基于網(wǎng)絡(luò)平臺的分布式考試防作弊系統(tǒng)和防作弊方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于網(wǎng)絡(luò)平臺的分布式考試防作弊系統(tǒng)和防作弊方法。該方法包括如下步驟：考前登錄模塊檢測防作弊考試環(huán)境并驗證用戶信息；網(wǎng)頁異步提交模塊控制網(wǎng)頁錄音模塊、網(wǎng)頁攝像模塊實時采集用戶的考試信息發(fā)送至服務(wù)端；服務(wù)端語音處理模塊、服務(wù)端圖像處理模塊分別對接收的用戶語音信息、圖像信息預(yù)處理并存儲在用戶考試記錄數(shù)據(jù)庫中；教員通過作弊查閱和驗證模塊查閱預(yù)處理后的語音信息和圖像信息驗證用戶的考試信息。本發(fā)明通過實時采集用戶的圖像信息和音頻信息，有效防止網(wǎng)絡(luò)用戶在自主考試時作弊，從而提高網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的使用效能。
【專利說明】基于網(wǎng)絡(luò)平臺的分布式考試防作弊系統(tǒng)和防作弊方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種考試防作弊系統(tǒng)，尤其涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)平臺的分布式考試防作弊系統(tǒng)，同時也涉及該系統(tǒng)實現(xiàn)考試防作弊的方法，屬于網(wǎng)絡(luò)教育【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺可以使學(xué)員在當(dāng)今快節(jié)奏的社會里隨時隨地學(xué)習(xí)，比如在公交或地鐵內(nèi)可通過手機登錄到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺進行學(xué)習(xí)。鑒于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺具有支持移動學(xué)習(xí)的能力，它已成為當(dāng)今最熱門的企業(yè)內(nèi)部培訓(xùn)模式。不僅如此，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺還將成為人們在未來社會中學(xué)習(xí)的主要形式之一。
[0003]網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺在我國還處于新興事物階段，無論在理論上還是在技術(shù)上都有待進一步研究和開發(fā)。尤其在網(wǎng)絡(luò)考試以及質(zhì)量評估方面更需要作深入的研究，只有嚴把網(wǎng)絡(luò)考試這關(guān)，才能對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的質(zhì)量進行準(zhǔn)確的評估。因此，有必要研發(fā)專門針對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的分布式考試防作弊技術(shù)。
[0004]網(wǎng)絡(luò)考試防作弊技術(shù)與在考場集中考試的防作弊技術(shù)有許多相同的地方，都需要用到攝像機采集圖像信號，通過音頻采集部件和話筒采集現(xiàn)場的語音信號。對于考場來說，可以通過控制器來控制攝像機采集圖像信號，以及控制話筒采集現(xiàn)場的語音信號，并對其進行壓縮打包處理，然后通過網(wǎng)絡(luò)接口向外部發(fā)送；同時，控制器還能通過網(wǎng)絡(luò)接口接收遠端控制中心發(fā)出的控制指令，并根據(jù)控制指令，通過焦距控制器和視角控制器實現(xiàn)對攝像機焦距和視角進行控制。
[0005]然而，在分布式網(wǎng)絡(luò)考試中所用的攝像機是學(xué)員自帶筆記本或臺式機上的攝像頭，話筒是筆記本或臺式機上的麥克風(fēng)。這就無法在服務(wù)器端控制學(xué)員的攝像機焦距和視角，在防作弊操作上存在缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種基于網(wǎng)絡(luò)平臺的分布式考試防作弊系統(tǒng)和防作弊方法。
[0007]為實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案:
[0008]一方面，本發(fā)明提供一種基于網(wǎng)絡(luò)平臺的分布式考試防作弊系統(tǒng)，包括相互連接的用戶端和服務(wù)端；其中，
[0009]所述服務(wù)端接收所述用戶端傳輸?shù)目荚嚨顷戲炞C信息并處理后反饋至所述用戶端，所述用戶端向所述服務(wù)端發(fā)送考試信息并存儲在所述服務(wù)端中；
