CN116580354B - 应用模式切换的远程教育监考系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用模式切换的远程教育监考系统，包括：人体分辨机构，用于根据人体成像特性辨识接收到的映射转换图像中的各个人体对象分别占据的各个图像分块；作弊检测机构，用于获取各个图像分块分别对应的景深数据，并对所述映射转换图像中每两个相邻的图像分块执行基于景深数据以及相隔距离的检测处理，以检测所述映射转换图像中的每对疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块。本发明的应用模式切换的远程教育监考系统逻辑紧凑、运行智能。由于能够采用基于景深数据以及视觉距离数据的针对性的电子化检测模式对远程教育的电子化监考中考生的实时作弊行为进行持续监控，从而完善了远程教育的电子化监考模式。
Description
技术领域
本发明涉及远程教育领域，更具体地，涉及一种应用模式切换的远程教育监考系统。
背景技术
远程教育是指由特定的教育组织机构，综合应用一定社会时期的技术，收集、设计、开发和利用各种教育资源、构建教育环境，并基于一定社会时期的技术、教育资源和教育环境为学生提供教育服务，以及出于教学和社会化的目的进而为学生组织一些集体会议交流活动，以帮助和促进学生远程学习为目的的所有实践活动的总称。在所有活动中，教师是以教育资源的形式或学习帮促者的身份与学生保持着一种准永久性分离的状态；而学生与教育组织机构(教师)或学生与学生之间将通过建立双向或多向通信机制保持即时会话。
远程教育有时也称网络教育，多数从事高等教育的现代远程教育机构为普通高校的网络教育学院或现代远程教育学院。网络教育是现代信息技术应用于教育后产生的新概念，即运用网络远程技术与环境开展的教育。
远程教育的优势在于其电子化的教育方式，在实际操作中，将远程教育扩展为包括远程教学、远程监考等各类与教育相关的远程行为，例如现有技术中的发明技术公开CN115190287A涉及一种应用于远程教学的立体视觉随动系统，包括视频采集端,采集各角度的课堂音视频；课堂采集控制端，调整视频采集端的姿态；多媒体、控制数据高速网络接口，接收视频采集端采集到的音视频信息进行编码并发送；VR处理终端，接收编码后的音视频信息并进行解码处理；设备终端，接收VR处理终端处理后的音视频信息，并采集姿态信息反馈控制指令给多媒体、控制数据高速网络接口，多媒体、控制数据高速网络接口转发控制指令给课堂采集控制端；操作简单，实用性强，网络传输稳定延迟低，有较好的实时性，极强的自然交互性。现有技术中的发明技术公开CN114187791A涉及一种多功能远程教学管理系统及方法，所述系统包括：学习端、教学端、远程教学系统、教学评估系统，视频会议系统和数字视频监控系统；所述学习端和教学端均分别信号连接于远程教学系统、教学评估系统和视频会议系统；所述远程教学系统，用于连接学习端和教学端，提供远程教学服务；所述教学评估系统，用于搜集学习端和教学端的教学数据，评估教学质量；所述视频会议系统，用于连接学习端和教学端，提供视频会议服务。其实现了远程教学的一体化管理，具有管理效率高和智能化程度高的优点。
对于远程监考，例如，远程监考可以用于远程对各位学员的远程教育的教育成果进行检验，将各位学员集中在一处远程教育的教室中，采用电子化手段完成监考过程。显然，远程教育的电子化监考属于新发展的领域，在追求无人化监考的同时，如何保证对各个时刻的作弊行为的检测精度是当前需要解决的难题之一。
发明内容
本发明提供了一种应用模式切换的远程教育监考系统，可以解决电子化监考中存在的技术问题，能够采用基于景深数据以及视觉距离数据的针对性的电子化检测模式对远程教育的电子化监考中考生的实时作弊行为进行持续监控，从而完善了远程教育的电子化监考模式，发挥了远程教育的优势和效率。
技术方案包括：
模式设置器件，用于在工作人员的远端操控下设置电子采集器件的当前工作模式，所述当前工作模式包括休眠模式以及运行模式；
电子采集器件，设置在远程教育监考教室的现场且悬挂在所述远程教育监考教室的顶部的中央位置，与所述模式设置器件连接，用于在被设置为休眠模式时停止对远程教育监考教室内部环境的监视画面采集动作，还用于在被设置为运行模式时启动对远程教育监考教室内部环境的监视画面采集动作；
连续映射器件，与所述电子采集器件连接，用于对所述电子采集器件采集到的实时监视画面连续执行动态范围调整、伽马校正以及椒盐干扰去除的画面内容映射处理，以获得相应的映射转换图像，所述连续映射器件包括范围调整设备、校正处理设备以及干扰处理设备；
人体分辨机构，与所述连续映射器件连接，用于根据人体成像特性辨识接收到的映射转换图像中的各个人体对象分别占据的各个图像分块，所述人体成像特性为标准人体头部外形图案；
