KR102593624B1 - Online Test System using face contour recognition AI to prevent the cheating behaviour and method thereof - Google Patents

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Abstract

부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템 및 그 방법이 개시된다. 상기 시스템은, 시험 응시자 정보와 정면 얼굴 사진을 등록받고 QR 코드를 발급하며, 온라인 시험을 실시하기 위한 시험 프로그램을 제공하는 온라인 시험 서버; 상기 온라인 시험 서버에 유무선 통신망을 통해 연결되며, 응시자 단말의 정면 카메라로 촬영된 얼굴의 인공지능 안면인식 모듈과, 정면 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 얼굴의 윤곽선과 눈2, 코, 귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈을 구비하는 응시자 단말; 및 온라인 시험 시에, 상기 온라인 시험 서버를 통해 하나 또는 복수의 응시자 단말의 얼굴 사진과 부정 행위 정보를 수신받고, 해당 응시자 단말로 부정 행위 방지 알람 또는 경고 메시지를 전송하는 감독관 단말을 포함한다.
상기 응시자 단말은 상기 안면인식 모듈과 상기 부정 행위 방지 모듈을 구비하며, 상기 부정 행위 방지 모듈은 실시간으로 응시자 단말의 카메라의 영상 데이타의 시각적인 부정 행위를 검출하는 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈과 청각적인 부정 행위를 검출하는 음성 인식 모듈을 더 구비한다.
An online examination system and method using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating are disclosed. The system includes an online test server that registers test taker information and frontal face photos, issues a QR code, and provides a test program for conducting an online test; It is connected to the online test server through a wired or wireless communication network, and recognizes the artificial intelligence facial recognition module of the face captured by the front camera of the test taker's terminal and the facial behavior pattern captured by the front camera, and recognizes the outline of the face, eyes 2, nose, and ears. 2. A test taker terminal equipped with a 5-point scale of facial features and an anti-cheating module; and a proctor terminal that receives facial photos and cheating information of one or more test taker terminals through the online test server during an online test, and transmits a cheating prevention alarm or warning message to the test taker terminal.
The test taker terminal is equipped with the facial recognition module and the cheating prevention module, and the cheating prevention module detects visual cheating in the video data of the camera of the test taker terminal in real time, such as the facial outline and eyes2/nose/ It is further equipped with a 5-point scale fraud prevention module for ear 2's facial features and a voice recognition module for detecting auditory fraud.

Description

부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템 및 그 방법{Online Test System using face contour recognition AI to prevent the cheating behaviour and method thereof}Online test system using face contour recognition AI to prevent the cheating behavior and method thereof}

본 발명은 부정 행위를 방지하는 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인공지능 안면인식 모듈과 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈이 탑재되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반의 온라인 시험과 UBT 시험에서, 대리 시험이나 부정 행위를 방지하도록 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘)을 사용하여 응시자 단말에서 시험 응시자의 얼굴의 객체를 추출하고 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 특징점들을 추출하며, 부정 행위 방지 모듈에 의해 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하여 추적하여 얼굴의 행동 패턴을 검출하는 인공지능 안면인식 모듈과 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈이 탑재되며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 태블릿 PC의 카메라 영상이 촬영되는 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈/귀의 거리, 코/귀의 거리 등의 해당 방향의 거리가 일정 수치를 넘는 경우) 경고 메시지 또는 알람을 출력하거나 또는 해당 응시자 단말의 정보 기기에 저장후 시험 종료시 시험 서버로 전송하고, 응시자들에게 채점 결과를 제공하는, 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an online examination system and method using artificial intelligence to prevent cheating, and more specifically, to tablet PCs and smartphones equipped with an artificial intelligence facial recognition module and a 5-point facial feature point scale cheat prevention module. , In PC-based online exams and UBT exams, AI-based facial outline recognition technology (posenet algorithm) is used to extract the object of the test taker's face from the test taker's terminal and detect the facial outline and eyes2 to prevent proxy testing or cheating. /nose/ear2 feature points are extracted, and the anti-fraud module detects and tracks the head movement to the right/left depending on whether the eye/nose 3 points get closer to the ear 2 points at either end, and detects facial behavior patterns using an artificial device. It is equipped with an intelligent facial recognition module and a 5-point facial feature point scale fraud prevention module. When facial outlines are not recognized during face recognition, or when the tablet PC's camera image deviates from the test screen where it is recorded (eyes/nose 3 points are positive) (If the distance in the relevant direction, such as eye/ear distance, nose/ear distance, etc. exceeds a certain value depending on whether it is approaching the end ear 2 point), a warning message or alarm is output or saved in the information device of the test taker's terminal at the end of the test. It relates to a tablet PC, smartphone, and PC-based online test system and method using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating, transmitting to the test server and providing scoring results to test takers.

얼굴인식(Face Recognition) 기술은 형상 기반 매칭 방법(appearance based matching method), 및 특징(faeture) 기반의 얼굴 인식이 주로 사용된다. 얼굴인식은 카메라의 촬영 각도, 조명의 방향, 자세, 표정의 변화 및 시간에 따른 얼굴의 변화에 따라 다르게 인식된다.Face recognition technology mainly uses appearance-based matching method and feature-based face recognition. Face recognition is recognized differently depending on the camera's shooting angle, direction of lighting, posture, changes in expression, and changes in the face over time.

특징(faeture) 기반의 얼굴 인식은 디지털 카메라, IoT 디바이스의 카메라 또는 스마트폰의 카메라로 촬영된 영상 데이터를 Haar-like feature를 이용한 검출 방법과 MCT(Modified Census Transform) 영상을 이용한 검출 방법이 사용된다. 스마트폰의 카메라의 입력 영상에서 Haar-like feature로 학습된 얼굴 및 눈 검출기를 사용하여 얼굴의 윤곽선과 이마/눈/코/입을 검출하고, 원형의 눈동자를 검출하기 위해 관심 영역(ROI, Region of Interest)으로 설정된 눈 영역을 grayscale로 변환하며, 눈 영역에서 눈동자와 눈의 외곽선 영역이 추출되는 실험에 의한 통계적인 임계값(threshold)을 사용하여 눈 이미지의 histogram[x축 각 픽셀의 화소값, y축 해당 화소 값의 갯수]을 구하고 눈의 이미지를 이진화(binarization)한 후, 히스토그램 평활화(histogram equalization)를 통해 눈 영역의 사진의 전처리를 수행하며, 얼굴 영역에서 눈썹과 눈, 코, 입, 윤곽선의 얼굴 특징 얼굴데이터를 검출하고, 텍스처 특징(Texture Faetures)과 형상 특징(Shape Features)을 추출하여 얼굴 인식 DB에 저장된 얼굴 사진의 특징점들과 유사도를 비교하여 얼굴이 인식된다.Feature-based face recognition uses a detection method using Haar-like features and a detection method using MCT (Modified Census Transform) images from image data captured with a digital camera, IoT device camera, or smartphone camera. . Using a face and eye detector learned with Haar-like features from the input image of the smartphone camera, the outline of the face and forehead/eyes/nose/mouth are detected, and the region of interest (ROI) is used to detect circular pupils. Interest) is converted to grayscale, and the histogram of the eye image (pixel value of each pixel on the x-axis, After calculating the number of corresponding pixel values on the y-axis and binarizing the eye image, preprocessing of the photo in the eye area is performed through histogram equalization, and in the face area, eyebrows, eyes, nose, mouth, The face is recognized by detecting the face data of the facial features of the outline, extracting the texture features and shape features, and comparing the similarity with the feature points of the face photo stored in the face recognition DB.

얼굴 영역의 눈썹과 눈, 코, 입, 턱의 특징 값은 Haar-like feature의 흰 영역에서 포함되는 픽셀들의 합에서 검은 영역에서 포함되는 픽셀의 합의 차로 표현된다. The feature values of the eyebrows, eyes, nose, mouth, and chin in the face area are expressed as the difference between the sum of pixels included in the white area of the Haar-like feature and the sum of the pixels included in the black area.

예를들면, 가로와 세로 표준 크기의 얼굴 영역 사진에서 검출된 눈 영역에서 오른쪽과 왼쪽 눈의 양쪽 끝점 까지의 거리, 허프 원 변환(hough circle transform) 알고리즘을 사용하여 추출된 눈동자(iris)의 크기 값이 특징 값으로 사용된다.For example, the distance from the eye area detected in a face area photo of standard width and height size to both endpoints of the right and left eyes, and the size of the pupil (iris) extracted using the Hough circle transform algorithm. The value is used as the feature value.

이와 관련된 선행기술1로써, 특허 공개번호 10-2017-0050465에서는 "얼굴 인식 장치 및 방법"을 개시하고 있습니다.As prior art 1 related to this, Patent Publication No. 10-2017-0050465 discloses “Face recognition device and method.”

본 실시예에 의하면, 기계학습을 이용하여 입력영상으로부터 얼굴을 인식함에 있어, 얼굴포즈 및 원근감을 정규화하여 얼굴 인식률을 향상시키고, 얼굴 학습 데이터로서 가상 얼굴 영상을 자동으로 생성하여 얼굴 학습 데이터를 획득하는데 드는 비용 및 시간을 절약하는 얼굴 인식 장치 및 방법을 제공한다. According to this embodiment, when recognizing faces from input images using machine learning, the face recognition rate is improved by normalizing face pose and perspective, and face learning data is acquired by automatically generating virtual face images as face learning data. Provides a facial recognition device and method that saves cost and time.

도 1은 기존 얼굴 인식 장치의 구성도이다. 1 is a configuration diagram of an existing face recognition device.

얼굴 인식 장치(100)는 영상 표시 장치, 영상 촬영 장치, 얼굴 인식 서버, 태블릿 PC, 랩톱(Laptop), 개인용 PC, 스마트폰, 개인 휴대용 정보단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 이동통신 단말기, 및 지능형 로봇(Intelligence Robot) 중 어느 하나일 수 있다.The face recognition device 100 is an image display device, an image capture device, a face recognition server, a tablet PC, a laptop, a personal PC, a smartphone, a personal digital assistant (PDA), a mobile communication terminal, and It can be any one of the intelligent robots.

얼굴 인식 장치(100)는 카메라로부터 입력 영상을 획득하는 입력 영상 획득부(112); 상기 입력 영상에서 얼굴영역을 검출하여 얼굴포즈(Pose)를 정규화함으로써 정면포즈 영상을 생성하고, 상기 카메라와 피사체 간의 거리에 따른 원근왜곡(Perspective Distortion)을 제거하기 위하여 상기 정면포즈 영상의 원근감(Perspective)을 정규화하여 정규화 영상을 생성하는 정규화부(114); 상기 정규화 영상으로부터 상기 피사체의 얼굴을 표현하는 특징 벡터(Feature Vector)를 추출하는 특징 벡터 추출부(116); 및 기 학습된 분류 모델에 상기 특징 벡터를 적용하여 상기 입력 영상에 포함된 상기 피사체의 얼굴을 인식하는 얼굴인식부(118)를 포함한다.The face recognition device 100 includes an input image acquisition unit 112 that acquires an input image from a camera; A front pose image is generated by detecting the face area in the input image and normalizing the face pose, and the perspective of the front pose image is used to remove perspective distortion according to the distance between the camera and the subject. ) a normalization unit 114 that normalizes and generates a normalized image; a feature vector extraction unit 116 that extracts a feature vector representing the face of the subject from the normalized image; and a face recognition unit 118 that recognizes the face of the subject included in the input image by applying the feature vector to a previously learned classification model.

입력 영상 획득부(112)는 카메라로부터 입력되는 입력 영상을 획득한다. 카메라는 깊이 인식 카메라, 스테레오 카메라, 및 컬러 카메라일 수 있다(예를 들면, 키넥트(Kinect) 카메라 등). 또한, 입력 영상은 인식 대상이 되는 피사체의 얼굴이 포함된 영상으로서 2차원 정지 영상 및 동영상을 포함한다. 입력 영상은 컬러 영상, 깊이 영상, 및 컬러-깊이(RGB-D) 영상을 포함할 수 있다.The input image acquisition unit 112 acquires the input image input from the camera. The cameras may be depth perception cameras, stereo cameras, and color cameras (eg, Kinect cameras, etc.). Additionally, the input image is an image containing the face of a subject to be recognized and includes a two-dimensional still image and a moving image. Input images may include color images, depth images, and color-depth (RGB-D) images.

정규화부(114)는 입력 영상으로부터 얼굴 영역을 검출하고, 얼굴 포즈(Pose) 및 원근감(Perspective)을 정규화하여 정규화 영상을 생성한다. 얼굴 포즈에 변화가 있는 경우, 그레이 스케일, 형상, 특징점들의 위치 등이 달라지기 때문에 얼굴 인식률이 저하된다. 또한, 카메라와 피사체 간의 거리가 달라지면 동일한 피사체라 하더라도 촬영된 위치마다 원근왜곡(Perspective Distortion, 뒤틀림)이 다르게 발생하므로, 다른 피사체를 촬영한 것처럼 보이기도 한다. 따라서, 얼굴 인식률을 향상시키기 위해, 입력 영상의 얼굴 포즈 및 원근감을 정규화할 필요가 있다. The normalization unit 114 detects the face area from the input image and normalizes the face pose and perspective to generate a normalized image. If there is a change in the face pose, the gray scale, shape, and location of feature points change, so the face recognition rate deteriorates. Additionally, if the distance between the camera and the subject changes, even if it is the same subject, different perspective distortions occur at each photographed location, making it appear as if a different subject was photographed. Therefore, to improve the face recognition rate, it is necessary to normalize the facial pose and perspective of the input image.

정규화부(114)는, 다양한 포즈의 학습용 얼굴 영상을 제1 인공신경망의 입력층에 입력하고, 정면 포즈의 학습용 얼굴영상이 상기 제1 인공신경망의 출력층에서 출력되도록 상기 제1 인공신경망을 학습시키는 얼굴포즈 정규화 학습부; 및 상기 제1 인공신경망의 출력층에서 출력된 데이터를 제 2 인공신경망의 입력층에 입력하고, 원근 왜곡이 없는 학습용 얼굴영상이 상기 제 2 인공신경망의 출력층에서 출력되도록 상기 제2 인공신경망을 학습시키는 원근감 정규화 학습부를 포함한다. The normalization unit 114 inputs facial images for learning in various poses to the input layer of the first artificial neural network, and trains the first artificial neural network so that facial images for learning in the frontal pose are output from the output layer of the first artificial neural network. Face pose normalization learning unit; And inputting data output from the output layer of the first artificial neural network to the input layer of the second artificial neural network, and training the second artificial neural network so that a facial image for learning without perspective distortion is output from the output layer of the second artificial neural network. Includes a perspective normalization learning unit.

상기 정규화부는, 학습이 완료된 상기 제1 인공신경망과 상기 제2 인공신경망을 통합한 통합 인공신경망의 입력층에 다양한 원근 왜곡이 있는 다양한 포즈의 학습용 얼굴 영상을 입력하고, 정면 포즈의 원근 왜곡이 없는 학습용 얼굴 영상이 상기 통합 인공신경망의 출력층에서 출력되도록 상기 통합 인공신경망을 학습시킨다. The normalization unit inputs learning face images of various poses with various perspective distortions to the input layer of an integrated artificial neural network that integrates the first artificial neural network and the second artificial neural network for which learning has been completed, and has no perspective distortion of the frontal pose. The integrated artificial neural network is trained so that learning face images are output from the output layer of the integrated artificial neural network.

특징 벡터 추출부(116)는 기계 학습(Machine Learning)에 의해 결정되며, 정규화 영상으로부터 피사체의 얼굴을 표현하는 특징 벡터(Feature Vector)를 추출한다.The feature vector extraction unit 116 is determined by machine learning and extracts a feature vector representing the subject's face from the normalized image.

특징 벡터는 얼굴 인식에 사용되는 특징값들을 원소로 가지는 벡터이다. 특징 벡터를 추출하는데 사용되는 필터로써 Gabor 필터, Haar 필터, LBP(Local Binary Pattern) - DLBP(Discriminative LBP), ULBP(Uniform LBP), NLBP(Number LBP) 등을 포함 - 등이 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며 그 밖의 다른 필터가 사용될 수 있다.A feature vector is a vector whose elements include feature values used for face recognition. Filters used to extract feature vectors include Gabor filter, Haar filter, LBP (Local Binary Pattern) - including DLBP (Discriminative LBP), ULBP (Uniform LBP), NLBP (Number LBP) - etc., but are necessarily limited to these. does not work and other filters can be used.

얼굴 인식부(118)는 기 학습된 분류 모델에 특징 벡터 추출부(116)에서 추출된 특징 벡터를 적용하여 입력 영상에 포함된 피사체의 얼굴을 인식한다. 기 학습된 분류 모델은 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine, SVM), 선형판별분석(Linear Discriminant Analysis, LDA), 및 Softmax 등을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.The face recognition unit 118 recognizes the face of the subject included in the input image by applying the feature vector extracted by the feature vector extractor 116 to the previously learned classification model. Pre-trained classification models may include, but are not necessarily limited to, Support Vector Machine (SVM), Linear Discriminant Analysis (LDA), and Softmax.

가상 얼굴영상 생성부(124)는 정규화부(114), 특징 벡터 추출부(116), 및 얼굴 인식부(118)가 학습하는데 사용되는 복수의 가상 얼굴 영상을 생성할 수 있다.The virtual face image generator 124 may generate a plurality of virtual face images that are used for learning by the normalizer 114, the feature vector extractor 116, and the face recognition unit 118.

복수의 가상 얼굴영상은 가상 얼굴 영상 생성부(124)가 카메라로부터 획득된 하나 이상의 2차원 기준 영상을 이용하여 합성한 3차원 얼굴 모델을 변형시킴으로써 생성되는 얼굴 영상을 의미한다.The plurality of virtual face images refers to face images generated by the virtual face image generator 124 transforming a 3D face model synthesized using one or more 2D reference images obtained from a camera.

* 얼굴 인식 시스템의 특징* Features of the facial recognition system

조명이나 카메라와의 거리에 따라 인식률이 변한다Recognition rate varies depending on lighting or distance from the camera.

얼굴의 각도, 표정, 나이에 따라 안면의 모양은 계속 변하며, 눈썹, 안경 및 화장 등과 같은 외관의 변형에 따른 달리 인식될 수 있다. The shape of the face continues to change depending on the angle, expression, and age of the face, and may be perceived differently depending on changes in appearance such as eyebrows, glasses, and makeup.

* 얼굴 인식 시스템의 구성 단계* Configuration steps of face recognition system

- 영상 획득 : CCD 카메라 또는 CMOS Image Sensor 카메라로부터 영상 획득- Image acquisition: Image acquisition from CCD camera or CMOS Image Sensor camera

- 전처리 : 잡음 제거 영상 처리 및 분할- Preprocessing: Noise removal image processing and segmentation

- 얼굴 검출 : 입력 영상으로부터 ROI 영역의 얼굴 영역 검출- Face detection: Detect face area in ROI area from input image

- 얼굴 표준화 : 표준 크기, 특징 추출, 밝기 및 기하학적 표준화- Face normalization: standard size, feature extraction, brightness and geometric normalization

- 얼굴 인식 : 검출된 영상과 데이터베이스 영상의 비교 및 인식- Face recognition: Comparison and recognition of detected images and database images

* 기하학적 방법* Geometrical methods

- 특징 : 얼굴의 기하학적 특징점들을 추출하여 일치 여부를 판단하여 인식- Features: Recognition by extracting geometric feature points of the face and determining whether they match

- 성능 : 얼굴은 3차원이고 회전이 가능하기 때문에 적용에 한계가 있다.- Performance: Because the face is three-dimensional and can be rotated, there are limitations to its application.

* Eigenfaces: 1991년 Pentland에 의해 개발됨* Eigenfaces: Developed by Pentland in 1991

- 특징 : 얼굴의 특징점 추출로 PCA(Principal Component Analysis)를 적용하며, 유사도를 측정하기 위해 Euclidean 거리 적용- Features: PCA (Principal Component Analysis) is applied to extract feature points of the face, and Euclidean distance is applied to measure similarity.

- 성능 : 조명이나 환경 변화에 민감하게 반응하지만 널리 사용되고 있어 그 성능이 검증된 대표적인 얼굴 인식 방법.- Performance: A representative face recognition method that responds sensitively to changes in lighting or environment, but is widely used and has proven performance.

* Fisherfaces * Fisherfaces

- 특징 : FLD(Fisher Linear Discriminant)를 분류 알고리즘으로 적용한 얼굴 인식 방법.- Features: A face recognition method that applies FLD (Fisher Linear Discriminant) as a classification algorithm.

- 성능 : 사람 개개인의 특성을 학습함으로써 보다 정확하고 환경 변화에 둔감한 특성을 지니고 있으며, on-line 상태에서 실시간으로 적용 가능한 알고리즘.- Performance: An algorithm that is more accurate and insensitive to environmental changes by learning the characteristics of each person, and can be applied in real time on-line.

