的假同色原理升级为复杂的汉字辨色力图案库；针对视力评定是按视力表的原理将单一的对数视力表符号E升级为嵌入隐藏有对数视力表符号E的相关汉字，两者防作弊方法是：增加题目内容和难度，通过语音方式答题并限定答题时间，加大作弊难度，配合硬件设备辅助监测，起到反作弊的效果。针对听力检测是将单音节声音升级为听播放语音后跟读语音的内容，再通过闭眼或遮挡物体切断应试者视觉路径，切断传递路径，起到反作弊的效果。

Description

在智能移动终端上通过答题完成检测和相应的反作弊方法
技术领域
本发明涉及答题检测和反作弊方法，具体地为在智能移动终端(手机、平板、移动式电脑)上通过答题检测和反作弊方法。
背景技术
当前，在智能移动终端答题时有多种作弊手段，一般涉及获取题目、传递信息、输入内容三个环节，有不同作弊手段。
获取题目：(1)在场景无法监测的盲区，由指定答题人外的其他人查看和收听屏显画面或声音获取题目，人工或机器进行识别。(2)在场景无法监测的盲区，使用摄像和录像设备摄录屏显画面或声音获取题目，人工或机器进行识别。(3)在场景无法监测的盲区，使用话筒、音频线一分二转接头、耳机等拾音设备获取题目，人工或机器进行识别。(4)通过非法连接该智能移动终端设备，将题目向其他设备输出屏显画面或声音获取题目，人工或机器进行识别。(5)在输出题目的智能移动终端设备安装辅助软件，非法获取题目，人工或机器进行识别。
传递信息：(1)由指定答题人外的其他人或其它设备通过指定答题人的视觉传递答题提示、答题内容和相关辅助信息(肢体动作、表情、文字、图案、画面等)。(2)由指定答题人外的其他人或其它设备通过指定答题人的听觉传递答题提示、答题内容和相关辅助信息(声音、语言等)。(3)由指定答题人外的其他人或其它设备通过指定答题人的触觉传递答题提示、答题内容和相关辅助信息(轻微接触、压觉接触、振动觉接触等)。
输入内容：(1)由指定答题人外的其他人或其它设备伪装成指定答题人向该智能移动终端输入内容。该输入方式包括且不限于：A、硬件类代操作：操作触屏、操作键盘、操作鼠标、操作拾音器、操作手写板、操作光笔、操作摄像头或虚拟摄像头等；B、软件类代操作：客户端软件、浏览器扩展程序等。(2)由指定答题人根据指定答题人外的其他人或其它设备传递的信息向该智能移动终端输入内容。(3)通过向监测场景的摄录设备输入或提供电子影像和声音。
在当前其他答题反作弊手段中，有些开始设计并使用一些反作弊手段。在我司产品中，应试者在智能移动终端上答题进行辨色力、视力和听力远程检测时，已经使用了以下丰富的反作弊措施：(1)鉴别答题人：使用公安部认可的人脸识别实名认证、活体检测实人认证或证件OCR识别鉴别应试者是否为指定答题人。(2)场景监测盲区侦测：A、答题过程中随机分别开启该智能移动终端的前置和后置摄像头进行场景摄录；B、答题过程中要示应试者随机转动摄像头方向对盲区进行摄录；C、答题过程中要求有其它摄像录相设备对场景同步进行完整摄录；D、答题过程中部分项目要求对着可完整查看到答题手机、答题人、答题人前方和后方的镜子进行场景摄录。(3)防止非法人物获取题：A、程序实时或事后通过摄录内容侦测答题过程中场景中有无非指定答题人出现；B、人工实时或事后通过摄录内容侦测答题过程中场景中有无非指定答题人出现。(4)防止非法设备获取题：A、答题过程中侦测该智能移动终端是否按要求断开对外连接。包含：蓝牙连接、wifi连接、数据线连接等。B、答题前和答题后扫描该智能移动终端是否安装有远程控制连接类软件。(5)限定指定答题人的视觉：A、程序实时或事后通过摄录内容对答题过程中指定答题人进行视线追踪；B、侦测该智能移动终端是否正确显示题目画面；C、侦测该智能移动终端是否以可见亮度显示题目画现；D、侦测答题人是否按要求闭合或遮挡左眼、闭合或遮挡右眼；E、在特定场景或题目中增加要求指定应试者查看题目和答题时必须配戴VR眼镜。