CN116132637A - 在线考试监控系统及方法、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在线考试监控系统及方法、电子设备和存储介质，其中，系统包括：验证端、至少一个考生端和监控端；其中，验证端，用于进行考生入场身份验证；考生端，包括：摄像头和考试设备；考试设备具有唯一标志；考试设备组建局域网；摄像头，用于根据摄像头采集考生图像信息；考试设备，用于访问在线考核平台，进行考生答题；监控端，用于根据考生图像信息，判断考试过程是否存在异常。能够有效提高考务组织效率，减少监考人力资源的浪费，保障考试纪律。

Description

在线考试监控系统及方法、电子设备和存储介质

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，尤其涉及一种在线考试监控系统及方法、电子设备和存储介质。

背景技术

近年来，重大安全生产事故不断出现在公众视野，根据当前安全生产工作的形势，在总结经验的基础上，开展安全生产月活动。企业要着力落实安全培训主体责任、提高企业安全培训质量，全面加强安全培训基础建设。最大限度地消除身边的事故隐患，遏制重特大事故发生，促进安全生产形势稳定好转。

根据安全生产法考核大纲，电力、水利、建筑、交通和石化等行业均对安全工作规程做出了培训考试要求。但目前安全生产考试采用在线考试的方式，考试过程复杂且过程中人员频繁变动，监控力度不足，缺少对安全培训考核内容和形式统一的规范。

因此，如何提供一种在线考试监控系统及方法、电子设备和存储介质，提高考务组织效率，减少监考人力资源的浪费，保障考试纪律，成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供一种在线考试监控系统及方法、电子设备和存储介质。

本发明提供一种在线考试监控系统，包括：验证端、至少一个考生端和监控端；

其中，验证端，用于进行考生入场身份验证；

考生端，包括：摄像头和考试设备；考试设备具有唯一标志；考试设备组建局域网；

摄像头，用于根据摄像头采集考生图像信息；

考试设备，用于访问在线考核平台，进行考生答题；

监控端，用于根据考生图像信息，判断考试过程是否存在异常。

根据本发明提供的在线考试监控系统，包括：机房服务器；

机房服务器部署在线考核平台；在线考核平台基于B/S构架设计；

考试设备安装考试程序；考试程序基于C/S构架设计，运行考试程序即访问在线考核平台。

根据本发明提供的在线考试监控系统，考试程序全屏运行，若切出考试程序，则结束考试。

根据本发明提供的在线考试监控系统，摄像头包括：监控摄像头和网络摄像头；

监控摄像头安装于考试场所中；网络摄像头安装于考试设备上。

根据本发明提供的在线考试监控系统，考生端和监控端之间使用socket通信。

本发明还提供一种基于上述在线考试监控系统所实现的在线考试监控方法，包括：

基于验证端，进行考生入场身份验证，允许身份验证成功的考生进入考场；

考生基于考试设备，访问在线考核平台，进行考生答题；

在考生答题过程中，基于摄像头采集考生图像信息；

基于监控端，根据考生图像信息，判断考试过程是否存在异常。

根据本发明提供的在线考试监控方法，基于验证端，进行考生入场身份验证，允许身份验证成功的考生进入考场，具体包括：

基于验证端，采集考生实时验证图像和唇语实时信息；

基于考生实时验证图像，根据考生证件信息，判断考生人脸验证是否成功；

基于唇语实时信息，根据预设唇语验证信息，判断考生唇语验证是否成功；

若确定考生人脸验证和唇语验证均成功，则确定考生身份验证成功，允许考生进入考场。

根据本发明提供的在线考试监控方法，基于监控端，根据考生图像信息，判断考试过程是否存在异常，具体包括：

基于考生图像信息，识别考生的行为，确定考生行为信息；

基于考生行为信息，根据预设行为异常确定规则，判断考试过程是否存在异常。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如上述任一种在线考试监控方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种在线考试监控方法的步骤。

本发明提供的在线考试监控系统及方法、电子设备和存储介质，设置验证端、考生端和监控端。通过验证端实现考生身份自动验证。考生端的考试设备组建局域网，能够有效实现网络隔离，避免考生通过网络作弊。通过考生端的摄像头和监控端实现对考场答题情况的实时监控。以节省考试过程中身份验证和监考所需的人力成本，有效提高考务组织效率，减少监考人力资源的浪费，保障考试纪律。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的在线考试监控系统结构示意图；