* SVM(Support Vector Machine)에 기초한 방법 * Method based on SVM (Support Vector Machine)

- 특징 : PCA와 SVM(Support Vector Machine)을 사용한 알고리즘. - Features: Algorithm using PCA and SVM (Support Vector Machine).

- 성능 : 비교적 높은 인식률을 높지만 얼굴 인식과 같은 멀티 클래스에 적용하기에는 시간과 메모리가 많이 소모되는 알고리즘. 현재 연구되는 대표적인 얼굴인식 알고리즘. - Performance: An algorithm that achieves a relatively high recognition rate, but consumes a lot of time and memory to apply to multi-class applications such as face recognition. A representative face recognition algorithm currently being studied.

* 신경회로망 * Neural network

- 특징 : 흑백의 정지 영상에서 슬라이딩 윈도우를 사용하여 학습된 얼굴 모양을 검색 - Features: Retrieve learned facial shapes using a sliding window in black and white still images

- 성능 : 두 개 이상의 다수 얼굴의 추출도 가능하나 속도가 느리며 학습이 어려움. - Performance: Extraction of two or more faces is possible, but the speed is slow and learning is difficult.

* 퍼지 + 신경망 * Fuzzy + Neural Network

- 특징 : 신경회로망 회로의 입력으로 픽셀의 밝기 값 대신 퍼지 소속 함수를 사용 - Feature: Uses a fuzzy membership function instead of the brightness value of the pixel as input to the neural network circuit.

- 성능 : 신경회로망만을 이용한 방법보다 성능은 향상되었으나 처리 속도는 떨어짐. - Performance: Performance is improved compared to the method using only neural networks, but processing speed is lower.

* Wavelet + Elastic Matching * Wavelet + Elastic Matching

- 특징 : 주파수 변환을 사용하며, 자세 및 표정의 변화를 처리에 효과적. - Features: Uses frequency conversion and is effective in processing changes in posture and facial expression.

- 성능 : 인식률에 비해 연산량이 많음. - Performance: The amount of calculation is large compared to the recognition rate.

이와 관련된 선행기술로써, 특허등록번호 10-1765770에서는 "영상 처리를 이용한 온라인 시험의 부정 행위 검출 시스템 및 그 방법과 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록 매체"가 등록되어 있다.As prior art related to this, Patent Registration No. 10-1765770 registers "A system and method for detecting cheating in an online test using image processing and a recording medium storing a program for implementing the same."

온라인 시험의 부정 행위 검출 시스템 및 그 방법은 영상 처리를 이용하여 온라인 시험시 수험자의 부정 행위가 의심되는 행위를 검출함으로써, 온라인 시험의 부정 행위를 감독할 수 있으며, 온라인 시험의 신뢰성 및 진정성을 확보할 수 있는 영상 처리를 이용한 온라인 시험의 부정 행위 검출 시스템 및 그 방법과 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록 매체를 제공한다.The online test cheating detection system and method uses image processing to detect suspected cheating by test takers during online tests, thereby supervising online test cheating and ensuring the reliability and authenticity of online tests. Provides a system and method for detecting cheating in online exams using image processing, and a recording medium storing a program for implementing the same.

도 2는 종래의 온라인 시험의 부정 행위 검출 시스템을 포함하는 온라인 평가 시스템의 구성도이다.Figure 2 is a configuration diagram of an online evaluation system including a conventional online test cheating detection system.

온라인 평가 시스템은, 수험자가 온라인시험을 응시하기 위한 수험자 단말기(110); 상기 수험자 단말기에 부착되거나 스마트 기기에 구비되어 해당 수험자의 정면을 촬영하기 위한 카메라(120); 상기 카메라로부터 수험자를 촬영한 영상정보를 프레임 단위로 전달받고, 영상 처리를 통해 부정 행위를 검출하는 부정 행위 검출 서버(100); 상기 부정 행위 검출 서버에서 시험응시자의 부정 행위가 의심되는 경우로 판정하는 경우, 감독관에게 이를 알려주기 위한 감독관 단말기(130); 및 상기 수험자가 응시하는 온라인 시험의 문제를 출제하기 위한 온라인 평가 서버(140)를 포함한다.The online evaluation system includes a test taker terminal 110 for the test taker to take the online test; A camera 120 attached to the examinee's terminal or provided in a smart device to photograph the front of the examinee; a cheating detection server 100 that receives video information of the test taker from the camera in units of frames and detects cheating through image processing; When the cheating detection server determines that the test taker is suspected of cheating, a proctor terminal 130 for notifying the proctor of this; and an online evaluation server 140 for presenting questions for the online exam to be taken by the test taker.

부정 행위 검출 서버(100)는, 상기 수험자의 영상 정보를 통신망을 통해 수신하고, 부정 행위가 의심되는 경우로 판정하는 경우, 감독관에게 부정 행위 검출 메시지를 송신하고, 이를 온라인 평가 서버(140)에 알려주어 온라인 시험을 중지하도록 하기 위한 송수신부(101); 상기 송수신부(101)를 통해 수신한 수험자의 영상 정보 및 좌표 정보들을 저장하기 위한 저장부(102); 상기 수신한 수험자의 영상정보로부터 얼굴 영역을 포함하는 사각형 영역을 정의하기 위한 얼굴 인식부(103); 상기 사각형 영역을 기준으로 한 좌표 시스템에서 양쪽 눈의 형상과 명암을 영상 처리하여 양쪽 눈의 동공 좌표를 설정하는 동공 좌표 획득부(104); 상기 양쪽 눈의 동공 좌표의 중간 좌표를 결정하는 중간 좌표 획득부(105), 상기 수험자의 몸과 얼굴 영역을 제외한 모든 영역에 대하여 백그라운드로 설정하는 배경 인식부(106), 및 상기 얼굴 인식부(103)에서 획득되는 얼굴 영역이 2개 이상인지 아닌지 여부, 상기 동공 좌표 획득부(104)로부터 전달받은 기준 동공 좌표값과 실시간 동공 좌표 평균값을 비교하여 상기 기준 동공 좌표값을 기준으로 상기 실시간 동공 좌표 형균값이 기 설정된 오차 범위를 벗어나는지 여부, 상기 중간 좌표 획득부(105)로부터 전달받은 중간 좌표의 이동 거리가 기 설정된 오차 범위를 벗어나는지 여부, 및 상기 배경 인식부(106)로부터 전달받은 백그라운드 영역의 변화가 감지되는지 여부를 판단하기 위한 부정 행위 판단부(107)를 포함한다.The cheating detection server 100 receives the examinee's video information through a communication network, and when it determines that cheating is suspected, it sends a cheating detection message to the supervisor and sends it to the online evaluation server 140. A transmitting and receiving unit 101 for informing to stop the online test; a storage unit 102 for storing the examinee's image information and coordinate information received through the transceiver 101; a face recognition unit 103 for defining a rectangular area including a face area from the received image information of the examinee; a pupil coordinate acquisition unit 104 that sets pupil coordinates of both eyes by image processing the shape and brightness of both eyes in a coordinate system based on the rectangular area; An intermediate coordinate acquisition unit 105 that determines the intermediate coordinates of the pupil coordinates of both eyes, a background recognition unit 106 that sets all areas except the examinee's body and face areas as the background, and the face recognition unit ( Whether or not there are two or more face areas acquired in 103), the reference pupil coordinate value received from the pupil coordinate acquisition unit 104 is compared with the average real-time pupil coordinate value, and the real-time pupil coordinate value is determined based on the reference pupil coordinate value. Whether the shape balance value is outside the preset error range, whether the moving distance of the intermediate coordinates received from the intermediate coordinate acquisition unit 105 is outside the preset error range, and the background received from the background recognition unit 106 It includes a fraud determination unit 107 to determine whether a change in the area is detected.

실시예에서는, 얼굴 영역을 포함하는 사각형 영역은 논문 "Robust Real-Time Face Detection Using Face Certainty Map" (Volume 4642 of the series Lecture Notes in Computer Science pp 29-38)에 개시된 내용에 근거하여 정의하였다.In the embodiment, the rectangular area including the face area was defined based on the content disclosed in the paper "Robust Real-Time Face Detection Using Face Certainty Map" (Volume 4642 of the series Lecture Notes in Computer Science pp 29-38).

상기 부정 행위 검출 서버(100)는,The fraud detection server 100,

수험자가 촬영된 프레임 단위의 영상정보에서 수험자의 얼굴 영역을 포함하는 사각형 영역을 정의하고, 상기 사각형 영역을 기준으로 한 좌표 시스템에서 양쪽 눈의 형상과 명암을 영상 처리하여 양쪽 눈의 양 끝점(310, 320)을 인식하며 그 사이에 위치한 검은색 영역(330, 340)의 중심점(350, 360)을 양쪽 눈의 동공 좌표로설정하고, 시험 시작 전 일정시간 동안 상기 수험자의 동공 좌표의 평균값을 계산하여 기준 동공 좌표값을 획득하며, 시험이 시작되면 일정시간 단위로 상기 수험자 양쪽 눈의 동공 좌표 평균값을 계산하여 실시간 동공 좌표 평균값을 획득하고 상기 기준 동공 좌표값을 기준으로 상기 실시간 동공 좌표 평균값이 기 설정된 오차 범위를 벗어날 경우, 상기 감독관 단말기로 이를 알려주며,A rectangular area containing the examinee's face area is defined from the frame-by-frame image information in which the examinee is captured, and the shape and contrast of both eyes are image processed in a coordinate system based on the rectangular area, and both end points of both eyes (310 , 320) and set the center point (350, 360) of the black area (330, 340) located between them as the pupil coordinates of both eyes, and calculate the average value of the examinee's pupil coordinates for a certain period of time before the start of the test. The reference pupil coordinate value is obtained, and when the test starts, the average value of the pupil coordinates of both eyes of the test taker is calculated at regular intervals to obtain the real-time pupil coordinate average value, and the real-time pupil coordinate average value is based on the reference pupil coordinate value. If it is outside the set error range, this is notified to the supervisor terminal,

상기 양쪽 눈의 동공 좌표의 중심점(370)을 중간 좌표로 결정하고,Determine the center point 370 of the pupil coordinates of both eyes as the intermediate coordinate,

상기 중간 좌표의 이동 방향 및 이동 거리를 프레임 단위로 추적하여, 상기 중간 좌표의 이동 거리가 기 설정된 오차 범위를 벗어날 경우, 상기 수험자의 머리 회전 방향 또는 이동 방향을 알려주고, 상기 수험자의 프레임 단위 영상정보에서 획득되는 얼굴 영역이 2개 이상이면, 이를 상기 감독관 단말기로 알려주며,The movement direction and movement distance of the intermediate coordinates are tracked on a frame-by-frame basis, and when the movement distance of the intermediate coordinates is outside a preset error range, the examinee's head rotation direction or movement direction is informed, and the examinee's frame-by-frame image information is provided. If there are two or more face areas obtained from , this is notified to the supervisor terminal,

상기 수험자의 몸과 얼굴 영역을 제외한 모든 영역에 대하여 백그라운드로 설정하고, 시험시간 동안 상기 백그라운드의 변화를 감지하면, 이를 상기 감독관 단말기로 알려주고,All areas except the examinee's body and face are set as background, and when a change in the background is detected during the test time, this is notified to the proctor terminal,

상기 부정 행위 검출 서버(100)는,The fraud detection server 100,

상기 수험자의 영상정보를 통신망을 통해 수신하고, 부정 행위가 의심되는 경우로 판정하는 경우, 상기 감독관 단말기(130)로 부정 행위 검출 메시지를 송신하ㅁ며, 이를 상기 수험자가 응시하는 온라인 시험의 문제를 출제하는 온라인 평가 서버(140)에 알려주어 온라인 시험을 중지하도록 한다. The examinee's video information is received through a communication network, and if it is determined that cheating is suspected, a cheating detection message is sent to the proctor terminal 130, and this is sent to the test taker's online exam question. Notifies the online evaluation server 140 that presents the questions to stop the online test.

상기 온라인 평가 서버(140)는, 상기 수험자가 응시하는 온라인 시험의 문제를 출제하는 도중에, 상기 부정 행위 검출 서버(100)로부터 부정 행위 의심 동작이 감지되었음을 알리는 메세지를 받으면, 상기 수험자의 온라인 시험의 문제 출제를 중지하고, 상기 감독관 단말기(130) 또는 상기 부정 행위 검출 서버(100)로부터 문제를 재시작해도 된다는 메세지를 받은 후에, 온라인 시험 문제를 출제를 재시작하는 것을 특징으로 한다. When the online evaluation server 140 receives a message notifying that a suspected cheating behavior has been detected from the cheating detection server 100 while posing a question for an online test to be taken by the examinee, the online evaluation server 140 determines the examinee's online test. After stopping the question asking and receiving a message from the proctor terminal 130 or the cheating detection server 100 that the question may be restarted, the online test question is restarted.

최근, 얼굴 인식 기술은 기존에 주류를 이루던 Hand-crafted Feature인 HOG, LBP, Gabor 특징 추출 알고리즘을 사용하는 머리/눈/코/입 특징이 딥러닝(Deep Learning) 기반의 특징으로 얼굴 검출, CNN(Convolutional Neural Network) 알고리즘을 사용한 얼굴 랜드마크 검출 및 얼굴 특징 추출 및 분류 기술을 사용하여 인간 인식 수준이 97.53%와 유사한 결과를 제공한다.Recently, face recognition technology uses head/eye/nose/mouth features using HOG, LBP, and Gabor feature extraction algorithms, which are previously mainstream hand-crafted features, and uses deep learning-based features for face detection and CNN. Using facial landmark detection and facial feature extraction and classification technology using the (Convolutional Neural Network) algorithm, it provides results similar to the human recognition level of 97.53%.

2014년에 페이스북의 DeepFace 등의 인공지능 얼굴 인식 기술이 출시되었다. CVPR에서 발표된 DeepID1["Deep Learning Face Representation from Predicting 10,000 Classes,” CVPR 2014 ]의 경우 DeepFace의 입력 해상도 152x152 픽셀보다 작은 39x31 픽셀을 사용한다.In 2014, artificial intelligence facial recognition technologies such as Facebook's DeepFace were released. In the case of DeepID1 ["Deep Learning Face Representation from Predicting 10,000 Classes," CVPR 2014 ] presented at CVPR, it uses 39x31 pixels, which is smaller than DeepFace's input resolution of 152x152 pixels.

또한, AlexNet 기반 얼굴 검출기, ImageNet 학습 데이터들로 사전에 학습된 AlexNet을 얼굴 영상으로 fine-tuning하여 아직까지 검출 성능이 높지 않으며, 최종 단에 SVM 분류기(SVM classifier)를 사용하여 얼굴을 검출하고 있다. In addition, AlexNet-based face detector, AlexNet, which was pre-trained with ImageNet training data, is fine-tuned with face images, so the detection performance is not high yet, and faces are detected using an SVM classifier in the final stage. .

특허 공개번호 10-2017-0050465 (공개일자 2017년 05월 11일), "얼굴 인식 장치 및 방법", 에스케이텔레콤 주식회사Patent Publication No. 10-2017-0050465 (publication date May 11, 2017), “Face recognition device and method,” SK Telecom Co., Ltd. 특허 등록번호 10-1765770 (등록일자 2017년 08월 01일), "영상 처리를 이용한 온라인 시험의 부정 행위 검출 시스템 및 그 방법과 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체", 손부경Patent registration number 10-1765770 (registration date August 1, 2017), “A system and method for detecting cheating in online exams using image processing and a recording medium storing a program for implementing the same”, Bu-kyung Son

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 온라인 시험과 UBT 시험 시에, 응시자 단말에 인공지능 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈이 탑재되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반의 온라인 시험과 UBT 시험에서, 대리 시험이나 부정 행위를 방지하도록 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘)을 사용하여 응시자 단말에서 시험 응시자의 얼굴의 객체를 검출하고 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 추출하며, 부정 행위 방지 모듈에 의해 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하고 추적하여 얼굴의 행동 패턴을 검출하는 인공지능 안면인식 모듈과 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈이 탑재되며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 태블릿 PC의 카메라 영상이 촬영되는 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 수치를 넘는 경우) 경고 메시지 또는 알람을 출력하거나 또는 해당 응시자 단말의 정보 기기에 저장후 시험 종료시 시험 서버로 전송하고 응시자들에게 채점 결과를 제공하는, 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 시스템을 제공한다. The purpose of the present invention to solve the above problems is to provide a tablet PC equipped with an artificial intelligence facial recognition module and an eye2/nose/ear2 facial feature point 5-point scale anti-cheating module on the test taker's terminal during online and UBT tests. In smartphone and PC-based online tests and UBT tests, AI-based facial outline recognition technology (posenet algorithm) is used to detect objects on the test taker's face and outline and Facial feature points of eyes 2/nose/ear 2 are extracted, and the anti-fraud module detects and tracks head movement to the right/left depending on whether the 3 eyes/nose points get closer to the 2 ear points at either end, thereby detecting and tracking the facial behavior. It is equipped with an artificial intelligence facial recognition module that detects patterns and a fraud prevention module with a 5-point scale of facial features. If the facial outline is not recognized during face recognition, or if the tablet PC's camera image deviates from the test screen where the image is captured (eye / Depending on whether the 3 points of the nose are close to the 2 points of the ears at either end, if the distance between the eyes and ears or the distance in the corresponding direction of the distance between the nose and ears exceeds a certain value, a warning message or alarm is output, or an alarm is displayed on the information device of the candidate's terminal. We provide an online test system based on tablet PCs, smartphones, and PCs that uses facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating, which saves and transmits to the test server at the end of the test and provides scoring results to test takers.

본 발명의 다른 목적은 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 제공 방법을 제공한다.Another object of the present invention is to provide a method of providing an online exam based on a tablet PC, smartphone, or PC using facial contour recognition artificial intelligence.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템은, 시험 응시자 정보와 정면 얼굴 사진을 등록받고 응시자의 응시표에 부착되는 QR 코드를 발급하며, 온라인 시험을 실시하기 위한 시험 프로그램을 제공하는 온라인 시험 서버; 상기 온라인 시험 서버에 유무선 통신망을 통해 연결되며, 응시자 단말의 정면 카메라를 통해 촬영된 얼굴의 인공지능 안면인식 모듈과, 정면 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈을 구비하는 응시자 단말; 및 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에, 상기 온라인 시험 서버를 통해 하나 또는 복수의 응시자 단말의 얼굴 사진과 부정 행위 정보를 수신받고 해당 응시자 단말로 부정 행위 방지 알람 또는 경고 메시지를 전송하는 감독관 단말을 포함하며,
상기 온라인 시험 서버는 상기 응시자의 응시표에 부착된 QR 코드 인식 후, TTS 변환 기술을 통해 인사말을 제공하는 인사말 제공부(TTS)를 더 포함하며,
In order to achieve the purpose of the present invention, an online testing system using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating registers test taker information and frontal face photos, issues a QR code attached to the test taker's test ticket, and provides online testing. An online test server that provides a test program for conducting; It is connected to the online test server through a wired or wireless communication network, and recognizes the artificial intelligence facial recognition module of the face captured through the front camera of the test taker's terminal and the facial behavior pattern captured by the front camera to determine the outline of the face and eyes 2/nose/ A test taker terminal equipped with a 5-point scale of facial features of ear 2 and an anti-cheating module; And during an online test or UBT test, a proctor terminal receives the face photo and cheating information of one or more test taker terminals through the online test server and sends an anti-cheating alarm or warning message to the test taker terminal. ,
The online test server further includes a greeting service (TTS) that provides a greeting through TTS conversion technology after recognizing the QR code attached to the test taker's application form,

상기 응시자 단말은 시험 프로그램(App)이 설치되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나의 단말을 사용하며, 시험 프로그램이 설치되고, 상기 인공지능 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈을 구비하고, 얼굴의 특징 추출과 분류를 통해 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들의 각각 좌측/우측 귀와 좌측/우측 눈의 중심점(동공)과의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하고, 상기 온라인 시험 서버의 표준 크기의 정면 얼굴사진 DB의 데이터와 비교하여 대리 시험 여부를 확인하며, 온라인 시험 시에 응시자 단말의 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 전면 얼굴이 좌우로 돌아간 각도에 따라 우측 눈과 우측 귀의 거리와 좌측눈과 좌측 귀의 거리가 달라지므로 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우 부정 행위로 판단하고, The candidate terminal uses any one of a tablet PC, smartphone, or PC on which a test program (App) is installed. The test program is installed, and the artificial intelligence facial recognition module and the face of eyes 2/nose/ears 2 are used. It is equipped with a 5-point feature point scale fraud prevention module, and through facial feature extraction and classification, the facial feature points of eyes 2/nose/ear 2 are similar to the center point (pupil) of the left/right ear and left/right eye, respectively. Calculate the Clydian distance (d) and similarity, check whether a surrogate test is performed by comparing it with data from the standard-sized frontal face photo DB of the online test server, and use the data captured with the camera of the candidate's terminal during the online test. If the facial outline is not recognized when recognizing a face by recognizing facial behavior patterns, or if the face is off the test screen, the distance between the right eye and right ear and the distance between the left eye and left ear vary depending on the angle at which the front face is turned to the left or right, so the distance between the eyes and left ear varies. If the distance in the corresponding direction, such as the distance between the ears and the distance between the nose and the ears, exceeds a certain standard, it is judged to be an act of misconduct.