(6)限定指定答题人的听觉：A、人工和程序实时或事后通过摄录内容对答题过程中的声音进行侦测。包含：最大音量、平均音量、最小音量、非法声音等；B、侦测该智能移动终端是否连接播放声音的外设；C、侦测该外设是否能播放题目声音；D、侦测该外设是否以正确音量播放题目声音；E、要求指定答题人拍摄有完整耳道的影像并上传；(7)限定指定答题人的触觉：人工和程序实时或事后通过摄录内容侦测场景中是否有与指定答题人进行非法的触觉接触。(8)防止硬件和代操作：答题前和答题后扫描该智能移动终端是否安装有涉嫌代操作的远程控制类软件；(9)防止软件代操作：A、答题前和答题后扫描该智能移动终端是否安装有涉嫌代操作的客户端软件、浏览器扩展程序；B、答题过程中随机截屏侦查是否有第三方软件控制辅助作弊。(10)反虚假操作：A、人工和程序实时或事后通过摄录的答题过程影像侦测是否有摩尔纹，检测是否为影像代真人。B、题目设置仅限于应试者本人才知悉的信息，譬如某指定账号、证号信息。
以上为我司产品中已经具备的反作弊的基础机制，比当前所有已披露的防作弊方法更完整更深入。为此，一种可行性强且能高效防作弊的方法亟待推出。
发明内容
本发明的目的在于提供在智能移动终端上通过答题完成检测和相应的反作弊方法。所述智能移动终端主要为：手机、平板、移动式电脑，在开放的非特定空间(即不需封闭舱体或房间内)使用智能移动终端上进行答题来完成检测，能省去大量的设备设施，对检测/测试类手段的低成本、大规模应用有极其重要的作用。但若无法杜绝作弊行为，在开放的非特定空间使用智能移动终端进行检测/测试类，是有缺陷的，是没有前景的。
为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：在智能移动终端上通过答题完成检测和相应的反作弊方法，针对辨色力的检测和反作弊方法、针对视力评定和反作弊方法、针对听力进行检查和反作弊方法。
优选地，智能移动终端包括中心处理服务器、显示屏、摄像头、语音识别器以及语音播放器，中心处理服务器内设有检测用试题，针对辨色力的检测和反作弊方法、针对视力评定和反作弊方法、针对听力进行检查和反作弊方法所对应的试题相互不同，中心处理服务器进行信息处理，摄像头一方面进行人脸信息采集，并且全程录像并监控视野范围内是否有非应试者进入，语音识别器进行应试者声音采集，全程录音并检测是否有非应试者语音读入，语音播放器起到播放试题或提示作用。
优选地，辨色力检测试题采用按假同色原理制作的汉字，且单次为多个汉字组合，单次测试时试题数量大，且单次答题时间5-10秒或题目显示完后的0.5-3秒，其主要原理就是利用假同色图试验检测人的色觉，假同色图的构成是用浅红色和浅绿色交叉来干扰测试人的，图片中正确答案的图形一般色调是不同于背景色的。例如正确答案图形是以红黄为主的暖色调，则图片中的背景色则是以蓝绿为主的冷色调，如果是色盲，他看到的只有一种颜色，所以无法分别色差所构成的汉字，从而达到检测色盲的效果。
优选地：针对辨色力的检测和反作弊方法为：
应试者脸部对准摄像头进行人脸识别并对准语音识别器进行语音录入识别；
点击显示屏进入试题界面；
将试题界面出现的图案识别出内容文字，并对准语音识别器读出；
语音识别器录入答题语音传送到中心处理服务器与试题答案进行比对；
比对正确进入下一题，比对错误后语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当答题超时语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当语音分析结果与答案一致为考试合格，不一致为答题失败，需要重新来，最多只可以重新来5次。
优选地，针对视力评定和反作弊方法中的试题是将单一的对数视力表符号E根据视力表测视力的原理升级为嵌入隐藏的含有相似对数视力表符号E的汉字，单次答题时间5-10秒或题目显示完后的0.5-3秒，限制答题时间，增加试题难度，防止作弊。