作弊检测机构，与所述人体分辨机构连接，用于获取各个图像分块分别对应的景深数据，并对所述映射转换图像中每两个相邻的图像分块执行基于景深数据以及相隔距离的检测处理，以检测所述映射转换图像中的每对疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块；
其中，所述作弊检测机构还用于在所述映射转换图像中存在一对以上疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块时，发出疑似作弊信号；
其中，对所述映射转换图像中每两个相邻的图像分块执行基于景深数据以及相隔距离的检测处理，以检测所述映射转换图像中的每对疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块包括：当所述映射转换图像中两个相邻的图像分块分别对应的景深数据差值小于设定差值限量且分别对应的中心位置像素点间隔像素点的数量小于等于设定数量阈值时，判断所述两个相邻的图像分块为所述映射转换图像中的一对疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块。
本发明的应用模式切换的远程教育监考系统逻辑紧凑、运行智能。由于能够采用基于景深数据以及视觉距离数据的针对性的电子化检测模式对远程教育的电子化监考中考生的实时作弊行为进行持续监控，从而完善了远程教育的电子化监考模式。
附图简要说明
本领域技术人员通过参考附图可更好理解本发明的众多优点，其中：
图1是依照本发明第一实施例的应用模式切换的远程教育监考系统的内部结构示意图。
图2是依照本发明第二实施例的应用模式切换的远程教育监考系统的内部结构示意图。
图3是依照本发明第三实施例的应用模式切换的远程教育监考系统的内部结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的应用模式切换的远程教育监考系统的实施方案进行详细说明。
第一实施例
图1是依照本发明第一实施例的应用模式切换的远程教育监考系统的内部结构示意图，所述系统包括：
模式设置器件，用于在工作人员的远端操控下设置电子采集器件的当前工作模式，所述当前工作模式包括休眠模式以及运行模式；
电子采集器件，设置在远程教育监考教室的现场且悬挂在所述远程教育监考教室的顶部的中央位置，与所述模式设置器件连接，用于在被设置为休眠模式时停止对远程教育监考教室内部环境的监视画面采集动作，还用于在被设置为运行模式时启动对远程教育监考教室内部环境的监视画面采集动作；
示例地，所述电子采集器件可以包括模式接收设备以及与所述模式接收设备连接的采集执行设备；
连续映射器件，与所述电子采集器件连接，用于对所述电子采集器件采集到的实时监视画面连续执行动态范围调整、伽马校正以及椒盐干扰去除的画面内容映射处理，以获得相应的映射转换图像，所述连续映射器件包括范围调整设备、校正处理设备以及干扰处理设备；
人体分辨机构，与所述连续映射器件连接，用于根据人体成像特性辨识接收到的映射转换图像中的各个人体对象分别占据的各个图像分块，所述人体成像特性为标准人体头部外形图案；
作弊检测机构，与所述人体分辨机构连接，用于获取各个图像分块分别对应的景深数据，并对所述映射转换图像中每两个相邻的图像分块执行基于景深数据以及相隔距离的检测处理，以检测所述映射转换图像中的每对疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块；
其中，所述作弊检测机构还用于在所述映射转换图像中存在一对以上疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块时，发出疑似作弊信号；
其中，对所述映射转换图像中每两个相邻的图像分块执行基于景深数据以及相隔距离的检测处理，以检测所述映射转换图像中的每对疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块包括：当所述映射转换图像中两个相邻的图像分块分别对应的景深数据差值小于设定差值限量且分别对应的中心位置像素点间隔像素点的数量小于等于设定数量阈值时，判断所述两个相邻的图像分块为所述映射转换图像中的一对疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块。
第二实施例
图2是依照本发明第二实施例的应用模式切换的远程教育监考系统的内部结构示意图。
在图2中，对比图1，本发明第二实施例的应用模式切换的远程教育监考系统还可以包括：
图案存储机构，与所述人体分辨机构连接，用于预先存储所述标准人体头部外形图案；
示例地，可以采用MMC存储芯片、TF存储芯片以及CF存储芯片来实现所述图案存储机构，与所述人体分辨机构连接，用于预先存储所述标准人体头部外形图案。
第三实施例
图3是依照本发明第三实施例的应用模式切换的远程教育监考系统的内部结构示意图。
在图3中，对比图1，本发明第三实施例的应用模式切换的远程教育监考系统还可以包括：
并行配置机构，分别与范围调整设备、校正处理设备以及干扰处理设备连接，用于实现对范围调整设备、校正处理设备以及干扰处理设备各自工作参数的并行配置处理。