상기 안면인식 모듈에 사용된 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술은 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리를 측정하는 posenet 알고리즘을 사용하며,
상기 응시자 단말의 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 상기 부정 행위로 판단되면, 상기 온라인 시험 서버로 전송하고, 상기 온라인 시험 서버에 연동된 감독관 단말이 확인 후, 해당 응시자 단말로 알람 또는 경고 메시지를 발생한다.
The AI-based facial contour recognition technology used in the facial recognition module uses the posenet algorithm to measure the distance between the eyes and ears and the distance between the nose and ears.
If the facial behavior pattern captured by the camera of the test taker's terminal is recognized and judged to be cheating, it is transmitted to the online test server, and after confirmation by the proctor's terminal linked to the online test server, an alarm or warning message is sent to the test taker's terminal. occurs.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 제공 방법은 회원 정보를 등록받고, 로그인/사용자 인증 후에, 응시자 정보와 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 온라인 시험 서버로 등록받아 저장하는 단계; 상기 온라인 시험 서버가 응시자 정보와 정면 얼굴 사진에 대응하는 응시자의 응시표에 부착되는 QR 코드를 발급하는 단계; 상기 온라인 시험 서버가 주관 시험에 따라 시험 일정과 장소를 공지하는 단계; AI 기반 안면윤곽선 인식 기술을 사용하는 안면인식 모듈을 구비하는 응시자 단말에서 정면 얼굴인식 알고리즘을 사용하여 카메라의 정면 얼굴 사진의 인식 결과를 상기 온라인 시험 서버로 수신받아 크기 보정/회전/각도 보정된 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 생성하고 이를 감독관 단말이 상기 온라인 시험 서버에 기 저장된 응시자 정보와 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 비교하여 응시자 본인 여부를 확인하여 대리 시험을 방지하며 시험 응시 여부를 결정하는 단계; 상기 응시자 단말의 안면인식 모듈과 5점 척도 부정 행위 방지 모듈에 의해 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 5점 척도 얼굴의 특징점들을 인식하며 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점들의 각각 좌측/우측 귀와 좌측/우측 눈의 중심점(동공)과의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하고, 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하여 얼굴의 이상행동 패턴을 검출하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 응시자 단말의 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 거리가 일정 기준치를 넘는 경우 부정 행위와 관련된 얼굴 사진 또는 응시자의 음성 데이터를 상기 온라인 시험 서버로 전송하고 감독관 단말로 출력되며, 상기 온라인 시험 서버로부터 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 전송하는 단계; 및 상기 응시자 단말과 상기 감독관 단말로 시험 프로그램(App)과 온라인 시험지를 제공하며, 응시자 정보들과 응시자의 현장 얼굴 사진, 감독관 정보를 상기 온라인 시험 서버의 데이터베이스에 저장하여 관리하며, 온라인 시험 시에 일정 시험 시간 동안 각각의 응시자 단말에 시험지 작성 답안을 저장 후 시험 종료 시 이를 각각의 응시자 단말로부터 상기 온라인 시험 서버로 전송받아 저장하며, 응시자들의 시험지 작성 답안의 채점 결과를 응시자 단말로 제공하는 단계를 포함하며,
상기 안면인식 모듈에 사용된 안면윤곽선 인식 기술은 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리를 측정하는 posenet 알고리즘을 사용하고
In order to achieve another purpose of the present invention, a method of providing an online test using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating involves registering member information, and after logging in/user authentication, applicant information and a standard-sized frontal face photo are provided online. Registering and saving as a test server; The online test server issuing a QR code attached to the test taker's test ticket corresponding to the test taker information and frontal face photo; The online test server notifies the test schedule and location according to the administered test; The test taker terminal equipped with a facial recognition module using AI-based facial contour recognition technology uses a frontal face recognition algorithm to receive the recognition results of the frontal face photo from the camera to the online test server and size-corrected/rotated/angle-corrected standards. Generating a full-size frontal face photo and comparing the proctor terminal with the applicant information already stored in the online test server and the standard-size frontal face photo to confirm the applicant's identity, preventing proxy testing, and determining whether to take the test; The facial recognition module and the 5-point scale cheating prevention module of the candidate terminal recognize the outline of the candidate's face and the facial feature points on the eye 2/nose/ear 2 5-point scale, and the facial feature points of eye 2/nose/ear 2 are recognized. Calculate the Euclidean distance (d) and similarity between the left/right ear and the center point (pupil) of the left/right eye, respectively, and determine whether the 3 points of the eye/nose are closer to the 2 points of the ears at either end. It detects abnormal facial behavior patterns by detecting head movement, and if the facial outline is not recognized during face recognition, if the test taker moves away from the test screen on the test taker's terminal, the 3 points of the eyes/nose are close to the 2 points of the ears at both ends. If the distance in the corresponding direction (eye-to-ear distance or nose-to-ear distance) exceeds a certain standard, a photo of the face or the candidate's voice data related to cheating is transmitted to the online test server and output to the proctor's terminal, and the online test Transmitting a warning message or alarm from the server to the candidate's terminal; And it provides a test program (App) and online test papers to the candidate terminal and the proctor terminal, and stores and manages the candidate information, the candidate's on-site face photo, and the proctor information in the database of the online test server, and manages them during the online test. A step of storing the answers written on the test paper on each test taker's terminal during a certain test time, then transmitting and storing them from each test taker's terminal to the online test server at the end of the test, and providing the scoring results of the answers written on the test taker's test paper to the test taker's terminal. Includes,
The facial contour recognition technology used in the facial recognition module uses the posenet algorithm to measure the distance between the eyes and ears and the distance between the nose and ears.

상기 응시자 단말은 시험 프로그램(App)이 설치되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나의 단말을 사용하며, 상기 시험 프로그램이 설치되고, 상기 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈을 구비하고, 얼굴 인식 시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 응시자 단말의 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우 부정 행위로 판단한다. The candidate terminal uses any one of a tablet PC, smartphone, or PC on which a test program (App) is installed, and the test program is installed, the facial recognition module, the outline of the face, and eyes 2/nose/ears. 2. Facial feature points on a 5-point scale Equipped with an anti-cheating module, when facial outlines are not recognized during face recognition, when the test taker's terminal is out of the test screen, the distance between the eyes and ears, and the distance between the nose and ears in the corresponding direction. If it exceeds a certain standard, it is judged to be an act of fraud.

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본 발명의 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시스템 및 방법은 인공지능 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈이 탑재되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반의 온라인 시험과 UBT 시험에서, 비대면 시험에서, 얼굴 인식과 얼굴 행동 패턴을 검출하여 대리 시험이나 부정 행위를 방지하게 되었다. The online system and method using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating of the present invention is a tablet PC and smart phone equipped with an artificial intelligence facial recognition module and a 5-point scale cheat prevention module for eye2/nose/ear2 facial feature points. In phone and PC-based online tests and UBT tests, face recognition and facial behavior patterns are detected in non-face-to-face tests to prevent proxy testing or cheating.

응시자 단말에서 인공지능 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 얼굴특징점 5점 척도 활용 부정 행위 방지 모듈을 결합한 대리시험 방지 및 시험중 부정 행위 방지 기법을 구현하였다. A proxy test prevention and cheating prevention technique during the test was implemented in the test taker's terminal, combining an artificial intelligence facial recognition module and a cheating prevention module that utilizes the outline of the face and eye2/nose/ear2 facial feature points on a 5-point scale.

응시자 단말의 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴특징점 5점 척도 활용 부정 행위 방지 모듈에서 사용하는 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술은 태블릿 PC의 카메라 영상의 안면윤곽선 인식을 위해 posenet 알고리즘을 사용하였다. 온라인 시험 또는 UBT 시험시에, AI 기반의 얼굴인식 기술을 사용하여 시험 서버에 연동된 감독관 단말을 통해 태블릿 PC 응시자 본인을 확인하고 대리 시험을 방지하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험에서 응시자 얼굴 인식에 의해 대리 시험이나 부정 행위를 방지하는 효과가 있다.The AI-based facial contour recognition technology used in the facial recognition module of the test taker's terminal and the 5-point scale of eye2/nose/ear2 facial features and anti-cheating module uses the posenet algorithm to recognize the facial contour of the camera image of the tablet PC. . When taking an online test or UBT test, AI-based facial recognition technology is used to verify the tablet PC candidate's identity through a proctor terminal linked to the test server and prevent proxy testing. It has the effect of preventing proxy testing or cheating.

도 1은 기존 얼굴 인식 장치의 구성도이다.
도 2는 종래의 온라인 시험의 부정 행위 검출 시스템을 포함하는 온라인 평가 시스템의 구성도이다.
도 3a는 어학, 보건의료교육 온라인 시험/UBT 시험시에 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 시험 온라인 시험/UBT 시험 서버를 구비하는 안면윤곽선 인식 인공지능 플랫폼 개념을 보인 도면이다.
도 3b는 유비쿼터스 기반 학습(UBL) 및 유비쿼터스 기반 시험(UBT) NSDAI 플랫폼 상의 얼굴 인식 기능을 보인 도면이다.
도 3c, 3d는 온라인 시험/UBT 시험시에 태블릿 PC, 스마트폰, PC에서 사용하는 UBI cloud App, NS face platform의 목표와 User Experience(1. 사용자 등록->2. 학습-> 3. QR 코드 생성 -> 4. UBT App/Web 로그인(QR code/passwd, ID/passwd) -> 5. 감독자 확인과 시험-> 6.7 UBT App/Web 카메라의 얼굴의 안면윤곽선 인식 8. 시험 종료)를 보인 그림이다.
도 4는 응시자 등록부터 시험 응시부의 과정, 1) 응시자 등록, 2) 학습, 3) 응시자의 응시표에 부착되는 QR 코드 발급, 4) QR 코드 및 얼굴 인식, 5) 감독관 확인(응사자 얼굴/응시자 정보), 6) 시험 응시 - 프로세스를 보인 그림이다.
도 5는 등록된 응시자 얼굴 기계학습 및 학습 결과를 바탕으로 응시자-얼굴 매칭 코드 발급부 - 온라인 시험/UBT 시험시에 응시자 등록/학습/QR 코드 발급 화면이다.
도 6은 시험 응시자 얼굴의 AI 기반 안면윤곽선 인식을 통해 유사도(similarity)를 측정한 UBT 시스템에서 응시자 확인부 화면이다.
도 7은 응시자 판정시 규칙 사용자 정의부, 프로그램 테스트 화면이다.
도 8은 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 시험 서버 접속/로그인/왼쪽- QR 코드 인식/QR 코드 인식 시에 인사말 들림(TTS)/오른쪽-얼굴 인식(스마트폰/태블릿PC 전면 카메라)/배경에서 얼굴 영역 인식 시작/인식율 표시 과정을 포함하는 시연 화면 - 생성된 사용자 코드 활용 UBT 인증 프로세스 사용자 정의부 -이다.
도 9는 본 발명에 따른 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 시스템 구성도이다.
도 10은 온라인 시험 또는 UBT 시험시에, AI 기반 안면 인식 모듈과 부정 행위 방지 모듈의 기능을 설명한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 제공 방법을 나타낸 순서도이다.
1 is a configuration diagram of an existing face recognition device.
Figure 2 is a configuration diagram of an online evaluation system including a conventional online test cheating detection system.
Figure 3a is a diagram showing the concept of a facial contour recognition artificial intelligence platform equipped with a tablet PC, smartphone, and PC-based test online test/UBT test server during language and health education online tests/UBT tests.
Figure 3b is a diagram showing the face recognition function on the Ubiquitous Based Learning (UBL) and Ubiquitous Based Testing (UBT) NSDAI platform.
Figures 3c and 3d show the goals and User Experience (1. User registration -> 2. Learning -> 3. QR code) of the UBI cloud app and NS face platform used on tablet PCs, smartphones, and PCs during online exams/UBT exams. Creation -> 4. UBT App/Web login (QR code/passwd, ID/passwd) -> 5. Supervisor confirmation and test -> 6.7 UBT App/Web camera facial contour recognition 8. End of test) am.
Figure 4 shows the process of the test taker department from candidate registration, 1) candidate registration, 2) learning, 3) issuance of a QR code attached to the test taker's test ticket, 4) QR code and face recognition, 5) supervisor confirmation (candidate's face/candidate's face) information), 6) Taking the test - This is a picture showing the process.
Figure 5 is a screen of the candidate-face matching code issuance unit - candidate registration/learning/QR code issuance during the online test/UBT test based on the machine learning and learning results of the registered candidate's face.
Figure 6 is a screen of the test taker confirmation section in the UBT system that measures similarity through AI-based facial outline recognition of the test taker's face.
Figure 7 shows the rule user definition section and program test screen when judging candidates.
Figure 8 shows the test server connection/login during an online test or UBT test/left-QR code recognition/greeting heard when QR code is recognized (TTS)/right-face recognition (smartphone/tablet PC front camera)/face in the background This is a demonstration screen that includes the area recognition start/recognition rate display process - the UBT authentication process customization section utilizing the generated user code.
Figure 9 is a diagram illustrating the configuration of a tablet PC, smartphone, and PC-based online test system using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating according to the present invention.
Figure 10 is a diagram explaining the functions of the AI-based facial recognition module and cheating prevention module during an online test or UBT test.
Figure 11 is a flowchart showing a method of providing an online exam based on a tablet PC, smartphone, and PC using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다. 본 발명의 설명에 있어서 관련된 공지의 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면 번호는 동일한 구성을 표기할 때에 다른 도면에서 동일한 도면 번호를 부여한다. Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the attached drawing numbers are assigned the same drawing numbers in other drawings when indicating the same configuration.

도 9는 본 발명에 따른 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 시스템 구성도이다. Figure 9 is a diagram illustrating the configuration of a tablet PC, smartphone, and PC-based online test system using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating according to the present invention.

도 10은 온라인 시험 또는 UBT 시험시에, AI 기반 안면 인식 모듈과 부정 행위 방지 모듈의 기능을 설명한 도면이다. Figure 10 is a diagram explaining the functions of the AI-based facial recognition module and cheating prevention module during an online test or UBT test.

본 발명의 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 UBT 시스템 및 방법은 인공지능 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈이 탑재되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반의 온라인 시험과 UBT 시험에서, 대리 시험이나 부정 행위를 방지하도록 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘, machine learning model which allows for real-time face pose estimation)을 사용하여 응시자 단말에서 정면 카메라로 촬영되는 시험 응시자의 얼굴의 객체를 추출하고 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 추출하며, 부정 행위를 방지하기 위해 실시간으로 얼굴의 행동 패턴을 추출한다. 부정 행위 방지 모듈에 의해 얼굴의 특징점 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하고 추적하여 얼굴의 행동 패턴을 검출하는 인공지능 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈이 탑재되며, FACE RECOGNITION/FACE MOTION RECOGNITION/RESULT ANLAYSIS를 통해 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 태블릿 PC의 카메라 영상이 촬영되는 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 수치를 넘는 경우) 부정 행위를 방지하도록 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 출력하거나 또는 해당 응시자 단말에 시험지 작성 답안을 저장후 시험 종료시 이를 시험 서버로 전송하며, 시험 서버가 응시자들에게 채점 결과를 제공한다. The UBT system and method using facial contour recognition artificial intelligence of the present invention is a tablet PC and smartphone equipped with an artificial intelligence facial recognition module and a 5-point scale fraud prevention module for facial contour and eye2/nose/ear2 facial feature points. , In PC-based online exams and UBT exams, a front-facing camera is installed on the test taker's terminal using AI-based facial contour recognition technology (posenet algorithm, machine learning model which allows for real-time face pose estimation) to prevent proxy testing or cheating. It extracts the object of the test taker's face that is photographed, extracts the facial outline and facial feature points of eyes 2, nose, and ears 2, and extracts facial behavior patterns in real time to prevent cheating. The anti-fraud module uses an artificial intelligence facial recognition module and eye 2 that detect and track head movement to the right/left according to whether the three eye/nose points on the face get closer to the two ear points at either end, and detect the behavioral pattern of the face. /Nose/Ears2 A 5-point scale of facial features is equipped with an anti-cheating module, and if the facial outline is not recognized during face recognition through FACE RECOGNITION/FACE MOTION RECOGNITION/RESULT ANLAYSIS, a tablet PC camera video is recorded. If the distance in the relevant direction of the eye/ear distance or nose-ear distance exceeds a certain value depending on whether the 3 points of the eyes/nose are close to the 2 points of the ears at either end, the test taker's terminal will be sent to prevent cheating. A warning message or alarm is output, or answers written on the test paper are stored on the test taker's terminal and sent to the test server at the end of the test, and the test server provides scoring results to the test takers.

응시자 단말에서 인공지능 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 활용 부정 행위 방지 모듈을 결합한 대리시험 방지 및 부정 행위 방지 기법을 구현하였다. A proxy test prevention and cheating prevention technique was implemented in the test taker's terminal that combines an artificial intelligence facial recognition module and a cheating prevention module using the facial outline and eye2/nose/ear2 facial feature points on a 5-point scale.

응시자 단말의 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈에서 사용하는 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술은 태블릿 PC의 카메라 영상의 안면윤곽선 인식을 위해 posenet 알고리즘을 사용하였다. 온라인 시험 또는 UBT 시험시에, AI 기반의 얼굴 인식 기술을 사용하여 시험 서버에 연동된 감독관 단말을 통해 태블릿 PC 응시자 본인을 확인하고 대리 시험을 방지하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험에서 응시자 얼굴 인식에 의해 대리 시험이나 부정 행위를 방지한다. The AI-based facial contour recognition technology used in the facial recognition module of the test taker's terminal and the face outline and eye2/nose/ear2 facial feature point 5-point scale in the anti-cheating module uses posenet to recognize the facial contour of the camera image of the tablet PC. An algorithm was used. When taking an online test or UBT test, AI-based facial recognition technology is used to verify the tablet PC candidate's identity through a proctor terminal linked to the test server and prevent proxy testing. In the online test or UBT test, the candidate's face is recognized through Prevent proxy testing or cheating.

시험 프로그램(App)의 시험지 문항은 각 문항마다 텍스트 및 이미지 뿐만아니라 텍스트, 이미지, VR/AR 콘텐츠, 음성과 동영상이 포함된 멀티미디어 시험 문항이 출제되어 시험 서버를 통해 응시자 단말로 디스플레이된다. The test paper questions in the test program (App) include not only text and images for each question, but also multimedia test questions that include text, images, VR/AR content, voice, and video, and are displayed on the test taker's terminal through the test server.

1. 인공지능 허브 플랫폼1. Artificial Intelligence Hub Platform

ㆍNSD-AI (NSDevil's Artificial intelligence) 플랫폼 기반 인공지능 허브플랫폼ㆍArtificial intelligence hub platform based on NSD-AI (NSDevil's Artificial intelligence) platform

ㆍ 의학 교육 부문 구문 인식을 통한 교수자 채점 가이드(인제대학교 의과대학 외 공동연구)ㆍ Instructor grading guide through phrase recognition in medical education (joint research with Inje University School of Medicine and others)

ㆍ 사물 인식을 통한 체험 학습 지원시스템(펀에듀랩 및 한국민속촌 외)ㆍ Experiential learning support system through object recognition (Fun Edu Lab, Korean Folk Village, etc.)

ㆍ 치아 이미지 분석을 통한 치과교육 부문 질병분석 기능(연세대학교 치과대학 외 3개국 기관 공동연구)ㆍ Disease analysis function in the dental education sector through tooth image analysis (joint research by Yonsei University College of Dentistry and 3 other countries)

ㆍ UBT connect platform 기반ㆍ Based on UBT connect platform

ㆍ 태블릿 PC 기반 평가 플랫폼ㆍTablet PC-based evaluation platform

ㆍ 어학평가 부문(말하기/듣기/읽기/쓰기)ㆍ Language assessment section (speaking/listening/reading/writing)

ㆍ 보건의료평가 부문(듣기/읽기/쓰기)ㆍHealth and medical evaluation sector (listening/reading/writing)

ㆍ 기타 직무평가 부문(읽기/쓰기)ㆍOther job evaluation categories (reading/writing)

인공지능 안면윤곽선 인식을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 시스템은 온라인 시험 서버(100), 감독관 단말(200), 및 PC와 스마트폰 또는 태블릿 PC를 사용하며, 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 활용 부정 행위 방지 모듈을 구비하는 응시자 단말(300,310,311)을 포함한다. The tablet PC, smartphone, and PC-based online test system using artificial intelligence facial contour recognition uses an online test server (100), a proctor terminal (200), and a PC and smartphone or tablet PC. It includes test taker terminals (300, 310, 311) equipped with a cheat prevention module that utilizes the outline and eyes2/nose/ear2 facial features on a 5-point scale.