优选地，试题根据对数视力表符号的不同大小和指定应试者是否能识别开口方向可进行视力鉴别的原理，并按照中华人民共和国卫生部与中国国家标准化管理委员会联合发布了编号为GB11533-2011的标准对数视力表的规定，将对数视力表符号按规定的设计标准镶嵌进汉字组合，在题目中嵌入含不同大小和不同开口方向的对数视力表符号，让应试者同时通过识别不同大小和不同开口方向从而来识别其中的汉字。应试者在使用的时候，摄像头是实时对准着脸部，并随机抽帧脸部图像通过移动网络和网络硬件，将数据流传送到中心处理服务器进行检测，通过图像的AI技术识别和比对来确认是否本人。同时摄像头的通过图像识别技术实时的分析是否在摄像头中出现多张人脸的情况。应试者通过自己发出的语言来语音答题，并要在有限的时间内完成答题行为，中心处理服务器会记录答题整个过程的视频录像，并把语音通过语音识别技术进行识别和比对，分别是声纹技术的比对和语音内容正确与否的比对，正确的通过，不正确的从新来过。从而达到检测和反作弊的效果。
优选地，试题中含有对数视力表符号E的汉字为手写体汉字，字库中经过筛选出无法被OCR识别的汉字，并按照中华人民共和国卫生部与中国国家标准化管理委员会联合发布了编号为GB11533-2011的标准对数视力表的规定来实现的镶嵌了对视视力表符号的汉字，防止作弊者通过摄像扫描的方式获取试题进行作弊。
优选地，针对视力评定和反作弊方法为：
应试者脸部对准摄像头进行人脸识别并对准语音识别器进行语音录入识别；
点击显示屏进入试题界面；
将试题界面出现的含有对数视力表符号E的汉字，并对准语音识别器读出，正确的读出屏幕上加有视力表符号E的汉字；
语音识别器录入答题语音传送到中心处理服务器与试题答案进行比对；
比对正确进入下一题，比对错误后语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当答题超时语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当语音分析结果与答案一致为考试合格，不一致为答题失败，需要重新来，最多只可以重新来5次。
优选地，针对听力进行检查和反作弊方法中试题是将单音节的音叉敲击声升级为跟读一大段随机播放的文字，听力正常的人是可以听到播放的语音，并正确的进行复述的。答题过程中需闭眼或遮挡物体切断应试者的视觉路径，切断作弊信息的传递，单次答题时间5-10秒。
优选地，听力进行检查和反作弊方法：
应试者脸部对准摄像头进行人脸识别并对准语音识别器进行语音录入识别；
点击显示屏进入试题界面同时闭眼或遮眼准备答题；
将试题中播放的文字进行复述，并对准语音识别器读出；
语音识别器录入答题语音传送到中心处理服务器与试题答案进行比对；
比对正确进入下一题，比对错误后语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当答题超时语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当语音分析结果与答案一致为考试合格，不一致为答题失败，需要重新来，最多只可以重新来5次。
通过反作弊的基础措施和核心措施，构成智能移动终端答题的反作弊技术。该反作弊机制有五个核心特征：1、通过在限定时间内相对复杂的题目内容让辅助作弊者无法及时转化或作出有效的信息传递。2、通过切断指定应试者的视觉能有效阻断作弊信息通过视觉进行传递。3、通过答题方式为语音答题能有效杜绝非指定应试者的代答题的行为。4、通过题目的设置能有效识别指定应试者是否有辨色力障碍，能有效鉴别指定应试者的视力，能有效鉴别指定应试者的听力。5、通过与语音识别，图像识别，视频分析等AI技术相结合，能智能的进行答题的判断，人体的判断，声音的判断，在这些判断的基础上更好的去达到反作弊的效果。本反作弊机制的核心措施是当前在开放环境下使用智能移动终端进行答题唯一可完全杜绝作弊的。对特定行业或特定的检测、测试有极其重要的意义。