接着，继续对本发明的应用模式切换的远程教育监考系统的具体结构进行进一步的说明。
在本发明的任一实施例的应用模式切换的远程教育监考系统中：
所述作弊检测机构还用于在所述映射转换图像中不存在一对以上疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块时，发出作弊未检测信号；
其中，当所述映射转换图像中两个相邻的图像分块分别对应的景深数据差值小于设定差值限量且分别对应的中心位置像素点间隔像素点的数量小于等于设定数量阈值时，判断所述两个相邻的图像分块为所述映射转换图像中的一对疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块包括：基于每一个图像分块占据的各个像素点分别对应的各个景深数据鉴定所述图像分块的景深数据；
其中，当所述映射转换图像中两个相邻的图像分块分别对应的景深数据差值小于设定差值限量且分别对应的中心位置像素点间隔像素点的数量小于等于设定数量阈值时，判断所述两个相邻的图像分块为所述映射转换图像中的一对疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块包括：将所述映射转换图像中到图像分块的边缘构成的几何形状的形心最近的像素点作为所述图像分块的中心位置像素点。
在本发明的任一实施例的应用模式切换的远程教育监考系统中：
对所述电子采集器件采集到的实时监视画面连续执行动态范围调整、伽马校正以及椒盐干扰去除的画面内容映射处理，以获得相应的映射转换图像，所述连续映射器件包括范围调整设备、校正处理设备以及干扰处理设备包括：所述范围调整设备用于对接收到的映射转换图像执行动态范围调整操作；
其中，对所述电子采集器件采集到的实时监视画面连续执行动态范围调整、伽马校正以及椒盐干扰去除的画面内容映射处理，以获得相应的映射转换图像，所述连续映射器件包括范围调整设备、校正处理设备以及干扰处理设备包括：所述校正处理设备与所述范围调整设备连接，用于对所述范围调整设备的输出画面信号执行伽马校正处理；
其中，对所述电子采集器件采集到的实时监视画面连续执行动态范围调整、伽马校正以及椒盐干扰去除的画面内容映射处理，以获得相应的映射转换图像，所述连续映射器件包括范围调整设备、校正处理设备以及干扰处理设备包括：所述干扰处理设备与所述校正处理设备连接，用于对所述校正处理设备的输出画面信号执行椒盐干扰去除操作，以获得相应的映射转换图像；
以及其中，根据人体成像特性辨识接收到的映射转换图像中的各个人体对象分别占据的各个图像分块，所述人体成像特性为标准人体头部外形图案包括：将接收到的映射转换图像中与标准人体头部外形图案的匹配度超过设定百分比阈值的图像分块作为单个人体对象占据的图像分块。
另外，在所述应用模式切换的远程教育监考系统中，基于每一个图像分块占据的各个像素点分别对应的各个景深数据鉴定所述图像分块的景深数据包括：将每一个图像分块占据的各个像素点分别对应的各个景深数据去除最大值和最小值后剩余多个景深数据的均值作为所述图像分块的景深数据。
由此可见，本发明至少具备以下几处有益的技术效果：
技术效果A：在执行远程教育监考教室的电子监控过程中，基于针对性优化处理后画面中每两个人体分别对应的两个图像分块的视觉位置和景深数据，判断所述两个人体是否为实体间距过近的疑似作弊人员，从而实现无人化监控操作；
技术效果B：对远程教育监考教室的现场采集画面执行的针对性优化处理包括对现场采集画面连续执行的动态范围调整、伽马校正以及椒盐干扰去除的画面内容映射处理，从而提升了画面质量，为后续的作弊行为的电子化检测提供关键的基础信息。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
虽然本发明已以实施例揭示如上，但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以做出适当的改动和同等替换。因此本发明的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种应用模式切换的远程教育监考系统，其特征在于，所述系统包括：
模式设置器件，用于在工作人员的远端操控下设置电子采集器件的当前工作模式，所述当前工作模式包括休眠模式以及运行模式；
电子采集器件，设置在远程教育监考教室的现场且悬挂在所述远程教育监考教室的顶部的中央位置，与所述模式设置器件连接，用于在被设置为休眠模式时停止对远程教育监考教室内部环境的监视画面采集动作，还用于在被设置为运行模式时启动对远程教育监考教室内部环境的监视画面采集动作；
连续映射器件，与所述电子采集器件连接，用于对所述电子采集器件采集到的实时监视画面连续执行动态范围调整、伽马校正以及椒盐干扰去除的画面内容映射处理，以获得相应的映射转换图像，所述连续映射器件包括范围调整设备、校正处理设备以及干扰处理设备；