图2为本发明提供的在线考试监控系统服务器部署结构示意图；

图3为本发明提供的在线考试监控方法流程图；

图4为本发明提供的在线考试监控方法流程示意图；

图5为本发明提供的电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

图1为本发明提供的在线考试监控系统结构示意图，如图1所示，本发明提供一种在线考试监控系统，包括：验证端、至少一个考生端和监控端；

其中，验证端，用于进行考生入场身份验证；

考生端，包括：摄像头和考试设备；考试设备具有唯一标志；考试设备组建局域网；

摄像头，用于根据摄像头采集考生图像信息；

考试设备，用于访问在线考核平台，进行考生答题；

监控端，用于根据考生图像信息，判断考试过程是否存在异常。

具体的，本发明提供的在线考试监控系统包括：验证端、至少一个考生端和监控端。考生端，包括：摄像头和考试设备。

考试设备组建局域网，考试过程中禁止上网，杜绝考生上网查阅资料的可能性。本发明采用内外网隔离的部署方式，使用网闸的形式打通内外网数据通信，通过网闸中间件将内外网数据进行传输，监控端接收考生端传输的数据后，在互联网中即可查看。

考试设备具有唯一标志，用于绑定考生信息和考试设备。该唯一标志可为设备的MAC地址，或根据预设规则(如教室号－座位号)设置的唯一编号等，具体的编号形式可根据实际需求进行设置，本发明对此不作限定。

可以理解的是，在线考试监控系统可包含至少一个考生端，一个考生端中摄像头的数量和考试设备的数量可根据实际需求进行设置，本发对此不作限定。

例如：某次考试共2500人进行考试，每个教室(考生端)设置80台电脑(考试设备)和5个高清摄像头(教室天花板四角和正中各一个)，考生分配在32个教室(考生端)中进行考试。

在考生入场时，基于验证端进行考生入场身份验证。可以理解的是，考生身份验证可以是基于考生生物信息(如人脸信息、指纹信息、声音信息和虹膜信息等)实现的，或是采用唯一编号和密码的形式，具体的身份验证方法可根据实际需求进行设置，本发明对此不作限定。

考生进入考场后，选择考试设备，访问在线考核平台，进行考生答题。可以理解的是，在本发明实际应用时，考生可随机选择考试设备，或者是根据考生的考号对应绑定的唯一标志选择考试设备，具体的考试设备选择方法可根据实际需求进行设置，本发明对此不作限定。

考试过程中，基于考生端设置的摄像头，采集考生图像信息。在获取考生图像信息(图像或视频)后，将该信息发送给监控端。

监控端根据考生图像信息，判断考试过程是否存在异常。若确定考试过程存在异常情况时，可及时采取相应的措施，如语音警告、异常上报和交卷处理等，本发明对此不作限定。

可以理解的是，根据考生图像信息识别考生行为，确定考试过程是否存在异常的具体方法可根据实际需求进行设置，本发明对此不作限定。

本发明提供的在线考试监控系统，设置验证端、考生端和监控端。通过验证端实现考生身份自动验证。考生端的考试设备组建局域网，能够有效实现网络隔离，避免考生通过网络作弊。通过考生端的摄像头和监控端实现对考场答题情况的实时监控。以节省考试过程中身份验证和监考所需的人力成本，有效提高考务组织效率，减少监考人力资源的浪费，保障考试纪律。在线考试系统能够全面提升人员安全素质，落实安全生产规章制度，是实现安全管理水平不断提高的根本手段，实现以人为本、事故预防的重要途径。

可选的，根据本发明提供的在线考试监控系统，包括：机房服务器；

机房服务器部署在线考核平台；在线考核平台基于B/S构架设计；

考试设备安装考试程序；考试程序基于C/S构架设计，运行考试程序即访问在线考核平台。

具体的，在线考试监控系统还设置有机房服务器。通过机房服务器和考试设备共同实现B/S模式(浏览器-服务器)和C/S(服务器-客户机)模式的组合应用。

机房服务器部署在线考核平台和数据库，其中数据库主要存储考生身份证信息、人脸图片信息、试卷和试题等信息。在本发明实际应用时，验证端可通过数据库中存储的考生身份证信息和人脸图片信息，进行入场考生身份认证。另外，还可以在考试过程中实时通过网络摄像头采集考生当前人脸图像信息，与数据库中存储的人脸图片信息进行比对，确定是否存在替考现象。具体的应用方法可根据实际需求进行调整，本发明对此不作限定。

