自動(dòng)點(diǎn)名系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)名系統(tǒng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)視覺和信息管理領(lǐng)域,特別涉及一種自動(dòng)點(diǎn)名系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]學(xué)校的“逃課族”已經(jīng)嚴(yán)重影響到了學(xué)校的學(xué)風(fēng)。這里的“逃課族”包括沒來上課的、上課睡覺的、上課玩手機(jī)的、前面有位置不坐而坐在后排的、遲到早退的等。目前,實(shí)行大學(xué)生上課點(diǎn)名制是避免上述現(xiàn)象的十分普遍的做法,但效果不佳。一是老師要拿出一定的時(shí)間點(diǎn)名,浪費(fèi)資源和時(shí)間;二是對(duì)“出工不出力”的學(xué)生無法控制;三是學(xué)生普遍反感老師的點(diǎn)名;四是無法避免代答到的現(xiàn)象。盡管老師采用了變相點(diǎn)名的方法,或?qū)W校采用了門禁管理,而這些都屬于被動(dòng)點(diǎn)名,缺少人性化。
[0003]基于這種的需求,在充分綜合高校自身特點(diǎn)的前提下,開發(fā)一套能夠適應(yīng)新的教學(xué)體制、且能夠最大程度滿足高?,F(xiàn)代化管理要求的高校自動(dòng)點(diǎn)名系統(tǒng),成為必然。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮椤?01220333752”的實(shí)用新型專利“教室點(diǎn)名系統(tǒng)”記載了一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)名的系統(tǒng)。該專利解決了手工點(diǎn)名浪費(fèi)資源和時(shí)間的問題,通過自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)點(diǎn)名,提高了學(xué)生的體驗(yàn)。但對(duì)“出工不出力”的學(xué)生依然無法有效監(jiān)控,且無法避免代為簽到的現(xiàn)象。而且,在上課的教室或?qū)W生規(guī)模較大時(shí),需要安裝多個(gè)監(jiān)控單元,甚至需要在每個(gè)座位安裝感測(cè)器,布線復(fù)雜且成本較高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種自動(dòng)點(diǎn)名系統(tǒng),通過人臉識(shí)別實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)名,提高管理效率,有效監(jiān)管學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)校資源利用率。并且通過人臉生物特征點(diǎn)和三庭五眼人臉比例,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)雜人臉的有效檢測(cè)。該系統(tǒng)包括:教師機(jī)、人臉檢測(cè)模塊和人臉識(shí)別服務(wù)器,所述人臉檢測(cè)模塊包括攝像裝置和人臉獲取單元,其中,
[0006]所述攝像裝置設(shè)置為接收所述教師機(jī)發(fā)送的控制信號(hào),采集視頻幀輸入至所述人臉獲取單元;
[0007]所述人臉獲取單元設(shè)置為對(duì)輸入的視頻幀進(jìn)行預(yù)處理,從所述視頻幀中提取所述人臉生物特征和所述非人臉Haar特征,用訓(xùn)練得到的分類器對(duì)所述視頻幀進(jìn)行分類,獲取人臉信息,并通過“三庭五眼”人臉比例提取人臉邊緣,將得到的人臉照片發(fā)送至所述教師機(jī);
[0008]所述教師機(jī)接收所述人臉照片,發(fā)送至所述人臉識(shí)別服務(wù)器進(jìn)行人臉識(shí)別。
[0009]在一些實(shí)施方式中,還包括教務(wù)信息管理系統(tǒng),所述教務(wù)信息管理系統(tǒng)根據(jù)所述教師機(jī)的請(qǐng)求指令,生成臨時(shí)學(xué)生信息列表,發(fā)送到所述教師機(jī);所述教師機(jī)接收所述臨時(shí)學(xué)生信息列表,發(fā)送至所述人臉識(shí)別服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ);其中,所述臨時(shí)學(xué)生信息列表包括學(xué)生照片,所述人臉識(shí)別服務(wù)器根據(jù)所述人臉照片和所述學(xué)生照片進(jìn)行人臉識(shí)別。由此,可以實(shí)現(xiàn)與教務(wù)信息管理系統(tǒng)的無縫對(duì)接,根據(jù)指定的教室和上課時(shí)間生成對(duì)應(yīng)的學(xué)生信息列表,以指定的學(xué)生信息作為識(shí)別的樣本庫,提高識(shí)別效率和速度,便于有針對(duì)性的進(jìn)行上課狀態(tài)和效率分析。