본 발명의 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템은 The online test system using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating of the present invention is

시험 응시자 정보와 정면 얼굴 사진을 시험 서버로 등록받아 저장하고, 응시자 정보에 대응하는 응시자의 응시표에 부착되는 QR 코드를 발급하며, 응시자별 응시표에 부착된 QR 코드를 인식한 후, TTS 변환 기술을 통해 인사말을 제공하며, 온라인 시험지와 온라인 시험 또는 UBT 시험을 실시하기 위한 시험 프로그램을 제공하는 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100); Test taker information and frontal face photos are registered and stored in the test server, a QR code attached to the test taker's test ticket corresponding to the test taker information is issued, and the QR code attached to each test taker's test ticket is recognized and TTS conversion technology is used. An online test or UBT test server 100 that provides greetings and provides online test papers and a test program for conducting an online test or UBT test;

상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)에 유무선 통신망(LAN, Wi-Fi, LTE 4G/5G)을 통해 연결되며, 응시자 단말의 정면 카메라를 통해 촬영된 얼굴의 인공지능 안면인식 모듈과, 정면 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 얼굴의 윤곽선과 눈2, 코, 귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈을 구비하는 응시자 단말(300,310,311); 및 It is connected to the online test or UBT test server 100 through a wired or wireless communication network (LAN, Wi-Fi, LTE 4G/5G), and includes an artificial intelligence facial recognition module of the face captured through the front camera of the candidate's terminal, and a front camera. A test taker terminal (300, 310, 311) equipped with a cheat prevention module that recognizes the facial behavior pattern captured by the facial outline and facial feature points of eyes 2, nose, and ears 2 and a 5-point scale; and

상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)에 유무선 통신망을 통해 연결되며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)를 통해 하나 또는 복수의 응시자 단말의 얼굴 사진과 부정 행위 정보를 수신받고 해당 응시자 단말로 부정 행위 방지 알람 또는 경고 메시지를 전송하는 감독관 단말(200)을 포함하며,
상기 온라인 또는 UBT 시험 서버(100)는 상기 응시자의 응시표에 부착된 QR 코드 인식 후, TTS 변환 기술을 통해 인사말을 제공하는 인사말 제공부(TTS)를 더 포함하며,
It is connected to the online test or UBT test server 100 through a wired or wireless communication network, and during the online test or UBT test, facial photos and cheating information of one or more test taker terminals are provided through the online test or UBT test server 100. Includes a supervisor terminal 200 that receives and transmits an anti-cheating alarm or warning message to the candidate's terminal,
The online or UBT test server 100 further includes a greeting service unit (TTS) that provides a greeting through TTS conversion technology after recognizing the QR code attached to the test taker's test ticket,

상기 응시자 단말(300,310,311)은 시험 프로그램(App)이 설치되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나의 단말을 사용하며, 시험 프로그램이 설치되고, 상기 인공지능 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈을 구비하고, 얼굴의 특징 추출과 분류를 통해 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들의 각각 좌측/우측 귀와 좌측/우측 눈의 중심점(동공)과의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하고, 상기 온라인 시험 서버의 표준 크기의 정면 얼굴사진 DB의 데이터와 비교하여 대리 시험 여부를 확인하며, 온라인 시험 시에 응시자 단말의 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 전면 얼굴이 좌우로 돌아간 각도에 따라 우측 눈과 우측 귀의 거리와 좌측눈과 좌측 귀의 거리가 달라지므로 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우 부정 행위로 판단하고, The candidate terminals (300, 310, 311) use any one of a tablet PC, smartphone, or PC on which a test program (App) is installed, and the test program is installed, the artificial intelligence facial recognition module, the outline of the face, and the eyes2 Equipped with a 5-point scale fraud prevention module for the facial feature points of /nose/ear2, and extracting and classifying facial features to identify the left/right ear and left/right eye of the facial feature points of eye2/nose/ear2, respectively. Calculate the Euclidean distance (d) and similarity with the center point (pupil), and compare it with the data in the standard-sized frontal facial photo DB of the online test server to check whether it is a proxy test. When taking an online test, By recognizing the facial behavior pattern captured by the camera of the test taker's terminal, if the facial outline is not recognized during face recognition, if it deviates from the test screen, the distance between the right eye and the right ear, and the distance between the left eye and the left eye, depending on the angle at which the front face is turned to the left or right, Since the distance between the ears varies, if the distance in the corresponding direction of the eye-to-ear distance or the nose-to-ear distance exceeds a certain standard, it is judged to be cheating.

상기 안면인식 모듈에 사용된 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술은 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리를 측정하는 posenet 알고리즘을 사용하며,
상기 응시자 단말의 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 상기 부정 행위로 판단되면, 상기 온라인 시험 서버로 전송하고, 상기 온라인 시험 서버에 연동된 감독관 단말이 확인 후, 해당 응시자 단말로 알람 또는 경고 메시지를 발생한다.
The AI-based facial contour recognition technology used in the facial recognition module uses the posenet algorithm to measure the distance between the eyes and ears and the distance between the nose and ears.
If the facial behavior pattern captured by the camera of the test taker's terminal is recognized and judged to be cheating, it is transmitted to the online test server, and after confirmation by the proctor's terminal linked to the online test server, an alarm or warning message is sent to the test taker's terminal. occurs.

상기 응시자 단말(300,310,311)은 시험 프로그램(App)이 설치되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나의 단말을 사용하며, 시험 프로그램이 설치되고, 인공지능 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈을 구비한다.The candidate terminals (300, 310, and 311) use any one of a tablet PC, smartphone, or PC on which a test program (App) is installed, and the test program is installed, an artificial intelligence facial recognition module, and the outline and eyes of the face2/ Nose/Ears2 Equipped with a 5-point scale for facial features and an anti-cheating module.

응시자 단말은 안면인식 모듈과 부정 행위 방지 모듈을 구비하며, 부정 행위 방지 모듈은 실시간으로 응시자 단말의 카메라 비전 영상 데이타의 시각적인 부정 행위를 검출하는 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈과 청각적인 부정 행위를 검출하는 음성 인식 모듈을 구비한다. The test taker's terminal is equipped with a facial recognition module and a cheating prevention module. The cheating prevention module detects visual cheating in the camera vision image data of the test taker's terminal in real time, including the face outline and eyes 2/nose/ear 2. It is equipped with a 5-point scale fraud prevention module and a voice recognition module that detects auditory fraud.

상기 부정 행위 방지 모듈은 응시자 단말에 응시자의 청각적인 부정 행위를 방지하기 위해 응시자의 말소리를 인식하는 음성 인식 모듈을 구비하고, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 부정 행위와 관련된 응시자의 말소리가 들리는 경우 이를 즉시 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)로 부정 행위 얼굴 사진과 소리 파형 데이터를 전송하여 저장하며, 이를 감독관 단말(200)로 전송하여 감독관이 해당 응시자 단말로 부정 행위를 방지하도록 시험 서버(100)를 통해 해당 응시자 단말로 알람을 발생하거나 경고 메시지를 전송하며, 이를 통해 부정 행위를 방지하게 한다. The anti-cheating module is equipped with a voice recognition module in the test taker's terminal that recognizes the test taker's speech sounds in order to prevent auditory cheating by the test taker, and detects the test taker's speech sounds related to cheating during an online test or UBT test. Immediately transmit and store the cheating face photo and sound waveform data to the online test or UBT test server (100), and transmit them to the proctor terminal (200) to prevent the proctor from cheating through the test taker's terminal (100). It generates an alarm or sends a warning message to the test taker's terminal, thereby preventing cheating.

상기 안면인식 모듈에 사용된 상기 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술은 posenet 알고리즘(machine learning model which allows for real-time face pose estimation)을 사용한다.The AI-based facial contour recognition technology used in the facial recognition module uses a posenet algorithm (machine learning model which allows for real-time face pose estimation).

실시예에서는, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에, 응시자 단말은 태블릿 PC를 사용하였다.In the embodiment, during the online test or UBT test, a tablet PC was used as the test taker's terminal.

상기 응시자 단말(300,310,311)은 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈 및 음성 인식 모듈이 구비된다. The test taker terminals (300, 310, and 311) are equipped with a facial recognition module, eyes2/nose/ear2 facial feature point 5-point scale fraud prevention module, and voice recognition module.

상기 응시자 단말(300,310,311)은 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에, 응시자 단말의 정면 카메라로 실시간으로 촬영된 얼굴 영상의 ROI(Region of Interest)를 검출하여 크기 보정/회전/각도 보정된 표준 크기의 정면 얼굴 사진에 대하여 얼굴인식 알고리즘을 사용하여 얼굴 객체를 추출하고, 얼굴 행동 패턴을 인식하여(pattern recognition) 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 추출하며, 특징 추출과 분류를 통해 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들의 각각 좌측/우측 귀와 좌측/우측 눈의 중심점(동공)과의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하고, 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)의 얼굴사진 DB와 비교하여 대리 시험 여부를 확인하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험시에 응시자 단말의 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 전면 얼굴이 좌우로 돌아간 각도에 따라 우측 눈과 우측 귀의 거리와 좌측눈과 좌측 귀의 거리가 달라지므로 부정 행위를 판단하여 상기 시험 서버(100)로 전송하고, 상기 시험 서버(100)에 연동된 감독관 단말이 확인하고, 상기 시험 서버(100)를 통해 해당 응시자 단말로 알람 또는 경고 메시지를 발생한다. The candidate terminals (300, 310, 311) detect the ROI (Region of Interest) of the facial image captured in real time with the front camera of the candidate terminal during an online test or UBT test, and use a standard size frontal face with size/rotation/angle correction. Facial objects are extracted from photos using a face recognition algorithm, facial behavior patterns are recognized (pattern recognition), the outline of the applicant's face and facial feature points of eyes 2, nose, and ears 2 are extracted, and feature extraction and classification are performed. Calculate the Euclidean distance (d) and similarity of the facial feature points of Eye2/Nose/Ear2 with the center point (pupil) of the left/right ear and left/right eye, respectively, and perform an online test or UBT. Comparison with the facial photo DB of the test server 100 confirms whether a proxy test is performed, and facial behavior patterns captured by the camera of the candidate's terminal are recognized during an online test or UBT test, and the right eye is adjusted according to the angle at which the front face is turned left and right. Since the distance between the right ear and the left eye and the left ear are different, cheating is determined and transmitted to the test server 100, and confirmed by a proctor terminal linked to the test server 100, and the test server 100 An alarm or warning message is generated through the test taker's terminal.

상기 응시자 단말(300,310,311)은 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 얼굴특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈에 의해 카메라 영상에 대하여 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘)을 사용하여 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하고 부정 행위와 관련된 얼굴의 이상행동 패턴을 검출하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 응시자 단말의 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우) 부정 행위를 방지하도록 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람이 출력된다. The candidate terminals (300, 310, 311) use AI-based facial outline recognition technology (posenet algorithm) on camera images through a facial recognition module and a 5-point scale fraud prevention module for face outline and eye2/nose/ear2 facial feature points. Detects head movement to the right/left depending on whether the 3 points of the eyes/nose are close to the 2 points of the ears at either end, detects abnormal facial behavior patterns related to cheating, and detects facial contours when recognition of the face is not possible. If the test screen deviates from the test screen (if the eye-to-ear distance or nose-to-ear distance in the corresponding direction exceeds a certain standard depending on whether the 3 points of the eye/nose are close to the 2 points of the ears at either end), the test taker's terminal is used to prevent cheating. A warning message or alarm is output.

(실시예)(Example)

PoseNet 모델을 사용하여 태블릿 PC의 Android에서 사람의 얼굴의 포즈 추정을 위한 TensorFlow를 사용하였다. 참고로, PoseNet 알고리즘은 주요 인체의 부위의 위치를 감지하여 이미지나 동영상으로부터 사람의 포즈(pose)를 추정하는 비전 모델이다. TensorFlow Lite는 응시자 단말의 카메라를 활용하여 사람의 주요 인체 부위를 실시간으로 감지하고 표시하는 Android 샘플 어플리케이션을 제공한다. 이 모델은 이미지에서 사람의 팔꿈치 및/또는 무릎 위치를 추정할 수 있으며, 실시예에서는 얼굴 인식 시에 실시간으로 눈2/코/귀2를 식별하여 안면안곽선 포즈 추정 모델을 구현하였다.We used TensorFlow to estimate the pose of a human face on Android on a tablet PC using the PoseNet model. For reference, the PoseNet algorithm is a vision model that detects the positions of major human body parts and estimates a person's pose from images or videos. TensorFlow Lite provides an Android sample application that detects and displays major human body parts in real time using the camera of the candidate's device. This model can estimate the position of a person's elbow and/or knee in an image, and in the embodiment, a facial outline pose estimation model was implemented by identifying eyes2/nose/ear2 in real time when recognizing a face.

인공지능 안면인식 모듈에 사용된 posenet 알고리즘은 좌측 눈(leftEye), 우측 눈(rightEye), 코(nose), 왼쪽 귀(leftEar), 오른쪽 귀(rightEar)의 5점 척도 부정 행위 방지 모듈을 사용하여 구현하였으며, The posenet algorithm used in the artificial intelligence facial recognition module uses a 5-point scale fraud prevention module for left eye (leftEye), right eye (rightEye), nose, left ear (leftEar), and right ear (rightEar). Implemented,

leftEar의 x,y좌표와 rightEar의 x,y좌표를 구한 후 이를 기반으로 원의 직경(diameter)을 구하고 ellipse( )로 천사 고리를 만들 수 있다. diameter는 피타고라스 정리를 굳이 쓰지 않아도 p5js에서 dist( )로 쉽게 구할 수 있다.After finding the x,y coordinates of leftEar and the x,y coordinates of rightEar, you can find the diameter of the circle based on this and create an angel ring with ellipse(). The diameter can be easily obtained using dist() in p5js without having to use the Pythagorean theorem.

<ml5js 및 웹캠 연결하기><Connecting ml5js and webcam>

<script src="https://unpkg.com/ml5@0.3.1/dist/ml5.min.js"></script><script src="https://unpkg.com/ml5@0.3.1/dist/ml5.min.js"></script>

let video;let video;

let poseNet;let poseNet;

function setup( ) {function setup() {

createCanvas(400, 400); createCanvas(400, 400);

video = createCapture(VIDEO); video = createCapture(VIDEO);

//비디오가 2번 안나오게 해주는 용도//Use to prevent the video from appearing twice

video.hide( ); video.hide();

poseNet = ml5.poseNet(video,modelLoaded); poseNet = ml5.poseNet(video,modelLoaded);

poseNet.on('pose',gotPoses); poseNet.on('pose',gotPoses);

console.log(ml5); console.log(ml5);

}}

// 포즈 관련 콜백들이 들어감// Pose-related callbacks are entered

function gotPoses(poses) { function gotPoses(poses) {

}}

// 로딩이 잘됐는지 확인하는 용도// To check if loading was successful

function modelLoaded( ) {function modelLoaded() {

console.log('Model Loaded'); console.log('Model Loaded');

}}

function draw( ) {function draw() {

//0,0위치에 웹캠을 그려준다.//Draw the webcam at position 0,0.

image(video,0,0);image(video,0,0);

}}

응시자 단말의 전면 카메라 얼굴 영상으로부터 실시간으로 얼굴 영역을 추출하고, 크기 보정/회전/각도 보정을 통해 정면 얼굴 사진의 표준 크기로 맞추며, 이를 시험 서버(100)에 기 저장된 표준 크기의 정면 얼굴 사진 DB의 학습 데이터와 비교 -> 얼굴 사진의 학습 모델 -> 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 추출하고 분류하며, 얼굴 인식 데이터의 얼굴의 윤곽선, 눈2/코/귀2의 특징점들의 그룹 clustering(클러스터의 중심 k-means 알고리즘) density estimation하며, 얼굴의 특징점들의 거리(유클리디안 거리)와 유사도(similarity)를 계산하여 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버의 얼굴 사진 DB에 저장된 표준 크기의 응시자 얼굴 사진의 얼굴 특징점들의 유클리디안 거리와 유사도를 비교하여 응시자 사진이 본인임을 확인하여 대리 시험이 방지되며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 부정 행위를 판단하게 된다. The face area is extracted in real time from the front camera face image of the test taker's terminal, adjusted to the standard size of the frontal face photo through size correction/rotation/angle correction, and this is stored in the standard size frontal face photo database previously stored in the test server (100). Comparison with learning data -> Learning model of face photo -> Extract and classify face outline and facial feature points of eyes 2/nose/ear 2, and facial outline of face recognition data, eyes 2/nose/ear 2 Group clustering of feature points (cluster center k-means algorithm) density estimation, and the distance (Euclidean distance) and similarity of facial feature points are calculated to determine the standard stored in the face photo DB of the online test or UBT test server. Proxy testing is prevented by comparing the Euclidean distance and similarity of the facial feature points of the applicant's face photo to confirm that the applicant's photo is the applicant's photo, and cheating is judged during the online test or UBT test.

예를들면, 응시자 단말(태블릿 PC)의 시험 화면으로 응시자 단말의 전면 카메라로 촬영되는 얼굴이 향하는 방향이 바뀌거나 응시자가 얼굴을 돌리면 얼굴 사진의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들이 인식이 안되거나 사용자의 얼굴과 스마트폰/태블릿 PC의 유효 거리(20~30cm)내에서 시험 프로그램을 향하는 각도가 달라지게 되면, 부정 행위로 인식하며, 부정 행위 감지 결과를 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)로 전송하고, 시험 서버(100)를 통해 이를 감독관 단말(200)로 전송하며, 감독관이 해당 응시자 단말이 부정 행위를 방지하도록 시험 서버(100)를 통해 해당 응시자 단말로 알람을 발생하거나 경고 메시지를 전송하며, 이를 통해 부정 행위를 방지하게 한다. For example, when the direction of the face captured by the front camera of the test taker's terminal (tablet PC) changes or the test taker turns his or her face, the outline of the face in the face photo and the face of eyes 2/nose/ears 2 are displayed. If the characteristic points are not recognized or the angle facing the test program changes within the effective distance (20~30cm) of the user's face and the smartphone/tablet PC, it is recognized as cheating, and the cheating detection result is sent to the online test or It is transmitted to the UBT test server (100), transmitted to the proctor terminal (200) through the test server (100), and the proctor sends an alarm to the candidate's terminal through the test server (100) to prevent the candidate's terminal from cheating. generates or sends a warning message, thereby preventing fraudulent activity.

또는, [텍스트 A] 데이터 참조 미리 정의된 응시자 프로그램에서 설정된 경고 임계치가 0이 되는 순간 서버 연결 없이 응시자 단말로 경고 메시지를 표시하고, 감독관/부정 행위 검출 서버/기타 시험 서버로 역 전송할 수 있고, 또는 시험 종료 후 해당 RAW DATA를 후처리를 위해 부정 행위를 검출하는 시험 서버/기타 시험 관리 서버로 전송한다.Alternatively, [Text A] data reference. The moment the warning threshold set in the predefined test taker program becomes 0, a warning message can be displayed on the test taker's terminal without a server connection and transmitted back to the proctor/cheating detection server/other test server. Or, after the test is over, the RAW DATA is sent to the test server/other test management server that detects cheating for post-processing.

또한, 응시자 단말은 안면 인식 모듈과 부정 행위 방지 모듈을 구비하며, 상기 부정 행위 방지 모듈은 응시자 단말에 응시자의 청각적인 부정 행위를 방지하기 위해 응시자의 말소리를 인식하는 음성 인식 모듈을 더 구비하고, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 응시자 단말의 마이크를 통해 입력된 부정 행위와 관련된 응시자의 말소리가 들리는 경우 음성 인식하고 이를 즉시 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)로 전송하여 저장하며, 시험 서버(100)를 통해 이를 감독관 단말(200)로 전송하여 감독관이 해당 응시자 단말이 부정 행위를 방지하도록 시험 서버(100)를 통해 해당 응시자 단말로 알람을 발생하거나 경고 메시지를 전송하며, 이를 통해 부정 행위를 방지하게 한다. 또는, 응시자의 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 미리 정의된 거리의 임계치를 참조하여 시험 서버(100)의 명령 없이 응시자 단말의 프로그램에서 직접 자체적으로 해당 응시자 단말로 알람 또는 경고 메시지를 표시할 수 있고, 감독관 단말(200) 또는 부정 행위 검출 서버, 또는 기타 시험 관리 서버로 전송한다. In addition, the candidate terminal is equipped with a facial recognition module and a cheating prevention module, and the cheating prevention module further includes a voice recognition module that recognizes the candidate's speech sound to prevent auditory cheating of the candidate, During an online test or UBT test, if the candidate's speech related to cheating input through the microphone of the test taker's terminal is heard, the voice is recognized and immediately transmitted to the online test or UBT test server (100) and stored, and the test server (100) This is transmitted to the proctor's terminal (200) and the proctor generates an alarm or sends a warning message to the test taker's terminal through the test server (100) to prevent the test taker's terminal from cheating. do. Alternatively, the program of the test taker's terminal may display an alarm or warning message directly on the test taker's terminal without a command from the test server 100, referring to the predefined distance thresholds of the distance between the test taker's eyes and ears and the distance between the nose and ears. and transmitted to the proctor terminal 200, a cheating detection server, or other test management server.

