本发明属于考场上的防作弊器械技术领域，具体是涉及一种用于考场的防作弊装置。
背景技术：
随着我国教育事业的快速发展、教育考试规模不断扩大，社会上一些逐利机构和个人盯上了国家教育考试，近年来有预谋的团伙舞弊、利用高科技手段进行考试舞弊日趋团伙化、商业化、跨区域化，抓好教育考试安全工作，整饬高科技考试作弊已成为教育主管部门的第一要务。随着信息技术的不断发展，考试作弊的现代科技介入程度越来越高，从早先的传呼机、手机，到现在的作弊鞋、作弊钱包、作弊纽扣摄像机、作弊钢笔、作弊饭卡、作弊手表、隐形耳机、微型无线扫描仪、带水银柱开关的无线信号收发器、作弊眼镜、作弊橡皮、作弊尺子、作弊计算器等等。这些高科技作弊工具虽然伪装成不同的外形，但就其技术原理来讲可分为用于看字的无线数传设备和用于听答案的无线音频接收设备。
为了防止考生在考场上作弊，体现公平公正，现有技术中的防止作弊的技术方案有以下几种：
中国专利申请201320415987.4公开了一种防作弊的在线考试装置，如图1所示，其包括考生终端机、考场主机、身份证验证机、指纹录入器、服务器主机、数据库服务器评分终端机和虹膜扫描仪，考生终端机通过局域网连接到考场主机，身份证验证机和指纹录入器均连接到考场主机，考场主机和评分终端机均通过互联网连接到服务器主机，数据库服务器连接到服务器主机，虹膜扫描仪连接到考场主机。不仅可以通过身份证、指纹和虹膜三重验证考生的身份，防止代考等作弊现象的发生。但是该装置只能防止在线考试的作弊，局限较大。现有的考试中还有许多考试不能采用在线考试的形式进行。
中国专利申请201680000024.4公开了一种考试防作弊系统，如图2所示，包括佩戴在考生手腕上的手环、监控系统和设置在考场入口的感应系统；手环上设置有用于区分考生身份的身份信息模块、用于与监控系统通讯的第一无线模块、用于检测考生心率变化的心率检测模块；感应系统包括用于识别身份信息模块的身份识别模块、用于与监控系统通讯的第二无线模块；监控系统包括监控摄像头、与第一无线模块和第二无线模块通讯的第三无线模块、用于处理讯息的处理器、心率监控模块、用于控制监控摄像头转动的控制模块以及考生信息数据库；心率监控模块用于实时监测心率检测模块发送的考生心率变化信息，并在考生心率超出正常心率变化范围时通过控制模块转动监控摄像头对该考生进行重点监控。但是该防作弊系统需要在考生的手腕上佩戴手环，成本较高，不利于实际中的大规模推广采用，没有太大的实际意义。另一方面，在考生的手腕上佩戴手环，会对考生造成一定的心理压力，不利于考生发挥出正常的应试水平。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于考场的防作弊装置，能够实现对学生虹膜、指纹、笔迹等生物特性进行采集，有效防止发生替考现象，并通过在考试过程中实施监控，防止考场内发生作弊，以解决上述背景技术中提出的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于考场的防作弊装置，包括装置本体、虹膜识别仪和指纹采集仪，所述虹膜识别仪安装于装置本体的内部，所述指纹采集仪设置于虹膜识别仪的侧部，所述装置本体的上部安装有摄像头，所述摄像头的侧部设置有led显示屏，所述led显示屏的侧部设置有语音播报器，所述语音播报器的侧部设置有报警指示灯，所述语音播报器的侧部安装有拾音器，所述装置本体的内部安装有arm处理器，所述arm处理器连接有存储器，所述arm处理器连接有信息对比处理器，所述装置本体的侧部安装有金属探测器，所述金属探测器的侧部通过卡块卡接有扫描仪。
优选的。所述装置本体的下部设置有支撑杆，所述支撑杆通过阻尼转轴转动连接有底座，所述装置本体远离金属探测器的一侧安装有蓄电池。
优选的，所述虹膜识别仪的表侧安装有透光板，所述透光板的内侧设置有相机。
优选的，所述摄像头设置有至少三组，且所述摄像头均布于装置本体的上部。
优选的，所述指纹采集仪的侧部设置有导槽，所述导槽的内部套接有滑块，所述滑块的表侧粘贴有海绵垫。
优选的，所述装置本体的侧部设置有usb插头，且所述usb插头设置有至少两组。