附图说明
图1为本发明针对辨色力的检测和反作弊方法的试题示例图；
图2为本发明针对视力评定和反作弊方法的试题示例图。
具体实施方式
下面将通过实施例的方式对本发明作更详细的描述，这些实施例仅是举例说明性的而没有任何对本发明范围的限制。
针对辨色力的检测和反作弊方法为：
应试者脸部对准摄像头进行人脸识别并对准语音识别器进行语音录入识别；
点击显示屏进入试题界面；
将试题界面出现的图案识别出内容文字，并对准语音识别器读出；
语音识别器录入答题语音传送到中心处理服务器与试题答案进行比对；
比对正确进入下一题，比对错误后语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当答题超时语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当语音分析结果与答案一致为考试合格，不一致为答题失败，需要重新来，最多只可以重新来5次。
试题中会一次性或逐字显示以出现长段文字，该段文字是通过假同色原理生成的多个汉字组合色盲图案,是利用假同色图试验检测人的色觉，要求应试者进行辨别的，应试者需要在出题开始5-10秒内或题目显示完成的0.5-3秒内完成语言答题。在答题过程中，手机摄像头是实时对准着脸部，并随机抽帧脸部图像通过移动网络和网络硬件，将数据流传送到中心处理服务器进行检测，通过图像的AI技术识别和比对来确认是否本人。同时移动端摄像头通过图像识别技术实时的分析是否在摄像头中出现多张人脸的情况。应试者通过自己发出的语言来语音答题，并要在有限的时间内完成答题行为，摄像头会记录答题整个过程的视频录像，上传到中心处理服务器。中心处理服务器把语音通过语音识别技术进行识别和比对，分别是声纹技术的比对和语音内容正确与否的比对，正确的通过，不正确的从新来过。从而达到检测和反作弊的效果。如果答题失败，需重新答题；如果超过答题时间，答题失败，需重新答题；如果答题错误，答题失败，需重新答题；设置了答题次数上限，超过次数就整体测试结束。
针对视力评定和反作弊方法为：
应试者脸部对准摄像头进行人脸识别并对准语音识别器进行语音录入识别；
点击显示屏进入试题界面；
将试题界面出现的含有对数视力表符号E的汉字，并对准语音识别器读出，正确的读出屏幕上加有视力表符号E的汉字；
语音识别器录入答题语音传送到中心处理服务器与试题答案进行比对；
比对正确进入下一题，比对错误后语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当答题超时语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当语音分析结果与答案一致为考试合格，不一致为答题失败，需要重新来，最多只可以重新来5次。
据应试者是否能识别对数视力表不同大小符号的不同开口方向可对应试者视力水平进行鉴别的原理，将对数视力表变为汉字组合，在题目中嵌入含不同大小的对数视力表符号内容，比如：“巨岩灵山当归田园智慧医测”等，每个字的大小不同，且通过手写体显示，应试者需要在出题开始5-10秒内或题目显示完成的0.5-3秒内完成语言答题。在答题过程中，手机摄像头是实时对准着脸部，并随机抽帧脸部图像通过移动网络和网络硬件，将数据流传送到中心处理服务器进行检测，通过图像的AI技术识别和比对来确认是否本人。同时移动端摄像头通过图像识别技术实时的分析是否在摄像头中出现多张人脸的情况。应试者通过自己发出的语言来语音答题，并要在有限的时间内完成答题行为，摄像头会记录答题整个过程的视频录像，上传到中处理器。中心处理服务器把语音通过语音识别技术进行识别和比对，分别是声纹技术的比对和语音内容正确与否的比对，正确的通过，不正确的从新来过。从而达到检测和反作弊的效果。如果答题失败，需重新答题；如果超过答题时间，答题失败，需重新答题；如果答题错误，答题失败，需重新答题；设置了答题次数上限，超过次数就整体测试结束。