在线考核平台基于B/S构架设计。考试设备安装考试程序，考试程序基于C/S构架设计，该程序使用cef插件，内置兼容性极好的内核浏览器，运行考试程序即自动访问在线考核平台。

图2为本发明提供的在线考试监控系统服务器部署结构示意图，如图2所示，本发明在线考试监控系统的整个架构采取内外网隔离部署方式，互联网用户通过防火墙+网关路由访问部署在内网的考试系统。考生通过验证端验证身份进入考场，考试过程中通过监控端对学员端机器进行监控和人脸随机验证。答题过程中学员答题记录实时缓存到redis服务器，保证突发情况答题记录完整性。

本发明提供的在线考试监控系统，采用B/S模式(浏览器-服务器)和C/S(服务器-客户机)模式的组合应用实现考生在线考试。相比于仅采用C/S模式的方案，能够降低对考试设备的配置要求，降低考试成本。相比于仅采用B/S模式的方案，能够提高程序可靠性、美观性和安全性，提高监考效率，保障考试纪律。

可选的，根据本发明提供的在线考试监控系统，考试程序全屏运行，若切出考试程序，则结束考试。

具体的，为了防止学员通过外部浏览器作弊等，本发明中C/S程序(考试程序)全屏运行，若切出考试程序，将自动停止答题，结束考试。

本发明提供的在线考试监控系统，采用B/S模式(浏览器-服务器)和C/S(服务器-客户机)模式的组合应用实现考生在线考试，能够降低对考试设备的配置要求，降低考试成本。提高程序可靠性、美观性和安全性，有效防止考生通过外部浏览器作弊，提高监考效率，保障考试纪律。

可选的，根据本发明提供的在线考试监控系统，摄像头包括：监控摄像头和网络摄像头；

监控摄像头安装于考试场所中；网络摄像头安装于考试设备上。

具体的，为了保证对所有考生全面的监控，避免存在监控死角。本发明中摄像头包括：监控摄像头和网络摄像头。监控摄像头安装于考试场所中(如考场天花板上)。网络摄像头安装于考试设备上(如安装在电脑显示屏上方)。监控摄像头和网络摄像头的具体数量可根据实际需求设置，本发明对此不做限定。

在考试过程中，通过监控摄像头获取整个考场的图像信息，通过网络摄像头获取单个考生的图像信息。考生端采集图像信息后，可以基于设备唯一的MAC地址等信息，将图像信息数据按照一定的格式封存后发送到监控端，以供监控端使用，监控端可在互联网中查看接收的图像信息，保证数据的安全性和完整性。

可以理解的是，网络摄像头还可以在考试开始前、考试过程中和考试交卷时通过人脸信息比对，进行考生身份验证，杜绝替考情况发生，提高考务组织效率。

本发明提供的在线考试监控系统，通过在监控端设置监控摄像头和网络摄像头，实现监控端考试场所全局的监控以及考生的监控，避免出现监控死角，有效提高监控力度，减少监考人力资源的浪费，保障考试纪律。

可选的，根据本发明提供的在线考试监控系统，考生端和监控端之间使用socket通信。

具体的，考生端和监控端之间使用socket通信，保证监控端与考生端的快速通信，同时使用具有检错和纠错等功能的流式通信协议能够保证定位数据正确及时的送达，确保监控考核的实时性和准确性。

本发明提供的在线考试监控系统，考生端和监控端之间使用socket通信，保证考生端和监控端的通信实时性，对现场考试纪律提供有力的保障，使监考过程更顺利。监控端可存储考生端发送的数据信息，将考试过程记录在册，随时查看。