[0010]在一些實(shí)施方式中,所述人臉識(shí)別服務(wù)器包括時(shí)間戳設(shè)定模塊,設(shè)置為根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔設(shè)定計(jì)時(shí)器和對(duì)每個(gè)學(xué)生設(shè)置一個(gè)識(shí)別到人臉次數(shù)的計(jì)數(shù)器,并在計(jì)時(shí)器設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行識(shí)別到人臉次數(shù)的計(jì)數(shù),當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到,生成一條時(shí)間戳記錄進(jìn)行存儲(chǔ),并清零計(jì)數(shù)器;所述時(shí)間戳記錄包括學(xué)生編號(hào)、時(shí)間戳及識(shí)別到人臉的次數(shù)。由此,可以根據(jù)學(xué)生上課狀態(tài)和時(shí)間戳統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果信息,提高管理效率。
[0011]在一些實(shí)施方式中,所述人臉識(shí)別服務(wù)器還包括分析統(tǒng)計(jì)模塊,所述分析統(tǒng)計(jì)模塊設(shè)置為根據(jù)存儲(chǔ)的學(xué)生列表信息和時(shí)間戳記錄進(jìn)行上課狀態(tài)分析,生成統(tǒng)計(jì)結(jié)果信息。根據(jù)時(shí)間戳和行為習(xí)慣分析學(xué)生上課狀態(tài),提高學(xué)校資源利用率及學(xué)生和教務(wù)管理效率。
[0012]在一些實(shí)施方式中,所述人臉識(shí)別服務(wù)器還包括信息推送模塊,所述信息推送模塊設(shè)置為根據(jù)用戶權(quán)限設(shè)置,獲取所述統(tǒng)計(jì)結(jié)果信息發(fā)送至用戶客戶端。由此,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的自動(dòng)跟蹤,以幫助提高學(xué)校管理水平。
[0013]在一些實(shí)施方式中,所述人臉識(shí)別服務(wù)器還包括上課狀態(tài)獲取單元,設(shè)置為接收所述教師機(jī)發(fā)送的請(qǐng)求信息,根據(jù)時(shí)間戳和識(shí)別到人臉的次數(shù),獲取學(xué)生上課狀態(tài)信息,輸出至所述教師機(jī)進(jìn)行顯示或/和語音播報(bào)。由此,老師可以實(shí)時(shí)的獲取異常學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)及時(shí)提醒和監(jiān)管,有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。
[0014]另外,本發(fā)明還公開了一種實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)名系統(tǒng)的方法,包括:
[0015]教師機(jī)發(fā)送控制信號(hào)啟動(dòng)攝像機(jī)進(jìn)行人臉檢測(cè);
[0016]攝像機(jī)將檢測(cè)到的人臉照片發(fā)送至所述教師機(jī),由所述教師機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)至所述人臉識(shí)別服務(wù)器進(jìn)行人臉識(shí)別;
[0017]其中,攝像機(jī)進(jìn)行人臉檢測(cè)包括:
[0018]獲取視頻幀進(jìn)行預(yù)處理,從所述視頻幀中提取所述人臉生物特征和所述非人臉矩形特征,用訓(xùn)練得到的分類器對(duì)所述視頻幀進(jìn)行分類,獲取人臉信息;
[0019]對(duì)獲取到的人臉信息,通過“三庭五眼”人臉比例提取人臉邊緣,得到人臉照片。
[0020]通過該方法可以實(shí)現(xiàn)基于人臉識(shí)別自動(dòng)點(diǎn)名,提高管理效率,有效監(jiān)管學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)校資源利用率。并且,基于人臉生物特征點(diǎn)和三庭五眼人臉比例進(jìn)行人臉檢測(cè),能夠提尚識(shí)別率,有效識(shí)別復(fù)雜人臉。