优选的，所述拾音器的侧部安装有麦克风，且所述拾音器与对比处理器相连。
优选的，所述金属探测器采用电磁感应型金属探测器或x射线检测型金属探测器或微波检测型金属探测器，且所述金属探测器的侧部设置有蜂鸣器。
优选的，所述蓄电池分别与虹膜识别仪、指纹采集仪、led显示屏、arm处理器、金属探测器和扫描仪电性相连，所述arm处理器分别与虹膜识别仪、指纹采集仪、语音播报器和拾音器相连。
优选的，所述底座和支撑杆均采用中空设置，且所述底座的一侧安装有信号屏蔽仪。
优选的，为了提高虹膜识别仪对考生虹膜识别的准确性，所述的透光板的材料为玻璃或聚碳酸酯，其透光率g大于85%；所述的透光板的厚度h为0.3-3.25mm。当透光板的厚度h太小时，容易被破坏，不能起到对虹膜识别仪的保护作用；当透光板的厚度h太大时，其透光性不足，不能准确地对考生虹膜进行识别，所以透光板的厚度h优选为0.5-1.2mm。
优选的，所述的透光板的透光率g和厚度h满足：g·h大于等于0.56。
优选的，所述摄像头为三组，从左向右分别为a1、a2、a3；摄像头a1对考生的面部左侧部分进行拍摄，摄像头a2对考生的面部中间部分进行拍摄，摄像头a3对考生的面部右侧部分进行拍摄。然后将三组摄像头拍摄的图片进行整合，还原出考生的面部特征，与存储器中对应的考生数据进行对比，当对比的相似率超过阈值m时，认定该防作弊装置识别的考生与存储器中对应的考生为一个人。当对比的相似率超过阈值m时，启用虹膜识别仪对考生的虹膜识别，以进一步判断。当所述的阈值过大时，由于拍摄的误差和存储器中的数据误差，容易对考生进行误判；当所述的阈值过小时，用于出现替考的行为，所以所述的阈值为0.85-0.90。
优选的，所述的透光板的透光率g、厚度h和阈值m满足以下关系：
其中e为自然常数；上式只进行数值运算，不涉及单位运算。
与现有技术相比，本发明的技术效果和优点：
1、本发明的用于考场的防作弊装置，通过虹膜识别仪对考生的虹膜进行识别，通过指纹采集仪对考生的指纹信息进行采集，通过拾音器对考生的声音进行收集，通过扫描仪对作答试卷的笔迹进行收集，达到对学生个人信息的充分采集；
2、本发明的用于考场的防作弊装置，通过信息对比处理器对收集的信息和存储器力存储的考生信息进行对比，通过led显示屏、语音播报器和报警指示灯直观的展示对比结果，并通过声音和指示灯的形式提醒监考人员；
3、本发明的用于考场的防作弊装置，通过蓄电池对虹膜识别仪、指纹采集仪、led显示屏、arm处理器、金属探测器和扫描仪输入电能，防止在考试过程中突然断电而发生的影响设备的运行；
4、本发明的用于考场的防作弊装置，通过支撑杆和阻尼转轴，方便对装置本体的位置进行调节，从而方便将装置放置在课桌上，通过摄像头实时监控考生的考试状态，达到充分有效的监控，防止考试过程中发生作弊现象
5、本发明的用于考场的防作弊装置，本发明简单便捷的实现对学生虹膜、指纹、笔迹等生物特性进行采集，有效防止发生替考现象，并通过在考试过程中实施监控，防止考场内发生作弊现象；
6、本发明的用于考场的防作弊装置，通过选择透光板的材质、投光率及厚度，提高虹膜识别仪对考生虹膜识别的准确性；
7、本发明的用于考场的防作弊装置，通过设置透光板的透光率、厚度和阈值之间的关系，使透光板容易被破坏，起到对虹膜识别仪的保护作用；并准确地对考生虹膜进行识别。
附图说明
图1为现有技术中的一种防作弊的在线考试装置示意图；
图2为现有技术中的一种考试防作弊系统示意图；
图3为本发明的用于考场的防作弊装置结构示意图；
图4为本发明的用于考场的防作弊装置指纹采集仪结构示意图；
图5为本发明的用于考场的防作弊装置控制模块示意图。