图3为本发明提供的在线考试监控方法流程图，如图3所示，本发明还提供一种基于上述在线考试监控系统所实现的在线考试监控方法，包括：

步骤S1，基于验证端，进行考生入场身份验证，允许身份验证成功的考生进入考场；

步骤S2，考生基于考试设备，访问在线考核平台，进行考生答题；

步骤S3，在考生答题过程中，基于摄像头采集考生图像信息；

步骤S4，基于监控端，根据考生图像信息，判断考试过程是否存在异常。

具体的，考生进入考场前需进行身份验证，在步骤S1中，基于验证端，进行考生入场身份验证，判断考生身份验证是否成功，若确定验证成功，则允许考生进入考场。反之，则不允许考生入场。

可以理解的是，考生身份验证可以是基于考生生物信息(如人脸信息、指纹信息、声音信息和虹膜信息等)实现的，或是采用唯一编号和密码的形式，具体的身份验证方法可根据实际需求进行设置，本发明对此不作限定。

身份验证成功后，在步骤S2中，考生进入考场，选择考试设备，基于考试设备，访问在线考核平台，进行考生答题。

可以理解的是，在本发明实际应用时，考生可随机选择考试设备，或者是根据考生的考号对应绑定的唯一标志选择考试设备，具体的考试设备选择方法可根据实际需求进行设置，本发明对此不作限定。

在步骤S3中，在考生答题过程中，基于摄像头采集考生图像信息(图像或视频)，并将该考生图像信息发送给监控端。

监控端接收考生端发送的考生图像信息，在步骤S4中，基于监控端，根据考生图像信息，判断考试过程是否存在异常。若确定考试过程存在异常情况时，可及时采取相应的措施，如语音警告、异常上报和交卷处理等，本发明对此不作限定。

可以理解的是，根据考生图像信息识别考生行为，确定考试过程是否存在异常的具体方法可根据实际需求进行设置，本发明对此不作限定。

需要说明的是，本发明中考试设备组建局域网，具体的信息传输过程如上文所述，在此不再赘述。

进一步，可以理解的是，考试结束后，可采取线上阅卷的形式，告别传统纸质化考试模式，有效降低印刷成本，减少纸张的浪费，缩短考试周期。另外，若实现自动阅卷可进一步降低人力成本。

本发明提供的在线考试监控方法，设置验证端、考生端和监控端。通过验证端实现考生身份自动验证，相比于传统手动录入信息，靠监考人员核验身份的方法相比，极大地提高了人员信息准确性并降低人员录入核对的人力成本。考生端的考试设备组建局域网，能够有效实现网络隔离，避免考生通过网络作弊。通过考生端的摄像头和监控端实现对考场答题情况的实时监控。以节省考试过程中身份验证和监考所需的人力成本，有效提高考务组织效率，减少监考人力资源的浪费，保障考试纪律。、

可选的，根据本发明提供的在线考试监控方法，基于验证端，进行考生入场身份验证，允许身份验证成功的考生进入考场，具体包括：

基于验证端，采集考生实时验证图像和唇语实时信息；

基于考生实时验证图像，根据考生证件信息，判断考生人脸验证是否成功；

基于唇语实时信息，根据预设唇语验证信息，判断考生唇语验证是否成功；

若确定考生人脸验证和唇语验证均成功，则确定考生身份验证成功，允许考生进入考场。

具体的，验证端在进行考生身份验证时，采取人脸验证和唇语验证结合的双重验证方式。

考生进场时，基于验证端，根据摄像头，采集考生实时验证图像和唇语实时信息。

可以理解的是，在采集考生图像信息和唇语信息时，可根据预先设置的规则要求考生做出预设动作或说读出固定预设语句等方式验证考生是活体，具体的方法可根据实际需求进行设置，本发明对此不作限定。

基于考生实时验证图像，根据考生证件信息进行算法对比，判断考生人脸验证是否成功。

可以理解的是，考生证件信息可以是准考证对应的人脸图像信息或考生身份证对应的人脸图像信息等，具体身份验证是比对所用的人脸图像来源以及所采用的人脸信息对比算法，均可根据实际需求进行设置。本发明对此不做限定。

例如：用户通过访问人员信息服务器程序通过身份证扫描仪获取人员身份以及人脸信息进入人脸基础库，考生入场考试，通过考场摄像头拍照后通过对比人脸信息库对比人脸信息，若确定比对成功，则确定考生人脸验证成功。