온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)는 WWW 서버(101), 제어부(102), 회원 등록부(103), 사용자 인증부(104), 시험 공지부(105), QR 코드 관리부(106), 인사말 제공부(TTS)(107), 감독자 확인부(108), 얼굴 인식부(109), 부정 행위 처리부(110), 시험 관리부(111), 시험 정보DB(120), 응시자DB(121), 및 얼굴사진 DB(123)를 포함한다. The online test or UBT test server 100 includes a WWW server 101, a control unit 102, a member register 103, a user authentication unit 104, a test notification unit 105, a QR code management unit 106, and a greeting system. Study (TTS) (107), supervisor confirmation unit (108), face recognition unit (109), cheating processing unit (110), test management unit (111), test information DB (120), candidate DB (121), and face Includes photo DB (123).

상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)는 The online test or UBT test server 100 is

태블릿 PC, 스마트폰, 및 PC 중 어느 하나 단말을 사용하는 응시자 단말과 감독관 단말과 유무선 통신을 통해 연결되는 WWW 서버(101); A WWW server 101 connected to a test taker terminal and a supervisor terminal using any one of a tablet PC, smartphone, and PC through wired and wireless communication;

유무선 통신망을 통해 태블릿 PC, 스마트폰, PC의 응시자 단말과 감독관 단말로 온라인 또는 유비쿼터스 기반 학습(UBL)과 유비쿼터스 기반 시험(UBT)의 응용 서비스를 제공하도록 제어하는 제어부(102); A control unit 102 that controls the provision of online or ubiquitous-based learning (UBL) and ubiquitous-based testing (UBT) application services to test taker terminals and proctor terminals of tablet PCs, smartphones, and PCs through a wired or wireless communication network;

상기 제어부(102)에 연결되며, 응시자의 회원 정보를 등록받아 ID/Passwd를 저장하여 관리하는 회원 등록부(103); A member registration unit (103) connected to the control unit (102), which receives the candidate's membership information and stores and manages the ID/Passwd;

상기 제어부(102)에 연결되며, QR 코드/Passwd 또는 ID/Passwd를 사용하여 사용자를 인증하는 사용자 인증부(104); A user authentication unit 104 connected to the control unit 102 and authenticating the user using QR code/Passwd or ID/Passwd;

상기 제어부(102)에 연결되며, 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 학습(IBL)과 시험(IBT) 또는 유비쿼터스 기반 온라인 학습(UBL)과 시험(UBT) 일정과 장소를 제공하는 시험 공지부(105); A test notice unit ( 105);

상기 제어부(102)에 연결되며, 시험 응시자들에게 응시자 정보에 대응하는 응시표에 부착되는 QR 코드를 발급하고, 이를 관리하는 QR 코드 관리부(106); A QR code management unit 106 connected to the control unit 102 and issuing QR codes attached to test takers corresponding to test taker information to test takers and managing the QR codes;

응시자의 응시표에 부착된 QR 코드 인식 후, TTS 변환 기술을 통해 인사말을 제공하는 인사말 제공부(TTS)(107); A greeting service unit (TTS) 107 that provides a greeting through TTS conversion technology after recognizing the QR code attached to the test taker's application form;

상기 제어부(102)에 연결되며, 응시자 단말로부터 카메라의 응시자의 정면 얼굴 사진을 수신받아 정면 얼굴 사진의 표준 크기로의 크기 보정/회전/각도 보정된 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 생성하고, 이를 시험 서버(100)의 데이터베이스에 기 저장된 응시자 정보와 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 비교하여 감독관 단말(200)에서 감독관이 확인하여 대리 시험 여부를 체크하며. 응시자의 시험 응시 자격을 확인하는 감독관 확인부(108); It is connected to the control unit 102, and receives the candidate's frontal face photo from the camera from the test taker terminal, generates a standard size frontal face photo corrected for size/rotation/angle to the standard size of the frontal face photo, and tests it. The proctor compares the candidate information previously stored in the database of the server 100 with the frontal face photo of a standard size and checks the proctor at the proctor terminal 200 to check whether the test is conducted by proxy. Proctor verification unit (108), which verifies the candidate's eligibility to take the test;

상기 제어부(102)에 연결되며, 응시자 단말에서 안면인식 모듈을 사용하여 시험 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점들을 인식하고, 응시자 단말로부터 얼굴 인식 결과를 수신받는 얼굴 인식부(109); It is connected to the control unit 102, and uses a facial recognition module in the test taker's terminal to recognize the outline of the test taker's face and the characteristic points of the eye 2/nose/ear 2 face, and receives the face recognition result from the test taker terminal. Wealth (109);

상기 제어부(102)에 연결되며, 응시자 단말에서 안면인식 모듈과 부정 행위 방지 모듈에 의해 전면 카메라 영상에 대하여 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘)을 사용하여 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하고 컨닝 페이퍼를 보는 부정 행위와 관련된 얼굴의 이상행동 패턴을 검출하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우) 부정 행위를 방지하도록 시험 서버(100)로부터 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람이 출력하거나, 또는 역으로 해당 응시자 단말로부터 시험 서버(100)로 경고 메시지 또는 알람을 수신하는 부정 행위 처리부(110); It is connected to the control unit 102, and the facial recognition module and anti-cheating module in the test taker's terminal use facial outline recognition technology (posenet algorithm) on the front camera image so that 3 points of eyes/nose are close to 2 points of ears at both ends. It detects head movement to the right/left depending on whether the face is lost, detects abnormal facial behavior patterns related to cheating by looking at cheat sheets, and detects facial contours that are not recognized when recognizing a face or moving away from the test screen (eyes/nose 3 Depending on whether the dot approaches the two end points of the ears, if the distance in the corresponding direction of the eye-to-ear distance or nose-to-ear distance exceeds a certain standard value, a warning message is sent from the test server 100 to the test taker's terminal to prevent cheating. A cheating processing unit 110 that outputs an alarm or, conversely, receives a warning message or alarm from the test taker's terminal to the test server 100;

상기 제어부(102)에 연결되며, 상기 응시자 단말과 상기 감독관 단말로 시험 프로그램(App)과 시험지를 제공하며, 응시자 정보들과 응시자의 현장 얼굴 사진, 감독관 정보를 관리하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 일정 시험 시간 이내에 각각의 응시자 단말에 시험지 작성 답안을 저장 후, 시험 종료시 시험 서버로 전송되며, 응시자들의 시험지 작성 답안, 채점 결과, 감독관 정보와 응시자 현황 정보를 저장하여 관리하는 시험 관리부(111);It is connected to the control unit 102, provides a test program (App) and test papers to the candidate terminal and the proctor terminal, manages candidate information, on-site facial photos of the test taker, and proctor information, and manages the test taker information and the test taker's on-site face photo and proctor information during the online test or UBT test. The test paper answers are stored on each test taker's terminal within a certain test time and are sent to the test server at the end of the test. The test management department (111) stores and manages the test takers' test paper answers, scoring results, supervisor information, and test taker status information. ;

응시자들의 시험지와 작성 답안, 채점 결과를 저장하는 시험 정보DB(120); 응시자 정보와 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 저장하는 응시자DB(121)와 얼굴 DB(123)를 포함한다. Test information DB (120) that stores test takers' test papers, written answers, and scoring results; It includes a candidate DB (121) and a face DB (123) that store candidate information and standard-sized frontal face photos.

응시자 단말은 온라인 시험(Internet Based Test,IBT) 또는 유비쿼터스 기반 시험(Ubiquitous-based Test, UBT)를 위한 스마트폰, 태블릿 PC 뿐만 아니라, 인터넷 접속이 가능한 이동통신 단말, 또는 노트북을 포함한다. Candidate terminals include not only smartphones and tablet PCs for online tests (Internet Based Test (IBT)) or ubiquitous-based tests (UBT), but also mobile communication terminals with Internet access, or laptops.

응시자 단말은 시험 프로그램(App)이 설치되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나의 단말들을 사용하며, 응시자 단말의 카메라 영상의 인공지능 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈이 구비되며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)로부터 다운로드 받은 시험 프로그램(App)이 설치되며, The test taker's terminal uses any one of tablet PCs, smartphones, and PCs on which the test program (App) is installed. A 5-point scale of facial features is provided with a cheat prevention module, and an online test or test program (App) downloaded from the UBT test server (100) is installed.

상기 안면인식 모듈에 사용된 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술은 posenet 알고리즘을 사용한다. The AI-based facial outline recognition technology used in the facial recognition module uses the posenet algorithm.

응시자 단말은 안면인식 모듈과 부정 행위 방지 모듈을 구비하며, 부정 행위 방지 모듈은 실시간으로 시각적인 응시자 단말의 카메라 비전 영상의 시각적인 부정 행위를 검출하는 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈과 청각적인 부정 행위를 검출하는 음성인식 모듈을 구비한다. The test taker's terminal is equipped with a facial recognition module and a cheating prevention module. The cheating prevention module detects visual cheating in the real-time visual camera vision image of the test taker's terminal, including facial contours and eye2/nose/ear2 face. It is equipped with a 5-point scale fraud prevention module and a voice recognition module that detects auditory fraud.

온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)는 의과 대학/치과 대학/약학 대학/공과 대학 등의 대학 시험, TOEIC/TOEFL 시험, 어학 시험, 공무원 시험, 자격증 시험, 보건의료교육 학습과 시험지를 제공하는 문제 은행의 각종 공인 인증 시험 또는 비공인 시험을 시험 일정과 장소를 공지하고, 시험 서버(100)의 데이터베이스의 시험 프로그램을 사용하여 유무선 통신망을 통해 응시자 단말들로 제공하고 온라인 시험 또는 오프라인 상에서 저장된 시험 문제를 활용하여 시험을 치를 수 있는 모든 형태의 PC/스마트 기기(태블릿 PC)를 활용하는 UBT 시험을 제공한다. The online test or UBT test server (100) provides university exams such as medical/dental/pharmacy/engineering colleges, TOEIC/TOEFL, language tests, civil service exams, certification exams, and health and medical education study and test papers. The bank's various official certification tests or non-official tests are notified of the test schedule and location, and the test program in the database of the test server 100 is used to provide test questions to candidate terminals through a wired or wireless communication network, and test questions stored in online tests or offline. We provide a UBT test using any type of PC/smart device (tablet PC) that can be used to take the test.

제어부(102)는 시험 일정과 장소가 확정되면, 감독관을 선임하여 감독관에게 감독관 선임 정보를 제공하고, 응시자들에게 문자 메시지/웹페이지를 통해 시험 일정과 장소를 공지하며, 시험 당일 시험장소의 감독관 단말(200)로 시험 정보와 시험지 정보를 송수신하여 시험을 진행 관리하며, 자동채점결과부(124) 및 검수관리부(125)의 결과로부터 채점 결과를 해당 응시자 단말들로 제공한다.Once the test schedule and location are confirmed, the control unit 102 appoints a proctor, provides the proctor with information on the proctor appointment, announces the exam schedule and location to test takers via text message/web page, and appoints a proctor at the test location on the day of the exam. The test is progressed and managed by transmitting and receiving test information and test paper information to the terminal 200, and the scoring results from the results of the automatic scoring result book 124 and the inspection management department 125 are provided to the relevant candidate terminals.

시험정보 데이터베이스(120)에 저장되는 시험 정보는 시험 제목, 시험 일정과 장소, 시험 시간, 시험 장소의 위치 정보, 할당된 시험실별 감독관 정보와 응시자들 명단, 시험실별 좌석수, 감독관 정보, A/B 유형별 시험지의 문제 정보, 답안 정보, 채점 정보, 감독관 정보를 포함한다.The test information stored in the test information database 120 includes test title, test schedule and location, test time, location information of the test location, information on the proctor for each assigned exam room, list of candidates, number of seats for each exam room, proctor information, A/ B Includes question information, answer information, scoring information, and supervisor information for each type of test paper.

그리고, 응시자 데이터베이스(121)는 이름, 주민등록번호, 집주소, 이동전화번호, 이메일 등을 포함하는 응시자 정보, 응시자 사진(표준 크기의 정면 얼굴 사진) 및 QR 코드/passwd, ID/passwd 식별 정보와 시험 관련 정보, 응시자 신청 현황이 저장된다.And, the candidate database 121 contains candidate information including name, resident registration number, home address, mobile phone number, email, etc., candidate photo (standard-size frontal face photo), QR code/passwd, ID/passwd identification information, and test Relevant information and candidate application status are stored.

도 11은 본 발명에 따른 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 제공 방법을 나타낸 순서도이다. Figure 11 is a flowchart showing a method of providing an online exam based on a tablet PC, smartphone, and PC using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating according to the present invention.

본 발명의 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 시험 제공 방법은 The method of providing online exams based on tablet PCs, smartphones, and PCs using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating according to the present invention is

회원 정보를 등록받고, 로그인/사용자 인증 후에, 응시자 정보와 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)가 등록받아 저장하는 단계(S10); A step (S10) of registering member information and, after logging in/user authentication, the online test or UBT test server 100 registering and storing the candidate information and a standard-sized frontal face photo;

응시자 정보와 정면 얼굴 사진에 대응하는 응시자의 응시표에 부착되는 QR 코드를 발급하는 단계(S20); A step of issuing a QR code attached to the test taker's test ticket corresponding to the test taker information and frontal face photo (S20);

상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)가 주관 시험에 따라 시험 일정과 장소를 공지하는 단계(S30);The online test or UBT test server 100 announces the test schedule and location according to the subjective test (S30);

응시자의 응시표에 부착된 QR 코드를 스마트폰으로 찍어 응시자 단말(PC, 태블릿 PC 등)의 카메라에 인식 화면에 대면 동작되며, 상기 QR 코드 인식 후, TTS(Text To Speech) 기능을 통해 인사말을 제공하는 단계(S40); It is activated by scanning the QR code attached to the test taker's test ticket with a smartphone and placing it on the recognition screen of the test taker's terminal (PC, tablet PC, etc.). After the QR code is recognized, a greeting is provided through the TTS (Text To Speech) function. Step (S40);

AI 기반 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘)을 사용하는 안면인식 모듈을 구비하는 응시자 단말에서 정면 얼굴인식 알고리즘을 사용하여 카메라의 정면 얼굴 사진의 인식 결과를 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)로 전송하고, 크기 보정/회전/각도 보정된 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 생성하고, 이를 감독관 단말(200)이 응시자 정보와 표준 크기의 정면 얼굴 사진과 그 특징점들을 비교하여 응시자 본인 여부를 확인하여 대리 시험을 방지하며, 시험 응시 여부를 결정하는 단계(S50); A candidate terminal equipped with a face recognition module using AI-based facial outline recognition technology (posenet algorithm) uses a frontal face recognition algorithm to transmit the recognition results of the camera's frontal face photo to the online test or UBT test server (100). , a standard size frontal face photo with size correction/rotation/angle correction is generated, and the proctor terminal 200 compares the applicant information with the standard size frontal face photo and its characteristic points to confirm the applicant's identity and conducts a proxy test. preventing and deciding whether to take the test (S50);

응시자 단말의 안면인식 모듈에 의해 응시자 단말의 전면 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 얼굴 객체를 추출하고, 크기 보정/회전/각도 보정에 의해 생성된 표준 크기의 정면 얼굴 사진의 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 추출하며, 표준 크기의 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 5점 척도 얼굴의 특징점들을 인식하며, 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점들의 각각 좌측/우측 귀와 좌측/우측 눈의 중심점(동공)과의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하고, 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하여 부정 행위와 관련된 얼굴의 이상행동 패턴을 검출하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 응시자 단말의 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우) 부정 행위를 방지하도록 시각적인 부정 행위와 관련된 얼굴 사진 및/또는 청각적인 부정 행위와 관련된 응시자의 음성 데이터를 상기 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)로 전송하고, 상기 시험 서버(100)를 통해 감독관 단말로 출력되며, 상기 시험 서버(100)로부터 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 수신하는 단계(S60); Facial behavior patterns captured by the front camera of the candidate's terminal are recognized by the facial recognition module of the test taker's device to extract facial objects, and eyes 2/nose of a standard-sized frontal face photo created by size correction/rotation/angle correction. /Extracts the facial feature points of Ear2, recognizes the outline of the candidate's face in a standard size and the facial feature points on a 5-point scale of Eye2/Nose/Ear2, and recognizes each of the facial feature points of Eye2/Nose/Ear2. Calculate the Euclidean distance (d) and similarity between the center point (pupil) of the left/right ear and the left/right eye, and move to the right/left depending on whether the 3 points of the eye/nose are closer to the 2 points of the ears at either end. By detecting head movement, abnormal facial behavior patterns related to cheating are detected, and if the facial outline is not recognized during face recognition or the test screen of the test taker's terminal is off (the 3 points of the eyes/nose are close to the 2 points of the ears at both ends), (If the distance in the corresponding direction (eye-to-ear distance or nose-to-ear distance exceeds a certain threshold), facial photos related to visual cheating and/or voice data of the test taker related to auditory cheating to prevent cheating) Transmitting to the online test or UBT test server 100, output to the proctor terminal through the test server 100, and receiving a warning message or alarm from the test server 100 to the candidate's terminal (S60) );

응시자 단말과 감독관 단말로 시험 프로그램(App)과 온라인 시험지를 제공하며, 응시자 정보들과 응시자의 현장 얼굴 사진, 감독관 정보를 시험 서버(100)의 데이터베이스에 저장하여 관리하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 일정 시험시간 동안 각각의 응시자 단말에 시험지 작성 답안을 저장 후 시험 종료시 이를 응시자 단말로부터 시험 서버(100)로 전송받아 저장하며(S70), 시험 서버(100)가 응시자들의 시험지 작성 답안의 채점 결과를 응시자 단말로 제공하는 단계(S80)를 포함하며,
상기 안면인식 모듈에 사용된 안면윤곽선 인식 기술은 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리를 측정하는 posenet 알고리즘을 사용하고,
A test program (App) and online test papers are provided to the candidate's terminal and the proctor's terminal, and the candidate's information, the candidate's on-site face photo, and the proctor's information are stored and managed in the database of the test server (100), and are managed during the online test or UBT test. The answers written on the test paper are stored in each test taker's terminal during a certain test time, and at the end of the test, they are transmitted from the test taker's terminal to the test server 100 and stored (S70), and the test server 100 records the grading results of the answers written on the test paper by the test takers. It includes a step (S80) of providing to the candidate's terminal,
The facial contour recognition technology used in the facial recognition module uses the posenet algorithm to measure the distance between eyes and ears and the distance between nose and ears,

상기 응시자 단말은 시험 프로그램(App)이 설치되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나의 단말들을 사용하며, 상기 시험 프로그램이 설치되고, 상기 인공지능 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈을 구비하며, 얼굴 인식 시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 응시자 단말의 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우 부정 행위로 판단한다. The candidate terminal uses any one of tablet PCs, smartphones, and PCs on which the test program (App) is installed. The test program is installed, and the artificial intelligence facial recognition module and the outline of the face and eyes 2/nose are used. / Equipped with a cheat prevention module on a 5-point scale for the facial features of Ear 2, if the facial outline is not recognized during face recognition, if it deviates from the test screen of the test taker's terminal, the distance between the eyes and ears, and the direction of the distance between the nose and ears If the distance exceeds a certain standard, it is judged as cheating.

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응시자 단말은 인공지능(AI) 기반 안면윤곽선 인식 기술은 태블릿 PC의 카메라 영상의 안면윤곽선 인식을 위해 posenet 알고리즘을 사용하였다. 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에, AI 기반의 얼굴인식 기술을 사용하여 시험 서버(100)에 연동된 감독관 단말을 통해 태블릿 PC 응시자 본인을 확인하고 대리 시험을 방지하며, 온라인 또는 UBT 시험장의 응시자 얼굴의 안면인식 출입통제 시스템으로 활용 가능하며, 온라인 시험과 UBT 시험에서 대리 시험이나 부정 행위를 방지한다.The candidate's terminal uses artificial intelligence (AI)-based facial outline recognition technology to use the posenet algorithm to recognize the facial outline of the tablet PC's camera image. During an online test or UBT test, AI-based facial recognition technology is used to verify the tablet PC candidate's identity through a proctor terminal linked to the test server (100), prevent proxy testing, and identify the test taker's face at the online or UBT test site. It can be used as a facial recognition access control system and prevents proxy testing or cheating in online exams and UBT exams.

