CN207965910U

CN207965910U - 基于人脸识别的教学管理系统

Info

Publication number: CN207965910U
Application number: CN201820133442.7U
Authority: CN
Inventors: 张烨; 刘光超
Original assignee: Xian University of Science and Technology
Current assignee: Xian University of Science and Technology
Priority date: 2018-01-25
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2018-10-12
Anticipated expiration: 2028-01-25

Abstract

本实用新型涉及人脸识别技术领域，尤其涉及一种基于人脸识别的教学管理系统。该基于人脸识别的教学管理系统包括第一摄像装置、第二摄像装置以及控制器，其中：第一摄像装置用于采集每个出勤学生的面部信息；第二摄像装置用于间隔设定时间采集出勤学生的上课状态图像；控制器包括图像识别模块、存储模块以及教学评价模块；存储模块用于存储学生的照片；图像识别模块用于识别采集到的人脸信息；教学评价模块用于确定学生的出勤情况和听课情况。本实用新型的基于人脸识别的教学管理系统有效的避免了学生迟到早退、旷课或替课等情况的发生，同时授课教师还能够实时收到教学情况的反馈，有利于学校教学管理质量的提高。

Description

基于人脸识别的教学管理系统

技术领域

本实用新型涉及人脸识别技术领域，尤其涉及一种基于人脸识别的教学管理系统。

背景技术

课堂教学是高等教育最基础和重要的教学组织形式，同时也是实现人才培养目标、提高高等教育质量的重要环节。

现有的高校教学老师与学生接触时间较少，部分同学出现迟到早退、无故缺席、旷课或替课等现象，大多数学校会采取点名的方式来考核学生的出勤情况，但是点名过程浪费时间，甚至有的学生点完名后会偷偷溜走或者找他人代替，考勤情况不准确，影响教学进度，同时许多学生听课不认真，上课玩手机或者睡觉，影响了教育质量。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种基于人脸识别的教学管理系统。

本实用新型公开的基于人脸识别的教学管理系统包括第一摄像装置、第二摄像装置以及控制器，其中：第一摄像装置用于采集每个出勤学生的面部信息；第二摄像装置用于间隔设定时间采集出勤学生的上课状态图像；第一摄像装置以及第二摄像装置分别与控制器连接；控制器包括图像识别模块、存储模块以及教学评价模块；存储模块用于存储学生的照片；图像识别模块用于识别第一摄像装置及第二摄像装置采集的图像内的人脸信息；教学评价模块根据第一摄像装置采集的人脸信息与存储模块内存储的学生照片进行比对，首先确定学生的出勤人数及出勤学生身份信息；再根据第二摄像装置定时采集的上课状态图像中包括人脸信息的个数，确定所在时刻专注听课的人数；进而确定该课程的教学情况。

进一步地，第一摄像装置嵌设在教室门的门框上，其包括第一采集模块以及第一处理模块，第一处理模块与图像识别模块连接。

进一步地，第二摄像装置嵌设在讲台上方的墙体处，其包括第二采集模块以及第二处理模块，第二处理模块与图像识别模块连接。

进一步地，本实用新型公开的基于人脸识别的教学管理系统还包括签到显示屏，签到显示屏与第一摄像装置集成为一体，用于显示签到人的姓名和签到采集图像。

进一步地，本实用新型公开的基于人脸识别的教学管理系统还包括设置于教师讲桌上的听课状态显示屏，听课状态显示屏用于显示通过教学评价模块确定的学生的听课率。

进一步地，第一摄像装置以及第二摄像装置均包括多个摄像头。

进一步地，多个摄像头均为全景摄像头。

本实用新型提供的一种基于人脸识别的教学管理系统，具有以下有益效果：

本实用新型公开的基于人脸识别的教学管理系统通过第一摄像装置能够采集进入教室学生的人脸面部信息，与预先存储的人脸图像进行比对，从而能够确定学生的身份信息和出勤情况，有效的避免了学生迟到早退、旷课或替课等情况的发生；通过第二摄像装置能够采集上课时学生听课的状态图像，由于学生不注意听讲时通常会低头玩手机或者睡觉，这些情况下无法采集到学生的面部信息，因此通过所在采集时刻包含人脸信息的个数确定专注听课的人数，进而确定该课程的教学情况，授课教师在监督学生是否认真听课的同时，还可以实时收到教学情况的反馈，有效的提高了教学质量。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例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简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它附图。