基于唇语实时信息，根据预设唇语验证信息，进行唇语比对，判断考生唇语验证是否成功。

可以理解的是，预设唇语验证信息即为考生所读语句对应的唇语信息。在本发明实际应用时，预设唇语验证信息和唇语对比的方法均可根据实际需求进行设置，本发明对此不作限定。

若确定考生人脸验证和唇语验证均成功，则确定考生身份验证成功，允许考生进入考场。若确定考生人脸验证和唇语验证存在失败项，则不允许考生进入考场。

图4为本发明提供的在线考试监控方法流程示意图，如图4所示，结合具体的以身份证为考生证件信息的实例，对本发明中考生身份验证的方法进行说明。

验证端设置多个身份验证识别仪，可以在人机交互界面上显示，考生可以按照在人机交互界面上弹出方框并输出的提示说明文字来进行身份验证。

可以理解的是，在发明中，身份验证识别仪的具体数量可根据实际情况进行设置。例如6个，分布在人机交互界面上的上下位置，各三个。

唇语验证时，要求考生读出预设语句。

可以理解的是，预设语句可以是由被验证者读出的语言信息，如数字和/或文字的随机组合。例如，数字组合为1-9中随机产生的数字组合，如1234，3456或是4367等。

在本发明中，还可设置指示灯用于显示对人脸检测结果、人脸验证结果以及唇语识别结果的提示。如可位于人机交互界面的相应的位置，设置第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯。指示灯变绿来指示相应阶段的验证成功，否则为变红状态。

第一指示灯，用于在摄像区域检测到被验证者的人脸时进行指示；第二指示灯，用于在人脸验证匹配成功后进行指示。第三指示灯，用于识别验证考试指示唇语识别，验证通过可以入场考试。

在进行人脸检测时，在摄像模块采集的实时图像中检测人脸，在人脸检测单元检测到人脸后，提示考生将身份证放在指定的身份证验证区域以获取身份证的图像，考生将身份证放在指定的身份证验证区域后，通过人脸对齐、人脸特征提取和人脸相似度对比的处理顺序来对比考生身份证上人脸与人脸检测单元检测到的人脸的图像，判断是否匹配。

需要说明的是，本发明中，人脸验证及唇语识别可利用相应的人脸识别验证以及唇语识别验证软件程序进行实现。

在进行人脸验证时，包括人脸对齐、人脸特征提取和人脸相似度对比三个步骤，唇语识别验证时，包括唇动检测、特征提取以及唇语识别。下面进行具体的说明如下：

本发明可利用网络摄像机配套的SDK(Software Development Kit，软件开发工具包)实现视频帧的采集，通过QT(应用程序开发框架)开发的人机界面实现图像实时显示以及人机互动。以网络摄像机采集到的图像为输入得到人脸位置信息。在检测到人脸图像之后，第一指示灯变绿，并提示用户将身份证放在指定的身份证验证区域，同时在指定的身份证验证区域检测身份证中的人脸。

其中，人脸检测可利用opencv的haarcascade_frontalface_atl2.xml模型检测，如在人脸检测单元检测到人脸，则提示单元提示被验证者将身份证放在指定的身份证验证区域以获取身份证的图像，以进一步的人脸对应验证。

当用户配合肢体动作将身份证放入指定的身份证验证区域后，同样用opencv的haarcascade_frontalface_atl2.xml模型检测身份证中的人脸，检测到身份证中的人脸以后，对人脸检测单元检测到的人脸和检测到的身份证人脸进行特征提取并实时对比，以判断身份是否一致。过程主要分为将摄像机显示区域和身份证显示区域检测到的人脸进行人脸对齐、特征提取和相似度对比：

1.人脸对齐

检索输入图像，对输入图像进行平移、缩放等操作，与人脸模板进行匹配。通过对齐算法得到匹配结果。

设人脸模板的灰度矩阵为：

T＝{tij}(i＝0，1，…，m-1；j＝0，1，…，n-1)(1)

输入图像矩阵为：

R＝{rij}(i＝0，1，…，m-1；j＝0，1，…，n-1)(2)