상기 응시자 단말은 시험 프로그램(App)이 설치되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나 단말을 사용하며, 상기 시험 프로그램이 설치되고, 상기 인공지능 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈을 구비한다. The candidate terminal uses any one of a tablet PC, smartphone, or PC on which a test program (App) is installed, and the test program is installed, the artificial intelligence facial recognition module, the outline of the face, and eyes 2/nose/ It is equipped with a fraud prevention module that measures the facial features of ear 2 on a 5-point scale.

상기 안면인식 모듈에 사용된 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술은 posenet 알고리즘을 사용한다.The AI-based facial outline recognition technology used in the facial recognition module uses the posenet algorithm.

상기 응시자 단말(300,310,311)은 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈이 구비되며, The test taker terminals (300, 310, and 311) are equipped with a facial recognition module and a cheat prevention module with a 5-point scale for facial outlines and eye2/nose/ear2 facial feature points,

온라인 시험 또는 UBT 시험시에 응시자 단말의 전면 카메라로 실시간으로 촬영된 얼굴 영상의 ROI를 검출하여 크기 보정/회전/각도 보정된 표준 크기의 정면 얼굴 사진에 대하여 정면 얼굴 인식 알고리즘을 사용하여 얼굴 행동 패턴을 인식하여 응시자의 전면 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 추출하고, 얼굴의 특징 추출과 분류를 통해 눈2/코/귀2 5점 척도 얼굴의 특징점들의 각각 좌측/우측 귀와 좌측/우측 눈의 중심점(동공)과의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하며, 이를 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)의 정면 얼굴사진 DB의 표준 크기의 얼굴 데이터와 비교하여 대리 시험 여부를 확인하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 전면 얼굴이 좌우로 돌아간 각도에 따라 우측 눈과 우측 귀의 거리와 좌측눈과 좌측 귀의 거리가 달라지므로 부정 행위를 판단하여 상기 시험 서버(100)로 전송하고, 시험 서버(100)에 연동된 감독관 단말(200)이 확인하고, 해당 응시자 단말로 알람 또는 경고 메시지를 전송하여 출력되도록 한다. During an online test or UBT test, the ROI of a face image captured in real time with the front camera of the candidate's terminal is detected and a facial behavior pattern is used on a standard size frontal face photo that has been size corrected/rotated/angle corrected using a frontal face recognition algorithm. By recognizing the outline of the applicant's front face and the facial feature points of eyes 2/nose/ear 2, the facial feature points of eyes 2/nose/ear 2 are extracted, and through facial feature extraction and classification, the left/right side of the facial feature points of eye 2/nose/ear 2 is determined on a 5-point scale. Calculate the Euclidean distance (d) and similarity between the right ear and the center point (pupil) of the left/right eye, and calculate this as standard-sized face data from the online test or the frontal facial photo DB of the UBT test server (100). It checks whether the test is a proxy by comparing it with the online test or UBT test. Since the distance between the right eye and right ear and the distance between the left eye and left ear vary depending on the angle at which the front face is turned left and right during the online test or UBT test, cheating is judged and the test server It is transmitted to (100), the proctor terminal (200) linked to the test server (100) confirms it, and an alarm or warning message is sent to the corresponding candidate's terminal to be output.

응시자 단말(300,310,311)은 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)에 유무선 통신망(LAN, Wi-Fi, LTE 4G/5G)을 통해 연결되며, 인공지능 안면인식 모듈과 얼굴의 특징점을 구성하는 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈을 구비하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 응시자 단말의 전면 카메라로 실시간으로 촬영된 얼굴 영상의 ROI(Region of Interest)를 검출하여 코의 꼭지점을 기준으로 크기 보정/회전/각도 보정된 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 생성하며, 표준 크기로 보정된 얼굴 객체와 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 추출하고, 가로x세로 표준 크기의 정면 얼굴 사진의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 얼굴 특징점들의 특징 벡터 x를 구하며, 눈2/코/귀2의 얼굴 특징 추출과 분류를 통해 얼굴의 특징점들의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하고, 이를 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)에 저장된 표준 크기의 정면 얼굴사진 DB의 데이터와 비교하여 대리 시험 여부를 확인되게 하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 응시자 단말의 카메라로 촬영된 전면 얼굴이 좌우로 돌아간 각도에 따라 부정 행위를 판단하여 얼굴 사진의 부정 행위 정보를 상기 시험 서버(100)로 전송하고, 감독관 단말이 부정 행위 정보가 확인되면 상기 시험 서버(100)로부터 해당 응시자 단말로 부정 행위 방지 알람 또는 경고 메시지를 출력한다. Candidate terminals (300, 310, 311) are connected to the online test or UBT test server (100) through a wired or wireless communication network (LAN, Wi-Fi, LTE 4G/5G), and the artificial intelligence facial recognition module and the facial outline that constitutes the facial feature points It is equipped with a cheat prevention module on a 5-point scale for the facial features of eyes2/nose/ears2, and ROI (Region of Interest) of facial images captured in real time with the front camera of the test taker's terminal during online or UBT tests. Detects and creates a standard-size frontal face photo with size/rotation/angle correction based on the vertex of the nose, and facial objects corrected to standard size, facial outlines, and facial feature points of eyes 2/nose/ears 2. Extract and obtain the facial outline and feature vector Calculate the Euclidean distance (d) and similarity of feature points and compare them with data from an online test or a standard-sized frontal facial photo DB stored in the UBT test server 100 to confirm whether a surrogate test is performed, During an online test or UBT test, cheating is determined based on the angle at which the front face captured by the camera of the candidate's terminal is turned left and right, and the cheating information of the face photo is transmitted to the test server 100, and the proctor's terminal detects the cheating. When the information is confirmed, an anti-cheating alarm or warning message is output from the test server 100 to the test taker's terminal.

상기 응시자 단말은 안면인식 모듈과 부정 행위 방지 모듈에 의해 카메라 영상에 대하여 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘)을 사용하여 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하고, 부정 행위와 관련된 얼굴의 이상행동 패턴을 검출하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치(수치)를 넘는 경우) 부정 행위를 방지하도록, 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람이 출력된다. The candidate terminal uses facial outline recognition technology (posenet algorithm) for camera images through a facial recognition module and an anti-fraud module to move the head to the right/left depending on whether the 3 points of the eyes/nose are close to the 2 points of the ears at either end. Detects abnormal behavior patterns on the face related to cheating, and detects facial contours that are not recognized during face recognition and when the face deviates from the test screen (eyes/nose 3 points are close to the 2 ears at both ends) If the distance in the relevant direction (distance between nose and ear, or distance between nose and ear) exceeds a certain standard (numerical value), a warning message or alarm is output to the test taker's terminal to prevent cheating.

상기 방법은 응시자의 응시표에 부착된 QR 코드를 스마트폰으로 찍어 응시자 단말의 카메라에 인식 화면에 대면 동작되며, 상기 QR 코드 인식 후, TTS(Text To Speech) 기능을 통해 인사말을 제공하는 단계를 더 포함한다. The method operates by scanning the QR code attached to the test taker's test taker with a smartphone and placing it on the recognition screen of the test taker's terminal camera. After recognizing the QR code, it further includes the step of providing a greeting through the TTS (Text To Speech) function. Includes.

시험 프로그램의 시험지 문항은 각 문항마다 단지 텍스트 및 이미지 뿐만아니라 텍스트, 이미지, VR/AR 콘텐츠, 음성과 동영상이 포함된 멀티미디어 시험 문항이 출제되어 시험 서버를 통해 해당 응시자 단말로 디스플레이 된다.The test paper questions in the test program include not only text and images for each question, but also multimedia test questions that include text, images, VR/AR content, voice, and video, and are displayed on the test taker's terminal through the test server.

안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 제공 방법은, The method of providing online tests using facial contour recognition artificial intelligence is:

상기 응시자 단말은 시험 프로그램(App)이 설치되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나의 단말을 사용하며, 상기 시험 프로그램이 설치되고, 상기 인공지능 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈을 구비한다.The candidate terminal uses any one of a tablet PC, smartphone, or PC on which a test program (App) is installed. The test program is installed, and the artificial intelligence facial recognition module and the outline of the face and eyes 2/nose are used. / Equipped with a fraud prevention module based on a 5-point scale of facial features of ear 2.

상기 응시자 단말은 상기 안면인식 모듈과 상기 부정 행위 방지 모듈을 구비하며, 상기 부정 행위 방지 모듈은 실시간으로 응시자 단말의 카메라 비전 영상 데이타의 시각적인 부정 행위를 검출하는 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈과 청각적인 부정 행위를 검출하는 음성 인식 모듈을 구비하며, The candidate terminal is equipped with the facial recognition module and the cheating prevention module, and the cheating prevention module detects visual cheating in the camera vision image data of the candidate terminal in real time, such as the facial outline and eyes2/nose/ Ear 2 is equipped with a 5-point facial feature point scale to prevent fraud and a voice recognition module to detect auditory fraud.

상기 음성 인식 모듈은 상기 응시자 단말에 응시자의 청각적인 부정 행위를 방지하기 위해 응시자의 말소리를 인식하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 부정 행위와 관련된 응시자의 말소리가 들리는 경우, 상기 응시자 단말의 마이크를 통해 입력된 응시자의 음성 데이터를 즉시 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버(100)로 전송하여 저장하며, 이를 시험 서버(100)에 연동된 감독관 단말(200)로 전송하여 감독관이 해당 응시자 단말이 부정 행위를 방지하도록 시험 서버(100)를 통해 해당 응시자 단말로 알람을 발생하거나 경고 메시지를 전송하는 단계를 더 포함한다. The voice recognition module recognizes the candidate's speech sound in order to prevent auditory cheating by the candidate in the test taker's terminal, and when the test taker's voice related to cheating is heard during an online test or UBT test, it turns on the microphone of the test taker's terminal. The candidate's voice data entered through the test is immediately transmitted to the online test or UBT test server (100) and stored, and it is transmitted to the proctor's terminal (200) linked to the test server (100) so that the proctor can check the candidate's terminal for cheating. To prevent this, the step of generating an alarm or transmitting a warning message to the test taker's terminal through the test server 100 is further included.

상기 응시자 단말은 비대면 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 응시자 단말의 전면 카메라로 실시간으로 촬영된 얼굴 영상의 ROI를 검출하여 크기 보정/회전/각도 보정된 표준 크기의 정면 얼굴 사진에 대하여 얼굴인식 알고리즘을 사용하여 얼굴 객체를 추출하고 얼굴 행동 패턴을 인식하여 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 추출하며, 얼굴의 특징 추출과 분류를 통해 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들의 각각 좌측/우측 귀와 좌측/우측 눈의 중심점(동공)과의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하고, 이를 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버의 얼굴사진 DB의 표준 크기의 정면 얼굴 데이터와 비교하여 대리 시험 여부를 확인하며, 온라인 시험 또는 UBT 시험시에 응시자 단말의 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 얼굴 인식 시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 응시자 단말의 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 전면 얼굴이 좌우로 돌아간 각도에 따라 우측 눈과 우측 귀의 거리와 좌측눈과 좌측 귀의 거리가 달라지므로 부정 행위를 판단하여 상기 시험 서버(100)로 전송하고, 상기 시험 서버(100)에 연동된 감독관 단말(200)이 확인하고, 상기 시험 서버(100)를 통해 해당 응시자 단말로 알람 또는 경고메시지를 발생한다. The candidate's terminal detects the ROI of the face image captured in real time with the front camera of the candidate's terminal during a non-face-to-face online test or UBT test, and uses a face recognition algorithm for a standard size frontal face photo that has been size-corrected/rotated/angle-corrected. By extracting facial objects and recognizing facial behavior patterns, the outline of the applicant's face and facial feature points of eyes 2/nose/ear 2 are extracted, and the facial outlines and eye 2/nose are extracted through facial feature extraction and classification. / Calculate the Euclidean distance (d) and similarity between the facial feature points of Ear 2 and the center point (pupil) of the left/right ear and left/right eye, respectively, and calculate these in the online test or face photo on the UBT test server. We check whether the test is a proxy test by comparing it with the standard size frontal face data in the DB, and by recognizing the facial behavior pattern captured by the camera of the test taker's terminal during the online test or UBT test. If the facial outline is not recognized during face recognition, the test taker When leaving the test screen of the terminal, the distance between the right eye and right ear and the distance between the left eye and left ear vary depending on the angle at which the front face is turned left and right, so a fraudulent act is determined and transmitted to the test server 100, and the test is performed. The proctor terminal 200 linked to the server 100 confirms this and generates an alarm or warning message to the candidate's terminal through the test server 100.

또한, 상기 방법은 응시자 단말의 카메라 영상의 사용자의 얼굴 움직임을 [텍스트 A]와 같이 프레임 단위로 저장하면서 정의된 일정 프레임 또는 시간 또는 횟수를 차감하다가 0이 되는 시점에 해당 응시자 단말로 경고 메시지를 표출하거나, 감독관 기기 또는 부정 행위 검출 이미지 또는 소리 데이터를 시험 서버(100)로 전송한 후, 경고 트리거 횟수를 초기화하여 다음 움직임부터 다시 차감을 시작하는 단계를 포함한다.In addition, the method stores the user's facial movements in the camera image of the candidate's terminal in frame units as shown in [Text A], subtracts a defined frame, time, or number of times, and sends a warning message to the candidate's terminal when it reaches 0. After expressing or transmitting the proctor device or fraud detection image or sound data to the test server 100, the step includes initializing the number of warning triggers and starting the deduction again from the next movement.

[텍스트 A] - 응시자 단말의 태블릿 PC에 저장되는 얼굴의 행동 패턴 정보 (예시. 서울대학교 치과대학 응시자의 얼굴 패턴 데이터): 일자, 시간, 움직인 각도/거리 및 위상(좌우) 등의 정보를 매 프레임 또는 시간당 저장하고, 이를 바탕으로 해당 응시자 단말로 경고 메시지를 출력하고, 감독관 확인 및 응시자 얼굴인식 부정 행위 검출 - 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버 및 메인 온라인 시험 또는 UBT 서버의 시스템에 해당 RAW Data를 전송하여 후처리 한다.[Text A] - Facial behavior pattern information stored on the tablet PC of the test taker's terminal (e.g. facial pattern data of a test taker at Seoul National University Dental School): Information such as date, time, angle/distance of movement, and phase (left and right) It is saved every frame or hourly, and based on this, a warning message is output to the test taker's terminal, and the supervisor confirms and detects the test taker's face recognition cheating - RAW data is sent to the system of the online test or UBT test server and the main online test or UBT server. Send and post-process.

200519094106,0.02,R200519094106,0.02,R

200519094111,0.03,R200519094111,0.03,R

200519094120,0.42,R200519094120,0.42,R

200519094148,0.01,R200519094148,0.01,R

200519094150,0.21,R200519094150,0.21,R

200519094155,0.22,R200519094155,0.22,R

200519094158,0.09,R200519094158,0.09,R

200519094209,0.11,L200519094209,0.11,L

200519094214,0.09,R200519094214,0.09,R

200519094216,0.10,R200519094216,0.10,R

200519094219,0.09,R200519094219,0.09,R

200519094224,0.01,L200519094224,0.01,L

실시예에서는, 응시자 단말이 시험 서버(100)에 접속하여 온라인 또한 UBT 시험응시를 신청하게 되면, 응시자의 시험신청정보를 시험 서버(100)에 응시자의 시험접수를 수행하는 시험신청접수 과정과; 시험 일정과 시간과 장소가 결정되면, 해당 시험의 응시자들에게 시험 일정과 시간과 장소 정보를 포함하는 시험 정보를 공지하는 시험정보 공지과정; 시험 장소 및 시간이 설정되면, 설정된 시험의 일시와 장소의 시험실별 감독관을 설정하고 감독관에게 선임 사실을 알리는 감독관 선임 정보를 제공하고, 해당 감독관으로부터 시험 서버로 선임확인정보를 수신하여 감독관설정과정을 완료하는 감독관 설정 과정; 시험 당일 해당 시험 장소의 감독관으로부터 시험 장소 셋팅정보의 입력을 대기하고, 감독관으로부터의 시험 장소 셋팅 정보가 입력되면 응시자 단말로 시험 프로그램(어플, App)을 제공하여 응시자들의 스마트폰/태블릿PC(실시예, 태블릿 PC)에 설치하도록 하고, 응시자들의 스마트폰/태블릿PC에 설치된 시험 프로그램을 통해 접속된 응시자들에게 시험접속확인을 요청하는 시험장 셋팅 과정; 시험 장소 셋팅이 완료되면, 설정되어 있는 시험 문제의 유형과 문제선택설정정보(난이도)를 참조하여 등록저장 되어있는 시행될 문제리스트 중 어느 하나를 선택하고, 설치된 응시자 단말들의 시험 프로그램과 통신하여 시험 문제를 제공하며, 응시자 단말은 시험 프로그램을 통해 시험지의 답안정보를 시험 서버로 수신하여 응시자별로 저장하는 시험 진행 과정과; 모든 시험문제가 출제되고, 시험이 종료되면 감독관의 종료확인정보 입력을 대기하고, 감독관의 종료확인정보가 입력되면 응시자들의 태블릿PC에 설치된 응용 프로그램을 자동 삭제시키는 시험마무리 과정; 시험 서버로 수신 저장된 각 응시자들의 작성 답안을 채점답안정보와 비교하여 채점하며, 그 채점결과정보를 공지하는 시험발표 과정으로 이루어진다.In the embodiment, when the test taker's terminal connects to the test server 100 and applies for the UBT test online, the test application reception process includes sending the test taker's test application information to the test server 100 to register the test taker; Once the exam schedule, time, and location are determined, an exam information announcement process that announces exam information including the exam schedule, time, and location information to test takers; Once the test location and time are set, a proctor is set for each test room at the set date and time of the test, and proctor appointment information is provided to the proctor, informing the proctor of the appointment. Appointment confirmation information is received from the proctor to the test server to complete the proctor setting process. Complete the proctor setup process; On the day of the test, wait for the test site setting information to be input from the test site supervisor, and when the test site setting information is input from the test taker, the test program (app) is provided to the test taker's terminal and can be used on the test taker's smartphone/tablet PC (administrator). A test site setting process that requires installation on a test taker (e.g., tablet PC) and requests test access confirmation from test takers connected through the test program installed on the test taker's smartphone/tablet PC; Once the test location setting is completed, refer to the set test question type and question selection setting information (difficulty level) to select one of the registered and saved list of questions to be administered, and then take the test by communicating with the test program on the installed test taker terminals. A test progress process in which questions are provided, and the test taker's terminal receives the answer information of the test paper to the test server through the test program and stores it for each test taker; A test completion process where all test questions are presented and the test is completed, waiting for the proctor to enter termination confirmation information, and automatically deleting the applications installed on the test taker's tablet PC when the proctor's termination confirmation information is entered; The exam presentation process consists of comparing each test taker's written answers received and stored on the test server with the scoring answer information and grading them, and announcing the grading result information.

감독관 선임은 미리 등록된 감독관 중에서 선택하게 되며, 이들 감독관은 미리 계약된 감독관들이며, 시험 서버의 시험정보 데이터베이스에 등록 관리한다.The appointment of a supervisor is selected from pre-registered supervisors, and these supervisors are pre-contracted supervisors and are registered and managed in the test information database of the test server.

감독관이 선임되면, 시험 서버를 통해 감독관 선임 정보를 제공하고, 감독관으로부터 선임 확인 정보를 수신하여 감독관 설정 과정을 완료하게 된다.Once a supervisor is appointed, the supervisor appointment information is provided through the test server, and appointment confirmation information is received from the supervisor to complete the supervisor setup process.

감독관 선임 정보는 시험장소, 시험시간, 응시인원정보를 포함한다.Proctor appointment information includes test location, test time, and number of test takers.

응시인원 정보는 각 응시자들의 정면 얼굴 사진과 이름, 성별, 주소를 포함하는 인적 정보, 및 연락 정보를 포함한다.Candidate information includes a full face photo of each candidate, personal information including name, gender, address, and contact information.

시험 셋팅 과정은 시험당일 미리 설정되어 있는 준비시간 전 시험에 필요한 부분들을 점검하고 시험을 진행하기 위한 장치를 셋팅하기 위한 과정이다.The test setting process is a process to check the parts required for the test and set up the equipment to conduct the test before the pre-set preparation time on the test day.