图1为本实用新型实施例的基于人脸识别的教学管理系统的控制示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型公开的基于人脸识别的教学管理系统包括第一摄像装置、第二摄像装置以及控制器，其中：第一摄像装置用于采集每个出勤学生的面部信息；第二摄像装置用于间隔设定时间采集出勤学生的上课状态图像；第一摄像装置以及第二摄像装置分别与控制器连接；控制器包括图像识别模块、存储模块以及教学评价模块；存储模块用于存储学生的照片；图像识别模块用于识别第一摄像装置及第二摄像装置采集的图像内的人脸信息；教学评价模块根据第一摄像装置采集的人脸信息与存储模块内存储的学生照片进行比对，首先确定学生的出勤人数及出勤学生身份信息；再根据第二摄像装置定时采集的上课状态图像中包括人脸信息的个数，确定所在时刻专注听课的人数；进而确定该课程的教学情况。

具体的，学校对全校学生的人脸面部信息和相关的身份信息进行采集，形成学生资料信息库，并储存在控制器的存储模块中。第一摄像装置设置在教室的前门和后门处，能够采集进出教室学生的面部信息，控制器根据上课的日期和教室确定使用该教室上课班级的学生信息，教学评价模块根据图像识别模块识别的学生面部信息与存储模块存储的该班级学生的照片信息进行识别比对，确定对应学生的身份信息，根据识别比对得到的学生身份信息确定在该班级上课的学生出勤情况。第一摄像装置能够实时采集进出教室学生的面部信息，对学生的出勤情况进行实时监测，有效的避免了学生迟到早退、旷课或者替课等情况的发生。第二摄像装置设置在教室内部，可以设置为多组，主要用于采集学生整体上课时的图像，根据实际情况可以自行设置第二摄像装置采集的间隔时间，由于不听课的学生通常低头玩手机或者睡觉，即面部未朝向讲桌方向，因此通常不能被第二摄像装置拍摄到面部信息，教学评价模块根据图像识别模块识别的人脸个数确定听课人数，进而确定课堂整体学生的听课情况，同时根据认真听课的学生人数还可以及时反馈授课老师的教学水平，提高授课老师的教学质量，保证学生的学习效率。

例如，该班级总共有学生40人，教学评价模块首先根据第一摄像装置采集到的人脸信息确定出勤人数为35人并确定了出勤35人的身份信息，所述身份信息具体可为姓名及学号等；再在上课后间隔10分钟通过第二摄像装置采集到的人脸图像信息确定听课人数，例如，整个课程40分钟内，每隔10分钟确定的听课人数分别为30人、26人、28人，课程结束后可根据整节课的平均听课人数28人与出勤人数35人进行比较，确定该节课的听课率。

进一步地，第一摄像装置嵌设在教室门的门框上，其包括第一采集模块以及第一处理模块，第一处理模块与图像识别模块连接。第一摄像装置嵌设在教室前后门的门框上，具体位置根据实际情况选择，第一采集模块主要用于采集进入教室学生的人脸面部信息，第一处理模块主要用于对图像进行增强，采用直方图均衡化的方式，压缩像素个数较少的灰度级，扩展像素取值的动态范围，提高对比度和灰度色调的变化，使图像更加清晰。第一处理模块与图像识别模块电连接，将处理后的清晰人脸图像传输至图像识别模块进行识别。