输入图像与人脸模板的欧几里得距离为：

其中，图像矩阵的宽度为m和高度为n，i，j为像素坐标。当距离d小于预设阈值且d值越小，则表示输入图像与模板之间的匹配度越高。

对待检测的图像矩阵做对称约束处理。分别求得输入图像矩阵R以纵向中心轴为界限的左半部分图像RL和右半部分图像RR，求两部分图像的灰度值之差θ＝RL-RR。

当θ的值取得最小值时，则可以认为输入的图像左右最为对称，即为人脸图像的最佳位置。可以将求得的欧氏距离d和对称约束值θ相加，δ＝d+θ。当δ取得最小值时，则认为输入图像具备欧氏距离与对称约束之和最小，这时的图片与模板的对齐效果最好。δ即为最后结果。

本发明所采用的人脸模板规格为36×36像素，如果检测出的人脸图像与人脸模板大小不一致，则对检测出的图像进行缩放操作，使其与人脸模板大小一致，并在此基础上将图像区域边缘扩大8像素，为后续模板匹配预留空间。

2.特征提取

对输入的人脸图像进行人脸对齐后，通过AlexNet网络模型对人脸特征提取，得到人脸的特征向量以及特征变换矩阵。

卷积神经网络(CNN，Convolutional Neural Network)作为一种深度学习架构，在精确提取图像特征的同时降低模型复杂度。针对CNN在图像识别方面的优势，提出一种基于CNN的人脸图像特征提取方法。在CNN中，图像的一小部分(局部感受区域)作为层级结构的最低层的输入，信息再依次传输到不同的层，每层通过一个数字滤波器去获得观测数据的最显著的特征。

这个方法能够获取对平移、缩放和旋转不变的观测数据的显著特征，因为图像的局部感受区域允许神经元或者处理单元可以访问到最基础的特征。该系统使用具有8层网络结构的AlexNet模型对融合的人脸图像进行特征提取，再使用支持向量机(SVM，SupportVector Machine)进行分类预测。

AlexNet共有8层，其中5个为卷积层，2个为全连接层，1个是输出分类层。其中：(1)第一和第二个卷积层后分别紧跟一个归一化层(norm层)；(2)子采样操作紧跟在第一第二个norm层，以及第5个卷积层后；(3)AlexNet的倒数第二层能够很好地描述图像的全局特征，所以使用其倒数第二层的输出作为图像的特征，能够很好地描述图像，很适合用于图像分类。

3.相似度对比

把提取身份证图像与实时人脸图像的人脸特征进行比对，得到识别结果。如果对比成功，会再次随机选取另外一个区域要求用户将身份证放入指定区域进行验证，当两次验证的结果都正确后，第二指示灯变绿，人脸验证通过。

唇语识别验证模块在进行唇语识别时，按顺序包括唇动检测、特征提取以及唇语识别的步骤。唇动检测用于对输入图像的嘴唇进行定位，并检测是否存在张闭嘴动作；特征提取，用于提取唇语的有效口型特征；唇读识别，是通过提取的有效口型特征来识别唇语内容。

唇语识别验证模块采取支持向量机算法(SupportVector Machine，SVM)来进行检测嘴唇的外唇轮廓来进行口型的提取，在很好地消除无关脸部信息的同时，保证了其准确性和速度。采用基于K-means算法的动态聚类算法对嘴唇进行识别，并对嘴唇紧闭、微张以及张开的情况进行了验证，在唇语识别验证通过后，第三指示灯变绿，指示唇语识别验证通过可以入场考试。

进一步，通过身份验证后，随机分配考试设备进行考试。考试设备装有网络摄像头，通过摄像头拍照再次进行人脸审核，审核通过进入答题。考试过程通过本机摄像头实时传输考试画面至监控端中。监考人员可通过访问监控端实时查看考试个人答题情况。每个考场可配置网络摄像头实时传输整个考场的考试情况。

监控端的工作人员可实时查看场景画面，也可自动识别考生行为。当监控端发现考场考生有作弊行为时，可以人工提示该考生考场附近的监考老师。

例如，语音提示信息或文本提示信息。并在监考视频流中获取当前考生的人脸图像，根据人脸图像在考生考场分配信息表中查找与当前考生人脸图像对应的考场号和客户端标识等(如考生姓名、性别、准考证号、考生证件头像、考生号、考点、考场号、座位号等信息)，将生成的提示信息发送给对应的信息提示客户端(如监考老师携带的呼叫设备、考试场所内的播音设备或考生答题使用的考试设备等)。