시험장이 응시자들을 감독관이 응시자 정보와 얼굴 사진을 확인하,고 이에 대한 확인정보인 시험장소 셋팅정보를 입력하면, 시험 서버(100)로부터 응시자 단말들로 시험에 필요한 시험 프로그램(App)을 제공하게 되며, 응시자들이 시험 프로그램을 응시자 단말(태블릿 PC)에 설치하며, 시험 프로그램을 통해 데이터를 송수신하여 응시자들이 신청정보 입력 시 입력한 식별 정보를 입력받아 응시자들의 시험접속확인을 완료하는 과정이다.When a supervisor checks the applicant's information and face photo and enters the test location setting information, which is confirmation information, the test server 100 provides the test program (App) required for the test to the test taker's terminal. This is a process in which test takers install the test program on their terminal (tablet PC), send and receive data through the test program, receive the identification information entered by the test takers when entering application information, and complete test access confirmation.

감독관의 시험 셋팅 정보는 시험에 참가한 응시자수 정보를 포함하고, 응시자들의 식별 정보는 응시자들이 신청정보 입력 시 입력한 이름, 주민등록번호와 같은 인적정보 중 어느 하나 또는 회원 아이디로 이루어진다.The proctor's test setting information includes information on the number of test takers participating in the test, and the test takers' identification information consists of one of the personal information such as name and resident registration number or member ID entered by the test takers when entering application information.

시험 프로그램(App)은 시험 서버(100)의 시스템에 접속하여 식별 정보를 입력하여 응시자 단말로 시험 프로그램을 다운로드받아 설치하도록 하는 과정으로 이루어지거나, 시스템에서 감독관이 시험 셋팅 정보를 입력하면, 감독관 단말에서 시험 프로그램의 디렉토리 경로를 제공하고, 그 디렉토리 경로에 따라 응시자들의 응시자 단말에 시험 프로그램을 설치하도록 하는 과정을 포함할 수 있다.The test program (App) consists of accessing the system of the test server 100 and entering identification information to download and install the test program on the test taker's terminal, or when the proctor enters test setting information in the system, the proctor's terminal may include a process of providing the directory path of the test program and installing the test program on the test taker's terminal according to the directory path.

도 3a는 어학, 보건의료교육 온라인 시험/UBT 시험 시에 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 시험 온라인 시험/UBT 시험 서버를 구비하는 안면윤곽선 인식 인공지능 플랫폼 개념을 보인 도면이다.Figure 3a is a diagram showing the concept of a facial contour recognition artificial intelligence platform equipped with a tablet PC, smartphone, and PC-based test online test/UBT test server during language and health education online tests/UBT tests.

도 3b는 유비쿼터스 기반 학습(UBL) 및 유비쿼터스 기반 시험(UBT) NSDAI 플랫폼 상의 얼굴 인식 기능을 보인 도면이다. Figure 3b is a diagram showing the face recognition function on the Ubiquitous Based Learning (UBL) and Ubiquitous Based Testing (UBT) NSDAI platform.

도 3c, 3d는 온라인 시험/UBT 시험시에 태블릿 PC, 스마트폰, PC에서 사용하는 UBI cloud App, NS facere platform의 목표와 User Experience(1. 사용자 등록->2. 학습-> 3. QR 코드 생성 -> 4. UBT App/Web 로그인(QR code/passwd, ID/passwd) -> 5. 감독자 확인과 시험-> 6.7 UBT App/Web 카메라의 얼굴의 안면윤곽선 인식 8. 시험 종료)을 보인 그림이다. Figures 3c and 3d show the goals and User Experience (1. User registration -> 2. Learning -> 3. QR code) of the UBI cloud app and NS facere platform used on tablet PCs, smartphones, and PCs during online exams/UBT exams. Creation -> 4. UBT App/Web login (QR code/passwd, ID/passwd) -> 5. Supervisor confirmation and test -> 6.7 UBT App/Web camera recognition of facial contour 8. End of test) am.

도 4는 응시자 등록부터 시험 응시부의 과정, 1) 응시자 등록, 2) 학습, 3) 응시자의 응시표에 부착되는 QR 코드 발급, 4) QR 코드 및 얼굴 인식, 5) 감독관 확인(응사자 얼굴/응시자 정보), 6) 시험 응시 - 프로세스를 보인 그림이다. Figure 4 shows the process of the test taker department from candidate registration, 1) candidate registration, 2) learning, 3) issuance of a QR code attached to the test taker's test ticket, 4) QR code and face recognition, 5) supervisor confirmation (candidate's face/candidate's face) information), 6) Taking the test - This is a picture showing the process.

도 5는 등록된 응시자 얼굴 기계학습 및 학습 결과를 바탕으로 응시자-얼굴 매칭 코드 발급부 - 온라인 시험/UBT 시험시에 응시자 등록/학습/QR 코드 발급 화면이다.Figure 5 is a screen of the candidate-face matching code issuance unit - candidate registration/learning/QR code issuance during the online test/UBT test based on the machine learning and learning results of the registered candidate's face.

온라인 시험/UBT 시험시에 응시자 등록/학습/QR 코드 발급 화면이다. This is the candidate registration/study/QR code issuance screen during the online test/UBT test.

도 6은 시험 응시자 얼굴의 AI 기반 안면윤곽선 인식을 통해 유사도(similarity)를 측정한 UBT 시스템에서 응시자 확인부 화면이다. Figure 6 is a screen of the test taker confirmation section in the UBT system that measures similarity through AI-based facial outline recognition of the test taker's face.

도 7은 응시자 판정시 규칙 사용자 정의부, 프로그램 테스트 화면이다. Figure 7 shows the rule user definition section and program test screen when judging candidates.

도 8은 온라인 시험 또는 UBT 시험 시에 시험 서버 접속/로그인/왼쪽- QR 코드 인식/QR 코드 인식 시에 인사말 들림(TTS)/오른쪽-얼굴 인식(스마트폰/태블릿PC 전면 카메라)/배경에서 얼굴 영역 인식 시작/인식율 표시 과정을 포함하는 시연 화면 - 생성된 사용자 코드 활용 UBT 인증 프로세스 사용자 정의부 -이다. Figure 8 shows the test server connection/login during an online test or UBT test/left-QR code recognition/greeting heard when QR code is recognized (TTS)/right-face recognition (smartphone/tablet PC front camera)/face in the background This is a demonstration screen that includes the area recognition start/recognition rate display process - the UBT authentication process customization section utilizing the generated user code.

(1) 응시자 단말은 인공지능 안면인식 모듈과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈을 결합한 대리시험 방지 및 시험중 부정 행위 방지 방법이 탑재됨(1) The test taker's terminal is equipped with a proxy test prevention and test cheat prevention method that combines an artificial intelligence facial recognition module and a 5-point scale cheating prevention module for eye2/nose/ear2 facial features.

응시자 등록 사진을 학습한 인공지능이 사용자별 인식 코드(QR 코드)를 생성하고, 응시자는 해당 인식 코드(QR 코드)가 부착된 응시표를 시험장 PC 또는 태블릿 PC의 카메라에 비춘 후, 사용자를 인식한 AI 기반 안면인식 모듈이 시험 서버(100)에 기 저장된 해당 응시자 정보와 표준 크기의 정면 얼굴 사진으로 학습한 결과모델을 비교, 얼굴 인식의 특징점들의 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하여 일정 수치가 넘으면 본인으로 인식하고, 시험 화면으로 이동, 시험 응시함. 일정 수치 미달인 경우(완전 미달, 판정 보류)의 경우 감독관 단말로 정보를 전달하여 감독관의 직접 개인 정보 확인을 거쳐 시험을 실시한다. 시험 중에는 안면인식 모듈 또는 안면윤곽선/눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈의 인공지능이 프로그램이 백그라운드 또는 시험 화면 아래 다른 레이어 또는 시험 화면과 같으나 다른 좌표값 위치에 존재하며, 응시자 단말에 부착되거나 내장된 카메라를 활용하여 사용자를 시험종료시까지 얼굴 인식/음성 인식하다가 이상 패턴이 인식되면, 응시자에게 주의를 주거나 감독관이 확인하고 지정된 패턴에 따라 액션을 일으켜 시험을 중단시키거나, 응시자에게 아무런 정보를 주지 않고, 응시자 단말에 해당 이상 현상과 정상 응시 현황 정보를 이미지 또는 텍스트/수치로 저장하여 시험 종료 후 시험 서버로 전송하여 대리시험 여부/부정 행위 여부에 대하여 시험 감독관/시험 책임자의 부정 행위 관련 결정을 지원한다. 응시자의 시각적인/청각적인 부정 행위에 대하여 사전 경고를 주는 경우, 시험 서버(100)를 통해 시험 감독관 또는 시험 책임자의 단말로 경고 메시지 또는 알람 형태로 제공되며, SMS 전송 등 다양한 방법으로 통지할 수 있다. Artificial intelligence that has learned the candidate's registered photo generates a recognition code (QR code) for each user, and the test taker scans the test ticket with the corresponding recognition code (QR code) attached to the camera of the test site PC or tablet PC, and then recognizes the user. The AI-based facial recognition module compares the candidate information previously stored in the test server 100 with the result model learned from a standard-sized frontal face photo, calculates the distance (d) and similarity of feature points for facial recognition, and sets a constant If the number exceeds the number, it is recognized as you, and you move to the test screen and take the test. In the case of falling short of a certain level (completely falling short, judgment withheld), the information is transmitted to the proctor's terminal and the test is conducted after the proctor directly verifies personal information. During the test, the artificial intelligence of the facial recognition module or facial contour/eye2/nose/ear2 facial feature points on a 5-point scale and the anti-cheating module exist in the background or in another layer below the test screen or at the same coordinate value location as the test screen. The camera attached to or built into the test taker's terminal is used to recognize the user's face/voice until the end of the test. If an abnormal pattern is recognized, a warning is given to the test taker or the supervisor checks and takes action according to the designated pattern to stop the test. Alternatively, without providing any information to the test taker, the abnormal phenomenon and normal application status information are saved as images or text/numerical information on the test taker's terminal and sent to the test server after the test is completed, so that the test supervisor / test taker can determine whether the test is a proxy test or cheating. Assists test administrators in making decisions regarding misconduct. When a prior warning is given about a candidate's visual/auditory misconduct, it is provided in the form of a warning message or alarm to the terminal of the test proctor or test director through the test server 100, and can be notified in various ways, such as sending SMS. there is.

온라인 시험 또는 UBT 시험은 대리 시험 방지, 시각적인/청각적인 부정 행위 검출, 그리고 시험 감독관의 수를 줄일 수 있어 획기적으로 시험 비용을 낮추는 동시에 감독관이 없는 온라인 평가에서도 최소한의 시험 신뢰성을 보장할 수 있다.Online testing, or UBT testing, can prevent proxy testing, detect visual and auditory cheating, and reduce the number of proctors, dramatically lowering test costs while ensuring a minimum level of test reliability even in online assessments without proctors. .

<시스템 구성><System configuration>

1) 온라인 활용시 : 사용자 프로그램(PC/스마트폰/태블릿 PC) > 유무선 통신망(WAN, LTE 4G/5G) 및 내부망(LAN, Wi-Fi) > 서버(시험정보/응시자정보)와 인식정보를 교환하여 필요한 정보를 확인하여, 맞으면 True/틀리면 False로 반환되며, 반환된 값에 따라 지정된 액션을 사용자 프로그램이 실행된다. 해당 응시자의 인식정보와 결과는 시험 서버를 통해 감독관 프로그램(PC/스마트폰/태블릿 PC)으로도 전송된다. (프로그램으로 전송 또는 SNS/SMS/이메일로 전송)1) When using online: User program (PC/smart phone/tablet PC) > Wired and wireless communication network (WAN, LTE 4G/5G) and internal network (LAN, Wi-Fi) > Server (exam information/candidate information) and recognition information is exchanged to check the necessary information, and if correct, it returns True/if incorrect, False, and the user program executes the specified action according to the returned value. The applicant's recognition information and results are also transmitted to the proctor program (PC/smartphone/tablet PC) through the test server. (Sent via program or via SNS/SMS/email)

2) 오프라인 활용시 : 사용자 프로그램 (PC/스마트폰/태블릿 PC)에 인공지능 학습 모듈 탑재, 자체적으로 응시자 얼굴의 안면윤곽선 인식 후, 최종 얼굴 안면인식 결과만 시험 서버(100)로 전송한다. 응시자 단말로부터 시험 서버(100)로 최종 얼굴 안면인식 결과 전송 시, 해당 정보를 서버 프로그램(dashboard)에 띄우고, 감독관 또는 시험 관리자 단말로 이를 해당 정보 프로그램으로 전송하거나 또는 SNS/SMS/이메일로 전송한다. 2) When used offline: The artificial intelligence learning module is installed in the user program (PC/smartphone/tablet PC), recognizes the facial contour of the candidate's face, and only the final facial recognition result is transmitted to the test server (100). When transmitting the final facial recognition result from the candidate's terminal to the test server (100), the information is displayed on the server program (dashboard) and transmitted to the proctor or test administrator terminal through the corresponding information program or via SNS/SMS/email. .

<실제 개발중인 앱 프로토타입 일부 APK - 안드로이드용 첨부><Some APKs of actual app prototypes under development - attached for Android>

https://we.tl/t-wFdXexsors 파일 다운로드 암호: nsdevil https://we.tl/t-wFdXexsors File download password: nsdevil

안드로이드 스마트폰 또는 태블릿 PC에 앱(App)을 설치하여 위 기능 일부를 직접 확인 가능.You can directly check some of the above functions by installing the app on your Android smartphone or tablet PC.

<웹 버전 기능 주소><Web version function address>

1) 안면인식 모듈 : https://facere.nsdai.org  (id: nsdevil, passwd: nsdevil) - > 응시자의 응시표에 부착된 QR 코드를 스마트폰으로 찍어 PC/태블릿PC 카메라에 인식 화면에 대면 동작됨.1) Face recognition module: https://facere.nsdai.org (id: nsdevil, passwd: nsdevil) -> Take a photo of the QR code attached to the test taker's test taker with a smartphone and place it on the PC/tablet PC camera for recognition. being.

2) 얼굴 윤곽선과 눈2/코/귀2의 5점 척도 부정 행위 방지 모듈- 안면윤곽선 인식 모듈 : https://headpos.ublrandd.com.np (id: nsdevil, passwd: nsdevil), 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 얼굴 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈2) Face contour and 5-point scale of eyes2/nose/ear2 Fraud prevention module - Facial contour recognition module: https://headpos.ublrandd.com.np (id: nsdevil, passwd: nsdevil), face contour and Eyes2/Nose/Ears2 5-point scale of facial features Anti-cheating module

인공지능 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈이 탑재되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반의 온라인 시험과 UBT 시험에서, 대리 시험이나 부정 행위를 방지하도록 AI 기반 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘)을 사용하여 응시자 단말에서 시험 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 특징점을 인식하고 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하여 추적하여 얼굴의 행동 패턴을 검출하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 응시자 단말(태블릿 PC)의 카메라 영상이 촬영되는 시험 화면으로부터 벗어난 경우(눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 수치를 넘는 경우), 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 출력하거나 또는 해당 응시자 단말에 시험지 작성 답안을 저장 후, 시험 종료시 이를 각각의 응시자 단말로부터 시험 서버(100)로 전송하고, 시헙 서버(100)가 응시자들에게 채점 결과를 제공하며, 온라인 시험과 UBT 시험에서 대리 시험이나 부정 행위를 방지한다. In online tests and UBT tests based on tablet PCs, smartphones, and PCs equipped with an artificial intelligence facial recognition module, facial outline, eyes2/nose/ears2, and a 5-point scale for facial features, anti-cheating modules can be used to prevent proxy testing or fraud. To prevent this, AI-based facial contour recognition technology (posenet algorithm) is used to recognize the outline of the test taker's face and eye 2/nose/ear 2 feature points on the test taker's terminal, and the eye/nose 3 points are close to the ear 2 points at both ends. The facial behavior pattern is detected by detecting and tracking the movement of the head to the right/left depending on whether the face is recognized. If the facial outline is not recognized when recognizing the face, or if the camera image of the test taker's terminal (tablet PC) deviates from the test screen where it is recorded. (Depending on whether the 3 points of the eyes/nose are close to the 2 points of the ears at either end, if the distance between the eyes and ears or the distance in the corresponding direction of the distance between the nose and ears exceeds a certain value), a warning message or alarm is output to the test taker's terminal, or After storing the answers written in the test paper on the candidate's terminal, they are transmitted from each candidate's terminal to the test server (100) at the end of the test, and the test server (100) provides the scoring results to the test takers and acts as their representative in the online test and UBT test. Prevent testing or cheating.

본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되고, 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조를 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 스토리지, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 저장 매체에 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과, 기계어 코드 뿐만 아니라 인터프리터를 사용하여 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로써 작동하도록 구성될 수 있다.Embodiments according to the present invention are implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and can be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, and data structures alone or in combination. Computer-readable recording media include storage, magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Hardware devices configured to store and execute program instructions in optical media and storage media such as ROM, RAM, flash memory, etc. may be included. Examples of program instructions may include those produced by compilers, machine language code, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터의 소프트웨어를 이용하여 읽을 수 있는 형태로 기록매체(CD-ROM, RAM, ROM, 메모리 카드, 하드 디스크, 광자기 디스크, 스토리지 디바이스 등)에 저장될 수 있다. As described above, the method of the present invention is implemented as a program and can be stored on a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, memory card, hard disk, magneto-optical disk, storage device, etc.) in a form that can be read using computer software. ) can be stored in .

본 발명의 구체적인 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 상기와 같이 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있으며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.Although the present invention has been described with reference to specific embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the same configuration and operation as the specific embodiments to illustrate the technical idea as described above, and is not limited to the technical idea and scope of the present invention. It can be implemented with various modifications, and the scope of the present invention should be determined by the claims described later.