人体分辨机构，与所述连续映射器件连接，用于根据人体成像特性辨识接收到的映射转换图像中的各个人体对象分别占据的各个图像分块，所述人体成像特性为标准人体头部外形图案；
作弊检测机构，与所述人体分辨机构连接，用于获取各个图像分块分别对应的景深数据，并对所述映射转换图像中每两个相邻的图像分块执行基于景深数据以及相隔距离的检测处理，以检测所述映射转换图像中的每对疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块；
其中，所述作弊检测机构还用于在所述映射转换图像中存在一对以上疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块时，发出疑似作弊信号；
其中，对所述映射转换图像中每两个相邻的图像分块执行基于景深数据以及相隔距离的检测处理，以检测所述映射转换图像中的每对疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块包括：当所述映射转换图像中两个相邻的图像分块分别对应的景深数据差值小于设定差值限量且分别对应的中心位置像素点间隔像素点的数量小于等于设定数量阈值时，判断所述两个相邻的图像分块为所述映射转换图像中的一对疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块。
2.如权利要求1所述的应用模式切换的远程教育监考系统，其特征在于，所述系统还包括：
图案存储机构，与所述人体分辨机构连接，用于预先存储所述标准人体头部外形图案。
3.如权利要求1所述的应用模式切换的远程教育监考系统，其特征在于，所述系统还包括：
并行配置机构，分别与范围调整设备、校正处理设备以及干扰处理设备连接，用于实现对范围调整设备、校正处理设备以及干扰处理设备各自工作参数的并行配置处理。
4.如权利要求1-3任一所述的应用模式切换的远程教育监考系统，其特征在于：
所述作弊检测机构还用于在所述映射转换图像中不存在一对以上疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块时，发出作弊未检测信号。
5.如权利要求4所述的应用模式切换的远程教育监考系统，其特征在于：
当所述映射转换图像中两个相邻的图像分块分别对应的景深数据差值小于设定差值限量且分别对应的中心位置像素点间隔像素点的数量小于等于设定数量阈值时，判断所述两个相邻的图像分块为所述映射转换图像中的一对疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块包括：基于每一个图像分块占据的各个像素点分别对应的各个景深数据鉴定所述图像分块的景深数据。
6.如权利要求5所述的应用模式切换的远程教育监考系统，其特征在于：
当所述映射转换图像中两个相邻的图像分块分别对应的景深数据差值小于设定差值限量且分别对应的中心位置像素点间隔像素点的数量小于等于设定数量阈值时，判断所述两个相邻的图像分块为所述映射转换图像中的一对疑似作弊人体对象分别占据的两个图像分块包括：将所述映射转换图像中到图像分块的边缘构成的几何形状的形心最近的像素点作为所述图像分块的中心位置像素点。
7.如权利要求1-3任一所述的应用模式切换的远程教育监考系统，其特征在于：
对所述电子采集器件采集到的实时监视画面连续执行动态范围调整、伽马校正以及椒盐干扰去除的画面内容映射处理，以获得相应的映射转换图像，所述连续映射器件包括范围调整设备、校正处理设备以及干扰处理设备包括：所述范围调整设备用于对接收到的映射转换图像执行动态范围调整操作。
8.如权利要求7所述的应用模式切换的远程教育监考系统，其特征在于：
对所述电子采集器件采集到的实时监视画面连续执行动态范围调整、伽马校正以及椒盐干扰去除的画面内容映射处理，以获得相应的映射转换图像，所述连续映射器件包括范围调整设备、校正处理设备以及干扰处理设备包括：所述校正处理设备与所述范围调整设备连接，用于对所述范围调整设备的输出画面信号执行伽马校正处理。
9.如权利要求8所述的应用模式切换的远程教育监考系统，其特征在于：
对所述电子采集器件采集到的实时监视画面连续执行动态范围调整、伽马校正以及椒盐干扰去除的画面内容映射处理，以获得相应的映射转换图像，所述连续映射器件包括范围调整设备、校正处理设备以及干扰处理设备包括：所述干扰处理设备与所述校正处理设备连接，用于对所述校正处理设备的输出画面信号执行椒盐干扰去除操作，以获得相应的映射转换图像。
10.如权利要求9所述的应用模式切换的远程教育监考系统，其特征在于：
根据人体成像特性辨识接收到的映射转换图像中的各个人体对象分别占据的各个图像分块，所述人体成像特性为标准人体头部外形图案包括：将接收到的映射转换图像中与标准人体头部外形图案的匹配度超过设定百分比阈值的图像分块作为单个人体对象占据的图像分块。
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