[0010]所述用戶端還包括考前登錄模塊、網(wǎng)頁攝像模塊、網(wǎng)頁錄音模塊、網(wǎng)頁異步提交模塊；
[0011]所述考前登錄模塊分別與所述網(wǎng)頁攝像模塊、所述網(wǎng)頁錄音模塊連接，所述網(wǎng)頁攝像模塊、所述網(wǎng)頁錄音模塊連接分別與所述網(wǎng)頁異步提交模塊連接；
[0012]所述考前登錄模塊驗證用戶的考試登錄信息并通過網(wǎng)頁攝像模塊、所述網(wǎng)頁錄音模塊發(fā)送至所述服務(wù)端，所述網(wǎng)頁攝像模塊、所述網(wǎng)頁錄音模塊分別采集圖像信息、語音信息傳輸至所述網(wǎng)頁異步提交模塊并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至所述服務(wù)端；
[0013]所述服務(wù)端還包括服務(wù)端語音處理模塊、服務(wù)端圖像處理模塊、用戶考試記錄數(shù)據(jù)庫、作弊查閱和驗證模塊；
[0014]所述服務(wù)端語音處理模塊、所述服務(wù)端圖像處理模塊與所述用戶考試記錄數(shù)據(jù)庫、所述作弊查閱和驗證模塊連接，所述作弊查閱和驗證模塊與所述用戶考試記錄數(shù)據(jù)庫連接；
[0015]所述服務(wù)端語音處理模塊、所述服務(wù)端圖像處理模塊接收用戶端發(fā)送的考試登錄信息并傳輸至所述作弊查閱和驗證模塊，所述作弊查閱和驗證模塊驗證考試登錄信息并反饋至所述用戶端；
[0016]所述服務(wù)端語音處理模塊、所述服務(wù)端圖像處理模塊處理服務(wù)端接受的圖像信息、語音信息并存儲在所述用戶考試記錄數(shù)據(jù)庫中；所述作弊查閱和驗證模塊，調(diào)取所述用戶考試記錄數(shù)據(jù)庫中的圖像信息、語音信息判定是否作弊。
[0017]其中較優(yōu)地，所述用戶端是PC機、筆記本電腦、掌上電腦、平板電腦、智能手機中的任意一種。
[0018]另一方面本發(fā)明還提供一種基于網(wǎng)絡(luò)平臺的分布式考試防作弊方法，用在上述的分布式考試防作弊系統(tǒng)中，包括如下步驟:
[0019]考前登錄模塊檢測防作弊考試環(huán)境并驗證用戶信息；
[0020]網(wǎng)頁異步提交模塊控制網(wǎng)頁錄音模塊、網(wǎng)頁攝像模塊實時采集用戶的考試信息發(fā)送至服務(wù)端；
[0021]服務(wù)端語音處理模塊、服務(wù)端圖像處理模塊分別對接收的用戶語音信息、圖像信息預(yù)處理并存儲在用戶考試記錄數(shù)據(jù)庫中；
[0022]教員通過作弊查閱和驗證模塊查閱預(yù)處理后的語音信息和圖像信息驗證用戶的考試信息。
[0023]其中較優(yōu)地，所述網(wǎng)頁異步提交模塊向服務(wù)端發(fā)送考試信息是定時異步發(fā)送的。
[0024]其中較優(yōu)地，所述服務(wù)端語音處理模塊預(yù)處理語音信息的步驟進一步包括:
[0025]假設(shè)抽樣音頻信號的前幾幀是背景噪聲，利用這些幀的倒譜系數(shù)平均值作為背景噪聲倒譜系數(shù)估計值；
[0026]計算每幀信號的倒譜系數(shù)，計算每幀信號的倒譜系數(shù)與噪聲倒譜系數(shù)估計值的倒譜距離；
[0027]按各幀倒譜距離得到倒譜距離軌跡；
[0028]然后利用近似能量方法中門限判決的方法檢測語音段和噪聲段；
[0029]后處理得到語音的起始點和終止點，通過中值濾波作處理；
[0030]將處理過的波形數(shù)據(jù)連同原始錄音數(shù)據(jù)一同存入該用戶在用戶考試記錄數(shù)據(jù)庫中的表單內(nèi)。
`[0031]其中較優(yōu)地，所述倒譜系數(shù)是按下式計算的:
[0033]其中，Ctl為倒譜系數(shù)，logS(co)為信號能量譜密度函數(shù)S(W)，dco是對角速度進行積分運算。
[0034] 其中較優(yōu)地，所述倒譜系數(shù)與噪聲倒譜系數(shù)估計值的倒譜距離按下式計算的:
【權(quán)利要求】
1.一種基于網(wǎng)絡(luò)平臺的分布式考試防作弊系統(tǒng)，包括相互連接的用戶端和服務(wù)端，其特征在于: 所述服務(wù)端接收所述用戶端傳輸?shù)目荚嚨顷戲炞C信息并處理后反饋至所述用戶端，所述用戶端向所述服務(wù)端發(fā)送考試信息并存儲在所述服務(wù)端中； 所述用戶端還包括考前登錄模塊、網(wǎng)頁攝像模塊、網(wǎng)頁錄音模塊、網(wǎng)頁異步提交模塊；所述考前登錄模塊分別與所述網(wǎng)頁攝像模塊、所述網(wǎng)頁錄音模塊連接，所述網(wǎng)頁攝像模塊、所述網(wǎng)頁錄音模塊連接分別與所述網(wǎng)頁異步提交模塊連接； 