听力进行检查和反作弊方法：
应试者脸部对准摄像头进行人脸识别并对准语音识别器进行语音录入识别；
点击显示屏进入试题界面同时闭眼或遮眼准备答题；
将试题中播放的文字进行复述，并对准语音识别器读出；
语音识别器录入答题语音传送到中心处理服务器与试题答案进行比对；
比对正确进入下一题，比对错误后语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当答题超时语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当语音分析结果与答案一致为考试合格，不一致为答题失败，需要重新来，最多只可以重新来5次。
在答题时，系统要求应试者完全闭合双眼根据听到的试题内容进行语音答题。在答题过程中，摄像头是实时对准着脸部，摄像头会通过AI感应器感应应试者双眼是否闭眼，应试者通过自己发出的语言来语音答题，并要在有限的时间内完成答题行为，摄像头会记录答题整个过程的视频录像，上传到中处理器。中心处理服务器把语音通过语音识别技术进行识别和比对，分别是声纹技术的比对和语音内容正确与否的比对，正确的通过，不正确的从新来过。从而达到检测和反作弊的效果。如果答题失败，需重新答题；如果超过答题时间，答题失败，需重新答题；如果答题错误，答题失败，需重新答题；设置了答题次数上限，超过次数就整体测试结束。
通过在现在色觉科学和国家相关视力规定的基础上创新辨色力的检测内容、视力评定的检测内容、听力的检测内容，完全升级了当前传统辨色力检测、视力评定、听力检测的内容。由单一的、简单的、数量较少的测试内容，升级为复合的、相对复杂的、较大数量的测试内容，既为相应的反作弊方法的生效提供基础，也是当前体检科未曾出现过的创新。
通过反作弊的基础措施和核心措施，构成智能移动终端答题的反作弊技术。该反作弊机制有五个核心特征：1、通过在限定时间内相对复杂的题目内容让辅助作弊者无法及时转化或作出有效的信息传递。2、通过切断指定答题者的视觉能有效阻断作弊信息通过视觉进行传递。3、通过答题方式为语音答题能有效杜绝非指定答题者的代答题的行为。4、通过题目的设置能有效识别指定答题者是否有辨色力障碍，能有效鉴别指定答题者的视力，能有效鉴别指定答题者的听力。5、通过与语音识别，图像识别，视频分析等AI技术相结合，能智能的进行答题的判断，人体的判断，声音的判断，在这些判断的基础上更好的去达到反作弊的效果。本反作弊机制的核心措施是当前在开放环境下使用智能移动终端进行答题唯一可完全杜绝作弊的。对特定行业或特定的检测、测试有极其重要的意义。
尽管已经示出和描述了本发明的原理和实施手段，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.在智能移动终端上通过答题完成检测和相应的反作弊方法，其特征在于：针对辨色力的检测和反作弊方法、针对视力评定和反作弊方法、针对听力进行检查和反作弊方法。
2.根据权利要求1所述的在智能移动终端上通过答题完成检测和相应的反作弊方法，其特征在于：智能移动终端包括中心处理服务器、显示屏、摄像头、语音识别器以及语音播放器，中心处理服务器内设有检测用试题，针对辨色力的检测和反作弊方法、针对视力评定和反作弊方法、针对听力进行检查和反作弊方法所对应的试题相互不同。
3.根据权利要求1所述的在智能移动终端上通过答题完成检测和相应的反作弊方法，其特征在于：辨色力检测试题采用按假同色原理制作的汉字，且单次为多个汉字组合，单次测试时试题数量大，且单次答题时间5-10秒或题目显示完后的0.5-3秒。
4.根据权利要求2所述的在智能移动终端上通过答题完成检测和相应的反作弊方法，其特征在于：针对辨色力的检测和反作弊方法为：