如，在考试开始时记录考试开始时间，通过语音方式提示考场考生考试开始、注意考场纪律，在考试中，提示考生严禁交头接耳，在距离考试结束剩余半个小时或一刻钟时，提示考生考试时间，在考试结束后，通过语音方式提示考生交卷并离场。

需要说明的是，上述实际应用仅作为一个具体的例子对本发明进行说明，不作为多本发明的限定。

本发明提供的在线考试监控方法，设置验证端、考生端和监控端。通过验证端实现考生身份自动验证，相比于传统手动录入信息，靠监考人员核验身份的方法相比，极大地提高了人员信息准确性并降低人员录入核对的人力成本。验证端在进行考生身份验证时，采取人脸验证和唇语验证结合的双重验证方式，相比于单一根据人脸图像进行的身份验证方法，解决了利用照片和视频进行验证而容易欺骗的问题，能够实现人证合一的身份鉴别功，能达到高精确度人脸识别与活体检测的功能。

可选的，根据本发明提供的在线考试监控方法，基于监控端，根据考生图像信息，判断考试过程是否存在异常，具体包括：

基于考生图像信息，识别考生的行为，确定考生行为信息；

基于考生行为信息，根据预设行为异常确定规则，判断考试过程是否存在异常。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如上述任一种在线考试监控方法的步骤。

具体的，考生端利用摄像头(如网络摄像头、红外摄像头和三维深度摄像头等)采集考生图像信息后，将考生信息发送至监控端。

监控端基于考生图像信息，识别考生的行为，确定考生行为信息。

可以理解的是，基于考生图像信息识别考生行为所采用的具体算法可根据实际需求进行设置，另外，所需要识别的考生行为也可根据实际需求进行设置，本发明对此不做限定。

基于考生行为信息，根据预设行为异常确定规则，判断考试过程是否存在异常。

需要说明的是，预设行为异常确定规则可根据实际需求进行设置，本发明对此不做限定。

例如：考生的行为信息可以通过识别考生的头部转动角度、肢体摆动幅度和空间中抛出异物留存信息中的任意一种或组合确定。如，根据考生头部的转动角度、肢体动作的幅度大小或者肢体动作在空间的停留时间确定考生是否发生交头接耳、中途进场、离场或者抛出纸条等行为。

识别监考视频流中所有考生的头部，并追踪每个考生的头部转动角度。判断考生的头部转动角度是否超过预定角度(如30度)，如果考生的头部转动角度超过预定角度，则认定所述考生存在异常行为如交头接耳行为。

或者，追踪监考视频流中所有考生的肢体摆动幅度，并判断考生的肢体摆动幅度是否超过预定摆动幅度。如果考生的肢体摆动幅度过大或超过预定摆动幅度，则考生存在异常行为。如，考生的大臂前后摆动幅度过大，则认定当前考生存在交头接耳异常或传递纸条行为，在考试中途考生身体离开座位并走出考场或在考场走动，认为当前考生有提前离场、违纪等异常行为，在考试结束时考生继续答题，认为考生有违纪异常行为。

或者，实时检测监考视频流中考生周围抛出异物留存信息，当在监考视频流中考生周围检测到抛出异物留存信息，则认定当前考生存在异常行为，如，当考生向其他考生抛纸条或其他小物件时，认为上述物件为抛出异物。当出现上述的一种情况或者任意两种或几种情况的组合都认为考生出现异常行为。

监控端中根据视频流可以获取例如手肘部位的运动方向、运动速度、转动角度、转动速度，上述数据为每个像素的二维坐标(x、y)。如果视频采集装置包括三维深度摄像头时，则传输的数据为每个像素的三维坐标(x、y、z)。监控端根据上述数据来定位使用者的头、颈、躯干、四肢等的二维或三维坐标。这些坐标的精确度都是由摄像头的内部参数决定的，根据这些坐标即可判断考生的行为。