所述考前登錄模塊驗證用戶的考試登錄信息并通過網(wǎng)頁攝像模塊、所述網(wǎng)頁錄音模塊發(fā)送至所述服務(wù)端，所述網(wǎng)頁攝像模塊、所述網(wǎng)頁錄音模塊分別采集圖像信息、語音信息傳輸至所述網(wǎng)頁異步提交模塊并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至所述服務(wù)端； 所述服務(wù)端還包括服務(wù)端語音處理模塊、服務(wù)端圖像處理模塊、用戶考試記錄數(shù)據(jù)庫、作弊查閱和驗證模塊；所述服務(wù)端語音處理模塊、所述服務(wù)端圖像處理模塊與所述用戶考試記錄數(shù)據(jù)庫、所述作弊查閱和驗證模塊連接，所述作弊查閱和驗證模塊與所述用戶考試記錄數(shù)據(jù)庫連接；所述服務(wù)端語音處理模塊、所述服務(wù)端圖像處理模塊接收用戶端發(fā)送的考試登錄信息并傳輸至所述作弊查閱和驗證模塊，所述作弊查閱和驗證模塊驗證考試登錄信息并反饋至所述用戶端； 所述服務(wù)端語音處理模塊、所述服務(wù)端圖像處理模塊處理服務(wù)端接受的圖像信息、語音信息并存儲在所述用戶考試記錄數(shù)據(jù)庫中；所述作弊查閱和驗證模塊，調(diào)取所述用戶考試記錄數(shù)據(jù)庫中的圖像信息、語音信息判定是否作弊。
2.如權(quán)利要求1所述的分布式考試防作弊系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶端是PC機、筆記本電腦、掌上電腦、平板電腦、智能手機中的任意一種。
3.一種基于網(wǎng)絡(luò)平臺的分布式考試防作弊方法，用在權(quán)利要求1所述的分布式考試防作弊系統(tǒng)中，其特征在于包括如下步驟: 考前登錄模塊檢測防作弊考試環(huán)境并驗證用戶信息； 網(wǎng)頁異步提交模塊控制網(wǎng)頁錄音模塊、網(wǎng)頁攝像模塊實時采集用戶的考試信息發(fā)送至服務(wù)端； 服務(wù)端語音處理模塊、服務(wù)端圖像處理模塊分別對接收的用戶語音信息、圖像信息預(yù)處理并存儲在用戶考試記錄數(shù)據(jù)庫中； 教員通過作弊查閱和驗證模塊查閱預(yù)處理后的語音信息和圖像信息驗證用戶的考試信息。
4.如權(quán)利要求3所述的分布式考試防作弊方法，其特征在于，所述網(wǎng)頁異步提交模塊向服務(wù)端發(fā)送考試信息是定時異步發(fā)送的。
5.如權(quán)利要求3所述的分布式考試防作弊方法，其特征在于所述服務(wù)端語音處理模塊預(yù)處理語音信息的步驟進一步包括: 假設(shè)抽樣音頻信號的前幾幀是背景噪聲，利用這些幀的倒譜系數(shù)平均值作為背景噪聲倒譜系數(shù)估計值； 計算每幀信號的倒譜系數(shù)，計算每幀信號的倒譜系數(shù)與噪聲倒譜系數(shù)估計值的倒譜距離；按各幀倒譜距離得到倒譜距離軌跡； 然后利用近似能量方法中門限判決的方法檢測語音段和噪聲段； 后處理得到語音的起始點和終止點，通過中值濾波作處理； 將處理過的波形數(shù)據(jù)連同原始錄音數(shù)據(jù)一同存入該用戶在用戶考試記錄數(shù)據(jù)庫中的表單內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的分布式考試防作弊方法，其特征在于，所述倒譜系數(shù)是按下式計算的:
7.如權(quán)利要求5所述的分布式考試防作弊方法，其特征在于，所述倒譜系數(shù)與噪聲倒譜系數(shù)估計值的倒譜距離按下式計算的:
8.如權(quán)利要求5所述的分布式考試防作弊方法，其特征在于，所述背景噪聲倒譜系數(shù)估計值利用已經(jīng)檢測過的上一信號幀倒譜向量，按照下式進行更新:
C(k) = σ C(k) + (l-o )C(k-l) 其中:k為信號幀幀號；C(k-l)為上一信號幀倒譜向量；σ為一個時間調(diào)整因子。
9.如權(quán)利要求3所述的分布式考試防作弊方法，其特征在于，所述服務(wù)端圖像處理模塊預(yù)處理圖像信息的步驟進一步包括: 將接收到的每張圖像分割成多個小區(qū)域； 找出每個小區(qū)域中每個像素點的RGB值； 對小區(qū)域中的像素點RGB值求平均值，得到新的RGB值； 將新的RGB值按照小區(qū)域的位置重新排列得到縮放后的圖片； 將縮放后的圖片依序存儲在數(shù)據(jù)庫中。
【文檔編號】G09B7/02GK103546452SQ201310370267
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】杜中慶, 王蘭香, 王東山, 許星, 熊華東, 王瑞, 江文賤, 黃繼杰 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)江西省電力公司培訓(xùn)中心, 北京科東電力控制系統(tǒng)有限責(zé)任公司