基于物联网的学生自动点名机的制作方法

本实用新型涉及点名机技术领域，具体涉及一种基于物联网的学生自动点名机。

背景技术：

在高校中，许多学生自制力不足，会出现旷课逃课的现象。所以在教学过程中，老师会通过课堂点名的方式来防止学生逃课、确保学生的上课时间，从而在一定程度上保证教学效果。传统点名通常是采用逐个点名的方式进行统计，不仅效率低下、浪费了宝贵的教学时间，而且也不能每节课都花费大量的时间进行点名。因此，有必要研究一种不占用课堂时间的学生自动点名机。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种不占用课堂时间、基于物联网的学生自动点名机。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于物联网的学生自动点名机，包括由微控制器控制的人脸图像采集装置和人脸图像处理装置，所述人脸图像采集装置与人脸图像处理装置电连接，所述微控制器通过互联网与储存有学生信息的服务器连接；所述人脸图像采集装置包括朝向室外的第一人脸采集装置和朝向室内的第二人脸采集装置；所述人脸图像处理装置包括人脸图像预处理模块和人脸图像特征提取模块；所述服务器设置有匹配识别系统和客户端。

优选的，本实用新型还包括设置在门口的红外感应装置，所述红外感应装置由微控制器控制。

优选的，所述第二人脸采集装置包括摄像装置、与摄像装置连接的电动云台，所述电动云台通过电动滑块与导向杆滑动连接，所述导向杆与墙体固接且沿竖直方向延伸，所述摄像装置、电动云台、电动滑块均由微控制器控制。

本实用新型具有以下有益效果：当学生进入教室时，在微控制器的控制下，第一人脸采集装置会采集学生的人脸图像，采集的学生人脸图像经人脸图像处理装置处理后，通过互联网发送给服务器。服务器储存有学生信息、并设置有匹配识别系统；通过匹配识别系统，服务器可以判断出进入教室的学生的身份。同理，当学生离开教室时，在微控制器的控制下，第二人脸采集装置会采集学生的人脸图像，采集的学生人脸图像经人脸图像处理装置处理后，会通过互联网发送给服务器，从而使服务器判断出离开教室的学生的身份。老师通过教学电脑登陆服务器的客户端，即可从服务器实时了解教室内学生的出勤状况，不必占用课堂时间即可完成点名，节约了宝贵的课堂时间；此外，通过人脸识别进行点名，可靠性、准确性大大提高，避免了他人代点名等情况的出现。老师也可以在其他时间通过客户端登陆到服务器查看学生的长期到课情况，从而了解学生的学习状况。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是第二人脸采集装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1～2进一步阐述本实用新型。

一种基于物联网的学生自动点名机，包括由微控制器1控制的人脸图像采集装置2和人脸图像处理装置3，所述人脸图像采集装置2与人脸图像处理装置3电连接。应当理解的是，所述人脸图像采集装置2用于检测和拍摄学生的人脸图像，并发送给人脸图像处理装置3。所述微控制器1通过互联网与储存有学生信息的服务器4连接。所述人脸图像采集装置2包括朝向室外的第一人脸采集装置5和朝向室内的第二人脸采集装置6。应当理解的是，第一人脸采集装置5用于采集进入教室的学生的人脸图像，用于判断该学生的出勤情况，第二人脸采集装置6用于采集离开教室的学生的人脸图像，用于判断该学生的早退情况。所述人脸图像处理装置3包括人脸图像预处理模块7和人脸图像特征提取模块8。应当理解的是，所述人脸图像预处理模块7的预处理过程包括人脸图像的光线补偿、灰度变换、直方图均衡化、归一化、几何校正、滤波以及锐化；所述人脸图像特征提取模块8会对人脸进行特征建模，提取人脸图像的视觉特征、像素统计特征、人脸图像变换系数特征、人脸图像代数特征。所述服务器4设置有匹配识别系统和客户端。应当理解的是，老师可以通过电脑登陆客户端、从服务器4读取数据，了解学生的出勤情况。

下面阐述本实用新型的实施方式，当学生进入教室时，在微控制器1的控制下，第一人脸采集装置5会采集学生的人脸图像并发送给人脸图像处理装置3；采集的学生人脸图像经人脸图像处理装置3预处理和特征提取后，会通过互联网发送给服务器4。服务器4储存有学生信息、并设置有匹配识别系统；通过匹配识别系统，服务器4就可以判断出进入教室的学生的身份。当学生离开教室时，在微控制器1的控制下，第二人脸采集装置6会采集学生的人脸图像，采集的学生人脸图像经人脸图像处理装置3处理后，会通过互联网发送给服务器4，服务器4通过匹配识别系统就可以判断出离开教室的学生的身份。老师通过教学电脑登陆客户端，即可从服务器4实时了解教室内学生的出勤状况，不必占用课堂时间即可完成点名，节约了宝贵的课堂时间；而且还避免了老师记不住学生相貌，学生冒名顶替情况的出现。此外，本实用新型对学生的出勤情况是实时动态监测，可以清楚记录每个学生每次进入、离开教室的时间。

作为本实用新型的进一步优选，本实用新型还在门口设置了红外感应装置9，所述红外感应装置9由微控制器1控制。应当理解的是，所述红外感应装置9可以感应人员进入或离开教室，当第一人脸采集装置5采集到人脸A后，若红外感应装置9在一段时间内(如：3秒，可根据实际情况调整设置)未能检测到人员进入教室，则判定A未进入教室；同理，当第二人脸采集装置6采集到人脸B后，若红外感应装置9在一段时间内未检测到人员离开教室，则判定B未离开教室。设置红外感应装置9可以提高本实用新型的可靠性和稳定性，避免错检的发生。

进一步地，所述第二人脸采集装置6包括摄像装置10、与摄像装置10连接的电动云台11，所述电动云台11通过电动滑块12与导向杆13滑动连接，所述导向杆13与墙体固接且沿竖直方向延伸，所述摄像装置10、电动云台11、电动滑块12均由微控制器1控制。应当理解的是，当短时间内的人流量较大时，微控制器1会关闭第一人脸采集装置5和第二人脸采集装置6，并在上课后重新启动第二人脸采集装置6；通过电动云台11调节摄像装置10的角度，可以对教室里的每一个学生进行人脸图像采集，并将采集的人脸图像经人脸图像处理装置3和人脸图像特征提取装置处理后、通过互联网发送给服务器4，从而实现对教室内学生的点名。避免了人流量较大时，漏检、错检等情况的发生。此外，电动云台11通过电动滑块12与导向杆13滑动连接，电动滑块12可沿导向杆13向下滑动，降低电动云台11的高度，便于对电动云台11上的摄像装置10进行维护。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。