需要说明的是，上述判断考生行为是否异常的方法仅作为一个具体实例对本发明进行说明，除此之外，在本法实际应用时还可根据需求进行替换，不作为对本发明的限定。

本发明提供的在线考试监控方法，通过监控端对摄像头采集的考生图像信息进行行为识别，根据识别获得的行为信息以及预设行为异常确定规则，自动判断考试过程是否存在异常，有效减少了监考老师以及相关工作人员的工作量，也可以在不影响其他考生答题的前提下，有效制止学生作弊。

图5为本发明提供的电子设备的实体结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)501、通信接口(CommunicationsInterface)502、存储器(memory)503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信。处理器501可以调用存储器503中的逻辑指令，以执行在线考试监控方法，该方法包括：基于验证端，进行考生入场身份验证，允许身份验证成功的考生进入考场；考生基于考试设备，访问在线考核平台，进行考生答题；在考生答题过程中，基于摄像头采集考生图像信息；基于监控端，根据考生图像信息，判断考试过程是否存在异常。

此外，上述的存储器503中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的在线考试监控方法，该方法包括：基于验证端，进行考生入场身份验证，允许身份验证成功的考生进入考场；考生基于考试设备，访问在线考核平台，进行考生答题；在考生答题过程中，基于摄像头采集考生图像信息；基于监控端，根据考生图像信息，判断考试过程是否存在异常。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的在线考试监控方法，该方法包括：基于验证端，进行考生入场身份验证，允许身份验证成功的考生进入考场；考生基于考试设备，访问在线考核平台，进行考生答题；在考生答题过程中，基于摄像头采集考生图像信息；基于监控端，根据考生图像信息，判断考试过程是否存在异常。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种在线考试监控系统，其特征在于，包括：验证端、至少一个考生端和监控端；

其中，所述验证端，用于进行考生入场身份验证；

所述考生端，包括：摄像头和考试设备；所述考试设备具有唯一标志；所述考试设备组建局域网；

所述摄像头，用于根据所述摄像头采集考生图像信息；

所述考试设备，用于访问在线考核平台，进行考生答题；

所述监控端，用于根据所述考生图像信息，判断考试过程是否存在异常。

2.根据权利要求1所述的在线考试监控系统，其特征在于，包括：机房服务器；

所述机房服务器部署在线考核平台；所述在线考核平台基于B/S构架设计；

所述考试设备安装考试程序；所述考试程序基于C/S构架设计，运行所述考试程序即访问所述在线考核平台。

3.根据权利要求2所述的在线考试监控系统，其特征在于，所述考试程序全屏运行，若切出所述考试程序，则结束考试。

4.根据权利要求1-3任一项所述的在线考试监控系统，其特征在于，所述摄像头包括：监控摄像头和网络摄像头；

所述监控摄像头安装于考试场所中；所述网络摄像头安装于所述考试设备上。

5.根据权利要求1-3任一项所述的在线考试监控系统，其特征在于，所述考生端和监控端之间使用socket通信。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的在线考试监控系统所实现的在线考试监控方法，其特征在于，包括：

基于所述验证端，进行考生入场身份验证，允许身份验证成功的考生进入考场；

所述考生基于所述考试设备，访问在线考核平台，进行考生答题；

在所述考生答题过程中，基于所述摄像头采集考生图像信息；

基于所述监控端，根据所述考生图像信息，判断考试过程是否存在异常。

7.根据权利要求6所述的在线考试监控方法，其特征在于，所述基于所述验证端，进行考生入场身份验证，允许身份验证成功的考生进入考场，具体包括：

基于所述验证端，采集考生实时验证图像和唇语实时信息；

基于所述考生实时验证图像，根据考生证件信息，判断考生人脸验证是否成功；

基于所述唇语实时信息，根据预设唇语验证信息，判断考生唇语验证是否成功；

若确定所述考生人脸验证和唇语验证均成功，则确定考生身份验证成功，允许所述考生进入考场。

8.根据权利要求6或7所述的在线考试监控方法，其特征在于，所述基于所述监控端，根据所述考生图像信息，判断考试过程是否存在异常，具体包括：

基于所述考生图像信息，识别所述考生的行为，确定所述考生行为信息；

基于所述考生行为信息，根据预设行为异常确定规则，判断考试过程是否存在异常。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求6至8任一项所述的在线考试监控方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6至8任一项所述的在线考试监控方法。

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