100: 온라인 시험 또는 UBT 시험 서버
101: WWW 서버 102: 제어부
103: 회원 등록부 104: 사용자 인증부
105: 시험 공지부 106: QR 코드 관리부
107: 인사말 제공부(TTS) 108: 감독관 확인부
109: 얼굴 인식부 110: 부정 행위 처리부
111: 시험 관리부 120: 시험 정보DB
121: 응시자DB 123: 얼굴사진 DB
200: 감독관 단말 300,310,311: 응시자 단말
100: Online exam or UBT exam server
101: WWW server 102: Control unit
103: Member register 104: User authentication book
105: Test notice department 106: QR code management department
107: Greeting Provider (TTS) 108: Supervisor Verification Department
109: Face recognition unit 110: Fraud processing unit
111: Test management department 120: Test information DB
121: Candidate DB 123: Face photo DB
200: Supervisor terminal 300,310,311: Candidate terminal

Claims (12)

시험 응시자 정보와 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 등록받고 응시자의 응시표에 부착되는 QR 코드를 발급하며, 온라인 시험을 실시하기 위한 시험 프로그램을 제공하는 온라인 시험 서버;
상기 온라인 시험 서버에 유무선 통신망을 통해 연결되며, 응시자 단말의 정면 카메라를 통해 촬영된 얼굴의 안면인식 모듈과, 정면 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈을 구비하는 응시자 단말; 및
온라인 시험 시에, 상기 온라인 시험 서버를 통해 하나 또는 복수의 응시자 단말의 얼굴 사진과 부정 행위 정보를 수신받고 해당 응시자 단말로 부정 행위 방지 알람 또는 경고 메시지를 전송하는 감독관 단말을 포함하며,
상기 온라인 시험 서버는 상기 응시자의 응시표에 부착된 QR 코드 인식 후, TTS 변환 기술을 통해 인사말을 제공하는 인사말 제공부(TTS)를 더 포함하며,
상기 응시자 단말은 시험 프로그램(App)이 설치되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나의 단말을 사용하며, 시험 프로그램이 설치되고, 상기 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈을 구비하고, 온라인 시험 시에 응시자 단말의 전면 카메라로 실시간으로 촬영된 얼굴 영상의 ROI를 검출하여 크기 보정/회전/각도 보정된 표준 크기의 정면 얼굴 사진에 대하여 정면 얼굴인식 알고리즘을 사용하여 얼굴 객체를 추출하고 얼굴 행동 패턴을 인식하여 응시자의 얼굴의 윤곽선과 얼굴의 특징 추출과 분류를 통해 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들의 각각 좌측/우측 귀와 좌측/우측 눈의 중심점(동공)과의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하고, 상기 온라인 시험 서버의 표준 크기의 정면 얼굴사진 DB의 데이터와 비교하여 대리 시험 여부를 확인하며, 온라인 시험 시에 응시자 단말의 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 전면 얼굴이 좌우로 돌아간 각도에 따라 우측 눈과 우측 귀의 거리와 좌측눈과 좌측 귀의 거리가 달라지므로 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우 부정 행위로 판단하고,
상기 안면인식 모듈에 사용된 안면윤곽선 인식 기술은 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리를 측정하는 posenet 알고리즘을 사용하며,
상기 응시자 단말의 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 상기 부정 행위로 판단되면, 상기 온라인 시험 서버로 전송하고, 상기 온라인 시험 서버에 연동된 감독관 단말이 확인 후, 해당 응시자 단말로 알람 또는 경고 메시지를 발생하는, 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템.
An online test server that registers test taker information and a standard-sized frontal face photo, issues a QR code attached to the test taker's application form, and provides a test program for conducting online tests;
It is connected to the online test server through a wired or wireless communication network, and recognizes the facial recognition module of the face captured through the front camera of the test taker's terminal and the facial behavior pattern captured by the front camera to determine the outline of the face and eyes2/nose/ears2. A test taker terminal equipped with a 5-point scale of facial features and a cheating prevention module; and
During an online test, it includes a proctor terminal that receives face photos and cheating information of one or more test taker terminals through the online test server and transmits an anti-cheating alarm or warning message to the test taker terminal,
The online test server further includes a greeting service (TTS) that provides a greeting through TTS conversion technology after recognizing the QR code attached to the test taker's application form,
The candidate terminal uses any one of a tablet PC, smartphone, or PC on which a test program (App) is installed. The test program is installed, and the facial recognition module and the outline of the face and eyes 2/nose/ears 2 are used. A standard-sized frontal face photo with a 5-point scale of facial features, equipped with an anti-cheating module, and size/rotation/angle corrected by detecting the ROI of the face image captured in real time with the front camera of the test taker's terminal during the online test. Using a frontal face recognition algorithm, facial objects are extracted and facial behavior patterns are recognized, and the outline of the applicant's face and facial features are extracted and classified to the left and right sides of the facial feature points of eyes 2, nose, and ears 2, respectively. Calculate the Euclidean distance (d) and similarity between the center point (pupil) of the ear and the left/right eye, and compare it with the data in the standard-sized frontal facial photo DB of the online test server to check whether a surrogate test is performed. During the online test, the facial behavior pattern captured by the camera of the candidate's terminal is recognized. If the facial outline is not recognized during face recognition, if the face moves away from the test screen, the right eye and right ear are affected depending on the angle at which the front face is turned to the left and right. Since the distance and the distance between the left eye and the left ear are different, if the distance in the corresponding direction of the eye-to-ear distance or the nose-to-ear distance exceeds a certain standard, it is judged to be an act of cheating.
The facial contour recognition technology used in the facial recognition module uses the posenet algorithm to measure the distance between the eyes and ears and the distance between the nose and ears.
If the facial behavior pattern captured by the camera of the test taker's terminal is recognized and judged to be cheating, it is transmitted to the online test server, and after confirmation by the proctor's terminal linked to the online test server, an alarm or warning message is sent to the test taker's terminal. An online exam system using facial contour recognition artificial intelligence that prevents cheating.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 응시자 단말은 상기 안면인식 모듈과 상기 부정 행위 방지 모듈을 구비하며, 상기 부정 행위 방지 모듈은 실시간으로 상기 응시자 단말의 카메라 비전 영상 데이타의 시각적인 부정 행위를 검출하는 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈과 청각적인 부정 행위를 검출하는 음성 인식 모듈을 구비하며,
상기 음성 인식 모듈은 상기 응시자 단말에 응시자의 부정 행위를 방지하기 위해 응시자의 말소리를 인식하며, 온라인 시험 시에 부정 행위와 관련된 응시자의 말소리가 들리는 경우, 상기 응시자 단말의 마이크를 통해 입력된 응시자의 음성 데이터를 즉시 상기 온라인 시험 서버로 전송하여 저장하며, 이를 상기 온라인 시험 서버에 연동된 감독관 단말로 전송하여 해당 응시자 단말이 부정 행위를 방지하도록 상기 온라인 시험 서버를 통해 해당 응시자 단말로 알람을 발생하거나 경고 메시지를 전송하는, 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템.
According to paragraph 1,
The candidate terminal is equipped with the facial recognition module and the cheating prevention module, and the cheating prevention module detects visual cheating in the camera vision image data of the candidate terminal in real time, such as facial outline and eyes2/nose. /Ear 2 Equipped with a fraud prevention module that uses a 5-point scale for facial features and a voice recognition module that detects auditory fraud,
The voice recognition module recognizes the candidate's speech sound in order to prevent the candidate from cheating on the candidate terminal, and when the candidate's speech related to cheating is heard during an online test, the voice recognition module inputs the candidate's voice through the microphone of the candidate terminal. Immediately transmit and store voice data to the online test server, and transmit it to the proctor terminal linked to the online test server to generate an alarm to the test taker's terminal through the online test server to prevent cheating. An online exam system using facial contour recognition artificial intelligence that sends warning messages and prevents cheating.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 온라인 시험 서버는
상기 응시자 단말과 상기 감독관 단말과 유무선 통신을 통해 연결되는 WWW 서버;
유무선 통신망을 통해 상기 응시자 단말과 상기 감독관 단말로 온라인 또는 유비쿼터스 기반 학습(UBL)과 시험(UBT)을 제공하도록 제어하는 제어부;
상기 제어부에 연결되며, 응시자 정보를 등록받아 ID/Passwd를 저장하여 관리하는 회원 등록부;
상기 제어부에 연결되며, QR 코드/Passwd 또는 ID/Passwd를 사용하여 사용자를 인증하는 사용자 인증부;
상기 제어부에 연결되며, 태블릿 PC, 스마트폰, PC 기반 온라인 학습(Learning)과 시험(Test) 또는 유비쿼터스 기반 온라인 학습(UBL)과 시험(UBT) 일정과 장소를 제공하는 시험 공지부;
상기 제어부에 연결되며, 시험 응시자들에게 응시자 정보에 대응하는 응시자의 응시표에 부착되는 QR 코드를 발급하고, 이를 관리하는 QR 코드 관리부;
상기 제어부에 연결되며, 응시자 단말로부터 카메라의 응시자의 촬영 정면 얼굴 사진을 수신받아 크기 보정/회전/각도 보정된 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 생성하고, 이를 상기 온라인 시험 서버의 데이터베이스에 기 저장된 응시자 정보와 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 비교하여 감독관 단말에서 감독관이 확인하여 대리 시험 여부를 체크하고 시험 응시 자격을 확인하는 감독관 확인부;
상기 제어부에 연결되며, 응시자 단말에서 안면인식 모듈을 사용하여 시험 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점들을 인식하고 응시자 단말로부터 얼굴 인식 결과를 수신받는 얼굴 인식부;
상기 응시자 단말에서 카메라 영상에 대하여 안면윤곽선 인식 기술(posenet 알고리즘)을 사용하여 눈/코와 귀의 거리를 측정하여 눈/코 3점이 양 끝 귀 2점에 가까워지는 지에 따라 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하고 부정 행위와 관련된 얼굴의 이상 행동 패턴을 검출하며, 얼굴 인식시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우 부정 행위를 방지하도록 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람이 출력되거나, 또는 해당 응시자 단말로부터 상기 온라인 시험 서버로 경고 메시지 또는 알람을 수신하는 부정 행위 처리부;
상기 응시자 단말과 상기 감독관 단말로 시험 프로그램(App)과 시험지를 제공하며, 응시자 정보들과 응시자의 현장 얼굴 사진, 감독관 정보를 관리하며, 온라인 시험 시에 일정 시험 시간 이내에 각각의 응시자 단말에 시험지 작성 답안을 저장후 시험 종료시 상기 온라인 시험 서버로 전송되며, 응시자들의 시험지 작성 답안, 채점 결과, 감독관 정보와 응시자 현황 정보를 저장하여 관리하는 시험 관리부; 및
응시자 단말들의 시험지와 작성 답안, 채점 결과를 저장하는 시험 정보DB; 응시자 정보와 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 저장하는 응시자DB와 얼굴 DB;
를 포함하는 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템.
According to paragraph 1,
The online test server is
A WWW server connected to the candidate terminal and the supervisor terminal through wired or wireless communication;
A control unit that controls to provide online or ubiquitous based learning (UBL) and testing (UBT) to the candidate terminal and the proctor terminal through a wired or wireless communication network;
A member registration unit connected to the control unit, which receives applicant information and stores and manages ID/Passwd;
A user authentication unit connected to the control unit and authenticating the user using a QR code/Passwd or ID/Passwd;
A test notice unit connected to the control unit and providing schedules and locations for tablet PC, smartphone, and PC-based online learning and testing or ubiquitous online learning (UBL) and testing (UBT);
A QR code management unit connected to the control unit and issuing to test takers a QR code attached to the test taker's test ticket corresponding to the test taker information and managing the QR code;
It is connected to the control unit, receives the front face photo of the candidate taken by the camera from the test taker terminal, creates a standard size front face photo with size correction/rotation/angle correction, and creates the candidate information previously stored in the database of the online test server. A proctor confirmation unit where the proctor compares the frontal face photo of a standard size and verifies it at the proctor terminal to check whether the proctor is taking the test and confirms eligibility to take the test;
A face recognition unit connected to the control unit and recognizing the outline of the test taker's face and facial feature points of eyes 2/nose/ear 2 using a facial recognition module in the test taker terminal and receiving the face recognition result from the test taker terminal;
The candidate's terminal measures the distance between the eyes/nose and ears using facial contour recognition technology (posenet algorithm) for the camera image, and moves the head to the right/left depending on whether the 3 points of the eyes/nose are close to the 2 points of the ears at either end. Detects abnormal facial behavior patterns related to cheating, and if the facial outline is not recognized during face recognition or if it deviates from the test screen, the distance in the corresponding direction of the distance between the eyes and ears and the distance between the nose and ears exceeds a certain standard. If the number exceeds the limit, a warning message or alarm is output to the test taker's terminal to prevent cheating, or a cheating processing unit receives a warning message or alarm from the test taker's terminal to the online test server;
A test program (App) and test paper are provided to the candidate terminal and the proctor terminal, and the candidate information, the candidate's on-site face photo, and proctor information are managed, and the test paper is written to each candidate terminal within a certain test time during the online test. A test management unit that saves the answers and transmits them to the online test server at the end of the test, and stores and manages the test takers' test answers, scoring results, supervisor information, and test taker status information; and
Test information DB that stores the test papers, written answers, and scoring results of test takers'terminals; Candidate DB and face DB that store candidate information and standard-sized frontal face photos;
An online exam system using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating, including.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 시험 프로그램(App)의 시험지 문항은 각 문항마다 텍스트 및 이미지 뿐만아니라 텍스트, 이미지, VR/AR 콘텐츠, 음성과 동영상이 포함된 멀티미디어 시험 문항이 출제되어 시험 서버를 통해 응시자 단말들로 디스플레이되는, 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 시스템.
According to paragraph 1,
The test paper questions of the test program (App) include not only text and images for each question, but also multimedia test questions containing text, images, VR/AR content, voice and video, and are displayed on test taker terminals through the test server. An online exam system using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating.
회원 정보를 등록받고, 로그인/사용자 인증 후에, 응시자 정보와 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 온라인 시험 서버로 등록받아 저장하는 단계;
상기 온라인 시험 서버가 응시자 정보와 정면 얼굴 사진에 대응하는 응시자의 응시표에 부착되는 QR 코드를 발급하는 단계;
상기 온라인 시험 서버가 주관 시험에 따라 시험 일정과 장소를 공지하는 단계;
AI 기반 안면윤곽선 인식 기술을 사용하는 안면인식 모듈을 구비하는 응시자 단말에서 정면 얼굴인식 알고리즘을 사용하여 카메라의 전면 얼굴 사진의 인식 결과를 상기 온라인 시험 서버로 수신받아 크기 보정/회전/각도 보정된 표준 크기의 정면 얼굴 사진을 생성하고, 이를 감독관 단말이 상기 온라인 시험 서버에 기 저장된 응시자 정보와 표준 크기의 정면 얼굴 사진과 그 특징점들을 비교하여 응시자 본인 여부를 확인하여 대리 시험을 방지하며 시험 응시 여부를 결정하는 단계;
상기 응시자 단말의 안면인식 모듈과 얼굴의 행동 패턴을 인식하는 눈2/코/귀2 얼굴특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈에 의해 응시자 단말의 정면 카메라로 촬영되는 얼굴 행동 패턴을 인식하여 얼굴 객체를 추출하고, 응시자의 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 5점 척도 얼굴의 특징점들을 추출하며, 눈2/코/귀2 얼굴의 특징점들의 각각 좌측/우측 귀와 좌측/우측 눈의 중심점(동공)과의 유클리디안 거리(d)와 유사도(similarity)를 계산하고, 오른쪽/왼쪽으로 머리 이동을 감지하여 얼굴의 이상행동 패턴을 검출하며, 얼굴 인식 시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 응시자 단말의 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우 부정 행위를 방지하도록, 응시자 단말로부터 부정 행위와 관련된 얼굴 사진 또는 응시자의 음성 데이터를 상기 온라인 시험 서버로 전송하고 상기 온라인 시험 서버를 통해 감독관 단말로 출력되며, 상기 온라인 시험 서버로부터 해당 응시자 단말로 경고 메시지 또는 알람을 전송하는 단계; 및
상기 응시자 단말과 상기 감독관 단말로 시험 프로그램(App)과 온라인 시험지를 제공하며, 응시자 정보들과 응시자의 현장 얼굴 사진, 감독관 정보를 시험 서버의 데이터베이스에 저장하여 관리하며, 온라인 시험 시에 일정 시험시간 동안 각각의 응시자 단말에 시험지 작성 답안을 저장 후, 시험 종료시 이를 각각의 응시자 단말로부터 상기 온라인 시험 서버로 전송받아 저장하며, 응시자들의 시험지 작성 답안의 채점 결과를 응시자 단말로 제공하는 단계를 포함하며,
상기 안면인식 모듈에 사용된 안면윤곽선 인식 기술은 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리를 측정하는 posenet 알고리즘을 사용하고,
상기 응시자 단말은 시험 프로그램(App)이 설치되는 태블릿 PC, 스마트폰, PC 중 어느 하나의 단말을 사용하며, 상기 시험 프로그램이 설치되고, 상기 안면인식 모듈과 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈을 구비하고, 얼굴 인식 시에 안면윤곽선 인식이 안되는 경우, 응시자 단말의 시험 화면으로부터 벗어난 경우, 눈과 귀의 거리, 코와 귀의 거리의 해당 방향의 거리가 일정 기준치를 넘는 경우 부정 행위로 판단하는, 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 제공 방법.
Registering member information and, after logging in/user authentication, registering and storing candidate information and a standard-sized frontal face photo on an online test server;
The online test server issuing a QR code attached to the test taker's test ticket corresponding to the test taker information and frontal face photo;
The online test server notifies the test schedule and location according to the administered test;
The recognition results of the front face photo from the camera using a frontal face recognition algorithm are received from the test taker's terminal equipped with a facial recognition module using AI-based facial outline recognition technology, and the size-corrected/rotated/angle-corrected standard is received from the online test server. A full-sized frontal face photo is created, and the proctor's terminal compares the applicant information already stored in the online test server with the standard-sized frontal face photo and its characteristic points to confirm the applicant's identity, prevent proxy testing, and determine whether or not to take the test. deciding step;
The face recognition module of the test taker terminal and the eye 2/nose/ear 2 facial feature point 5-point scale fraud prevention module that recognizes the face behavior pattern recognize the facial behavior pattern captured by the front camera of the test taker terminal and identify facial objects. Extract the outline of the applicant's face and the facial feature points on a 5-point scale of eyes2/nose/ear2, and extract the center points of the left/right ear and left/right eye, respectively, of the facial feature points of eye2/nose/ear2 ( Calculate the Euclidean distance (d) and similarity with the pupil, detect abnormal facial behavior patterns by detecting head movement to the right/left, and if facial outline is not recognized during face recognition, the test taker In order to prevent cheating, if the distance in the relevant direction (eye-to-ear distance, nose-to-ear distance) exceeds a certain standard, or the test screen of the terminal is off, a photo of the face or voice data of the test taker related to cheating is recalled from the test taker's terminal. transmitting to an online test server and output to a proctor's terminal through the online test server, and transmitting a warning message or alarm from the online test server to the candidate's terminal; and
A test program (App) and online test papers are provided to the candidate terminal and the proctor terminal, and the candidate information, the candidate's on-site face photo, and the proctor information are stored and managed in the database of the test server, and during the online test, a certain test time is provided. It includes the step of storing the answers written on the test paper on each test taker's terminal, then transmitting and storing them from each test taker's terminal to the online test server at the end of the test, and providing the scoring results of the answers written on the test paper by the test takers to the test taker's terminal,
The facial contour recognition technology used in the facial recognition module uses the posenet algorithm to measure the distance between eyes and ears and the distance between nose and ears,
The candidate terminal uses any one of a tablet PC, smartphone, or PC on which a test program (App) is installed, and the test program is installed, the facial recognition module, the outline of the face, and eyes 2/nose/ears. 2. Facial feature points on a 5-point scale Equipped with an anti-cheating module, when facial outlines are not recognized during face recognition, when the test taker's terminal is out of the test screen, the distance between the eyes and ears, and the distance between the nose and ears in the corresponding direction. A method of providing online exams using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating by judging it as cheating if it exceeds a certain threshold.
삭제delete 제8항에 있어서,
상기 응시자의 응시표에 부착된 QR 코드를 스마트폰으로 찍어 응시자 단말의 카메라에 인식 화면에 대면 동작되며, 상기 QR 코드 인식 후, TTS(Text To Speech) 기능을 통해 인사말을 제공하는 단계를 더 포함하는 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 제공 방법.
According to clause 8,
It is operated by taking a photo of the QR code attached to the candidate's test ticket with a smartphone and placing it on the recognition screen of the camera of the test taker's terminal. After recognizing the QR code, it further includes the step of providing a greeting through the TTS (Text To Speech) function. How to deliver online exams using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating.
제8항에 있어서,
시험 프로그램(App)의 시험지 문항은 각 문항마다 텍스트 및 이미지 뿐만아니라 텍스트, 이미지, VR/AR 콘텐츠, 음성과 동영상이 포함된 멀티미디어 시험 문항이 출제되어 시험 서버를 통해 응시자 단말들로 디스플레이되는, 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 제공 방법.
According to clause 8,
The test paper questions in the test program (App) include not only text and images for each question, but also multimedia test questions that include text, images, VR/AR content, voice, and video, and are displayed on the test taker's terminal through the test server. A method of providing online exams using facial contour recognition artificial intelligence to prevent behavior.
제8항에 있어서,
상기 응시자 단말은 상기 안면인식 모듈과 상기 부정 행위 방지 모듈을 구비하며, 상기 부정 행위 방지 모듈은 실시간으로 응시자 단말의 카메라 비전 영상 데이타의 시각적인 부정 행위를 검출하는 얼굴의 윤곽선과 눈2/코/귀2의 얼굴의 특징점 5점 척도 부정 행위 방지 모듈과 청각적인 부정 행위를 검출하는 음성 인식 모듈을 구비하며,
상기 음성 인식 모듈은 상기 응시자 단말에 응시자의 부정 행위를 방지하기 위해 응시자의 말소리를 인식하며, 온라인 시험 시에 부정 행위와 관련된 응시자의 말소리가 들리는 경우, 상기 응시자 단말의 마이크를 통해 입력된 응시자의 음성 데이터를 즉시 상기 온라인 시험 서버로 전송하여 저장하며, 이를 상기 온라인 시험 서버에 연동된 상기 감독관 단말로 전송하며, 해당 응시자 단말이 부정 행위를 방지하도록 상기 온라인 시험 서버를 통해 해당 응시자 단말로 알람 또는 경고 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 부정 행위를 방지하는 안면윤곽선 인식 인공지능을 사용한 온라인 시험 제공 방법.
According to clause 8,
The candidate terminal is equipped with the facial recognition module and the cheating prevention module, and the cheating prevention module detects visual cheating in the camera vision image data of the candidate terminal in real time, such as the facial outline and eyes2/nose/ It is equipped with a fraud prevention module that measures ear 2's facial features on a 5-point scale and a voice recognition module that detects auditory fraud.
The voice recognition module recognizes the candidate's speech sound in order to prevent the candidate from cheating on the candidate terminal, and when the candidate's speech related to cheating is heard during an online test, the voice recognition module inputs the candidate's voice through the microphone of the candidate terminal. Voice data is immediately transmitted to the online test server and stored, and it is transmitted to the proctor terminal linked to the online test server, and an alarm is sent to the candidate terminal through the online test server to prevent the candidate terminal from cheating. A method of providing an online exam using facial contour recognition artificial intelligence to prevent cheating, further comprising sending a warning message.
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