进一步地，第二摄像装置嵌设在讲台上方的墙体处，其包括第二采集模块以及第二处理模块，第二处理模块与教学评价模块连接。第二摄像装置优选的设置在教室讲台上方的墙体处，第二采集模块采集所有学生上课时的听课状态图，然后通过第二处理模块对采集到的图像进行图像增强以及人脸特征提取。第二处理模块与图像识别模块电连接，将提取后清晰的人脸特征图像传输至图像识别模块进行识别。

进一步地，本实用新型公开的基于人脸识别的教学管理系统还包括签到显示屏，签到显示屏与第一摄像装置集成为一体，用于显示签到人的姓名和签到采集图像。签到显示屏与第一摄像装置集成一体化，可设置安装在教室门外的墙体处，签到显示屏与控制器连接，能够直观的显示在该教室上课学生的人脸图像和相关的签到信息，方便同学们查询自己的出勤情况。

进一步地，本实用新型公开的基于人脸识别的教学管理系统还包括设置于教师讲桌上的听课状态显示屏，听课状态显示屏用于显示通过教学评价模块确定的学生的听课率。听课状态显示屏优选的设置在讲台上，与控制器连接，能够实时进行显示，显示内容可以根据实际情况设置显示学生的听课率，认真听课的学生人数以及哪些学生没有认真听课等。听课状态显示屏的设置既能够监督学生的听课质量，也可以让授课老师及时得到自己教学的相关反馈信息，有利于教学质量的提高。

进一步地，第一摄像装置以及第二摄像装置均包括多个摄像头。多个摄像头按一定的方位和角度设置在墙体的安装处，多个摄像头的设置能够采集到所有学生的面部信息，提高了人脸识别的精度，保证了学生出勤情况和教学情况统计结果的准确性。

进一步地，多个摄像头均为全景摄像头。全景摄像头可以旋转360°，能够采集教室内外的所有场景图像，没有视线盲区和死角，提高了摄像装置的精度，保证了图像采集的准确性。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims

1.一种基于人脸识别的教学管理系统，其特征在于，包括第一摄像装置、第二摄像装置以及控制器，其中：

所述第一摄像装置用于采集每个出勤学生的面部信息；所述第二摄像装置用于间隔设定时间采集所述出勤学生的上课状态图像；所述第一摄像装置以及所述第二摄像装置分别与所述控制器连接；

所述控制器包括图像识别模块、存储模块以及教学评价模块；所述存储模块用于存储学生照片；所述图像识别模块用于识别所述第一摄像装置及所述第二摄像装置采集的图像内的人脸信息；所述教学评价模块根据所述第一摄像装置采集的人脸信息与所述存储模块内存储的学生照片进行比对，首先确定学生的出勤人数及出勤学生的身份信息；再根据所述第二摄像装置定时采集的上课状态图像中包括人脸信息的个数，确定所在时刻专注听课的人数；进而确定该课程的教学情况。

2.根据权利要求1所述的基于人脸识别的教学管理系统，其特征在于，所述第一摄像装置嵌设在教室门的门框上，其包括第一采集模块以及第一处理模块，所述第一处理模块与所述图像识别模块连接。

3.根据权利要求1所述的基于人脸识别的教学管理系统，其特征在于，所述第二摄像装置嵌设在讲台上方的墙体处，其包括第二采集模块以及第二处理模块，所述第二处理模块与所述图像识别模块连接。

4.根据权利要求2所述的基于人脸识别的教学管理系统，其特征在于，还包括签到显示屏，所述签到显示屏与所述第一摄像装置集成为一体，用于显示签到人的姓名和签到采集图像。

5.根据权利要求1所述的基于人脸识别的教学管理系统，其特征在于，还包括设置于教师讲桌上的听课状态显示屏，所述听课状态显示屏用于显示通过所述教学评价模块确定的学生的听课率。

6.根据权利要求1所述的基于人脸识别的教学管理系统，其特征在于，所述第一摄像装置以及所述第二摄像装置均包括多个摄像头。

7.根据权利要求6所述的基于人脸识别的教学管理系统，其特征在于，多个所述摄像头均为全景摄像头。