[0021]在一些實(shí)施方式中,教務(wù)信息管理系統(tǒng)接收教師機(jī)的信息請(qǐng)求指令,生成臨時(shí)學(xué)生信息列表,發(fā)送至教師機(jī);所述教師機(jī)將所述臨時(shí)學(xué)生信息列表發(fā)送到人臉識(shí)別服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ);所述人臉識(shí)別服務(wù)器根據(jù)存儲(chǔ)的所述臨時(shí)學(xué)生列表信息進(jìn)行人臉識(shí)別。由此,可以實(shí)現(xiàn)與教務(wù)信息管理系統(tǒng)的無縫對(duì)接,有針對(duì)性的進(jìn)行人臉識(shí)別和上課狀態(tài)分析,提高識(shí)別效率和速率。
[0022]在一些實(shí)施方式中,所述人臉識(shí)別服務(wù)器根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間間隔設(shè)定計(jì)時(shí)器,在預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)學(xué)生的人臉識(shí)別次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù),當(dāng)時(shí)間間隔計(jì)時(shí)到,生成時(shí)間戳記錄并存儲(chǔ),所述時(shí)間戳記錄包括學(xué)生編號(hào)、時(shí)間戳及人臉識(shí)別次數(shù)。由此,可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)時(shí)間戳進(jìn)行學(xué)生行為分析,讓老師能夠有效及時(shí)監(jiān)控到學(xué)生上課狀態(tài)。
[0023]在一些實(shí)施方式中,所述人臉識(shí)別服務(wù)器根據(jù)所述學(xué)生列表信息和所述時(shí)間戳記錄進(jìn)行學(xué)生上課狀態(tài)分析,生成統(tǒng)計(jì)結(jié)果信息;所述人臉識(shí)別服務(wù)器根據(jù)設(shè)置的權(quán)限信息,將所述生成的統(tǒng)計(jì)結(jié)果信息推送至用戶客戶端。由此,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生上課狀態(tài)的實(shí)時(shí)跟蹤,以及對(duì)學(xué)校資源的有效監(jiān)控,提高管理效率和資源利用率。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的自動(dòng)點(diǎn)名系統(tǒng)的系統(tǒng)框架圖;
[0025]圖2為圖1所示實(shí)施方式中人臉生物特征點(diǎn)的示意圖;
[0026]圖3為圖1所示實(shí)施方式中人臉三庭五眼的比例結(jié)構(gòu)圖;
[0027]圖4為本發(fā)明一實(shí)施方式的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)名系統(tǒng)的方法流程圖;
[0028]圖5為圖4所示實(shí)施方式中進(jìn)行人臉檢測(cè)的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0030]圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的自動(dòng)點(diǎn)名系統(tǒng)的系統(tǒng)框架圖。如圖1所示,該系統(tǒng)包括教師機(jī)2、人臉檢測(cè)模塊3和人臉識(shí)別服務(wù)器4。人臉檢測(cè)模塊3包括攝像裝置31和人臉獲取單元33。人臉檢測(cè)模塊3是嵌入人臉檢測(cè)程序的攝像機(jī),攝像裝置31是照相機(jī)或攝像機(jī),人臉檢測(cè)程序由人臉獲取單元33實(shí)現(xiàn)。當(dāng)開始上課以后,人臉檢測(cè)模塊3通過攝像裝置31拍攝上課學(xué)生的照片或視頻幀,然后交由人臉獲取單元33檢測(cè)出學(xué)生的人臉照片發(fā)送至教師機(jī)2,由教師機(jī)2轉(zhuǎn)發(fā)到人臉識(shí)別服務(wù)器4進(jìn)行人臉識(shí)別。
[0031]如圖1所示,教師機(jī)2上具有上課按鍵22,上課老師在開啟教師機(jī)2后,通過按下上課按鍵22啟動(dòng)人臉檢測(cè)模塊3對(duì)學(xué)生進(jìn)行人臉檢測(cè),并將檢測(cè)到的人臉信息發(fā)送到人臉識(shí)別服務(wù)器4進(jìn)行人臉識(shí)別,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)名。具體為,當(dāng)上課時(shí),老師通過按下上課按鍵22,教師機(jī)2即接收到上課的指令,發(fā)送控制信號(hào)到人臉檢測(cè)模塊3。人臉檢測(cè)模塊3接收