应试者脸部对准摄像头进行人脸识别并对准语音识别器进行语音录入识别；
点击显示屏进入试题界面；
将试题界面出现的图案识别出内容文字，并对准语音识别器读出；
语音识别器录入答题语音传送到中心处理服务器与试题答案进行比对；
比对正确进入下一题，比对错误后语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当答题超时语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当语音分析结果与答案一致为考试合格，不一致为答题失败，需要重新来，最多只可以重新来5次。
5.根据权利要求1所述的在智能移动终端上通过答题完成检测和相应的反作弊方法，其特征在于：针对视力评定和反作弊方法中的试题是将单一的对数视力表符号E根据视力表测视力的原理升级为嵌入隐藏的含有相似对数视力表符号E的汉字，单次答题时间5-10秒或题目显示完后的0.5-3秒。
6.根据权利要求5所述的在智能移动终端上通过答题完成检测和相应的反作弊方法，其特征在于：试题根据对数视力表符号的不同大小和指定应试者是否能识别开口方向可进行视力鉴别的原理，并按照中华人民共和国卫生部与中国国家标准化管理委员会联合发布了编号为GB11533-2011的标准对数视力表的规定，将对数视力表符号按规定的设计标准镶嵌进汉字组合，在题目中嵌入含不同大小和不同开口方向的对数视力表符号，让应试者同时通过识别不同大小和不同开口方向从而来识别其中的汉字。
7.根据权利要求6所述的在智能移动终端上答题完成检测的方法，其特征在于：试题中含有对数视力表符号E的汉字为手写体汉字，字库中经过筛选出无法被OCR识别的汉字，并按照中华人民共和国卫生部与中国国家标准化管理委员会联合发布了编号为GB11533-2011的标准对数视力表的规定来实现的镶嵌了对视视力表符号的汉字。
8.根据权利要求5所述的在智能移动终端上通过答题完成检测和相应的反作弊方法，其特征在于：针对视力评定和反作弊方法为：
应试者脸部对准摄像头进行人脸识别并对准语音识别器进行语音录入识别；
点击显示屏进入试题界面；
将试题界面出现的含有对数视力表符号E的汉字，并对准语音识别器读出，正确的读出屏幕上加有视力表符号E的汉字；
语音识别器录入答题语音传送到中心处理服务器与试题答案进行比对；
比对正确进入下一题，比对错误后语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当答题超时语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当语音分析结果与答案一致为考试合格，不一致为答题失败，需要重新来，最多只可以重新来5次。
9.根据权利要求1所述的在智能移动终端上通过答题完成检测和相应的反作弊方法，其特征在于：针对听力进行检查和反作弊方法中试题是将单音节的音叉敲击声升级为跟读一大段随机播放的文字，答题过程中需闭眼或遮眼，切断应试者的视觉路径，切断作弊信息的传递，单次答题时间5-10秒。
10.根据权利要求9所述的在智能移动终端上通过答题完成检测和相应的反作弊方法，其特征在于：听力进行检查和反作弊方法：
应试者脸部对准摄像头进行人脸识别并对准语音识别器进行语音录入识别；
点击显示屏进入试题界面同时闭眼或遮眼准备答题；
将试题中播放的文字进行复述，并对准语音识别器读出；
语音识别器录入答题语音传送到中心处理服务器与试题答案进行比对；
比对正确进入下一题，比对错误后语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当答题超时语音播放器会提示，并自动跳转到下一题；
当语音分析结果与答案一致为考试合格，不一致为答题失败，需要重新来，最多只可以重新来5次。
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