图3-5中：1、装置本体；2、虹膜识别仪；3、指纹采集仪；4、摄像头；5、led显示屏；6、语音播报器；7、报警指示灯；8、拾音器；9、arm处理器；10、存储器；11、信息对比处理器；12、金属探测器；13、卡块；14、扫描仪；15、支撑杆；16、阻尼转轴；17、底座；18、蓄电池；19、透光板；20、相机；21、导槽；22、滑块；23、海绵垫；24、usb插头；25、麦克风；26、蜂鸣器；27、信号屏蔽仪。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图3-5所示，一种用于考场的防作弊装置，包括装置本体1、虹膜识别仪2和指纹采集仪3，所述虹膜识别仪2安装于装置本体1的内部，所述指纹采集仪3设置于虹膜识别仪2的侧部，所述装置本体1的上部安装有摄像头4，所述摄像头4的侧部设置有led显示屏5，所述led显示屏5的侧部设置有语音播报器6，所述语音播报器6的侧部设置有报警指示灯7，所述语音播报器6的侧部安装有拾音器8，所述装置本体1的内部安装有arm处理器9，所述arm处理器9信号连接有存储器10，所述arm处理器9信号连接有信息对比处理器11，所述装置本体1的侧部安装有金属探测器12，所述金属探测器12的侧部通过卡块13卡接有扫描仪14。
所述装置本体1的下部设置有支撑杆15，所述支撑杆15通过阻尼转轴16转动连接有底座17，所述装置本体1远离金属探测器12的一侧安装有蓄电池18。
所述虹膜识别仪2的表侧安装有透光板19，所述透光板19的内侧设置有相机20。透光板19方便考生将眼部放置在透光板19的对侧，相机20对眼部进行拍照扫描，获得考生的虹膜信息。
所述摄像头4设置有至少三组，且所述摄像头4均布于装置本体1的上部。多组摄像头4可以有效的在考试过程中对考生考试状态进行实时监控，防止在考试过程中作弊。
所述指纹采集仪3的侧部设置有导槽21，所述导槽21的内部套接有滑块22，所述滑块22的表侧粘贴有海绵垫23。海绵垫23用于考生对手部进行清洁，方便指纹信息的采集，滑块22和导槽21方便海绵垫23的安装与更换。
所述装置本体1的侧部设置有usb插头24，且所述usb插头24设置有至少两组。usb插头24便于将外部收集的学生信息导入存储器10的内部，同时便于信息的传输。
所述拾音器8的侧部安装有麦克风25，且所述拾音器8与对比处理器11信号相连。麦克风25方便将声音扩大，达到对考生音频信息的充分有效采集。
所述金属探测器12采用电磁感应型金属探测器或x射线检测型金属探测器或微波检测型金属探测器，且所述金属探测器12的侧部设置有蜂鸣器26。蜂鸣器26便于报警，提示监考人员考生携带有金属物品，便于监考人员的监考。
所述蓄电池18分别与虹膜识别仪2、指纹采集仪3、led显示屏5、arm处理器9、拾音器8、金属探测器12和扫描仪14电性相连，所述arm处理器9分别与虹膜识别仪2、指纹采集仪3、语音播报器6和拾音器8信号相连。方便各结构之间信号的传输，同时便于对各结构进行供电，保证装置本体1的正常运行。
所述底座17和支撑杆15均采用中空设置，且所述底座17的一侧安装有信号屏蔽仪27。信号屏蔽仪27能够对外界信号进行屏蔽，防止考生利用智能设备进行作弊。
工作原理：使用时，将底座17放置在考试桌面上，转动阻尼转轴16，阻尼转轴16转动带动支撑杆15转动，从而调节装置本体1的角度和高度，让摄像头4正对考生，在考试前考生将眼部放在透光板19部位，透光板19内部的相机20对考生的眼部进行拍照，获得考生的虹膜信息，然后考生将手指在海绵垫23上清洁后放置在指纹采集仪3的上部进行指纹采集，指纹采集完毕后，学生对着麦克风25讲话，并通过拾音器8对学生的声音进行采集，将采集的数据传送给信息对比处理器11和arm处理器9，对收集信息和学生的信息进行对比，并通过存储器10进行存储，在使用过程中，信号屏蔽仪27能够对外界信号进行屏蔽，防止考生利用智能设备进行作弊，摄像头4可以有效的在考试过程中对考生考试状态进行实时监控，防止在考试过程中作弊，简单便捷的实现对学生虹膜、指纹、笔迹等生物特性进行采集，有效防止发生替考现象，并通过在考试过程中实施监控，防止考场内发生作弊现象。
实施例2
一种用于考场的防作弊装置，包括装置本体1、虹膜识别仪2和指纹采集仪3，所述虹膜识别仪2安装于装置本体1的内部，所述指纹采集仪3设置于虹膜识别仪2的侧部，所述装置本体1的上部安装有摄像头4，所述摄像头4的侧部设置有led显示屏5，所述led显示屏5的侧部设置有语音播报器6，所述语音播报器6的侧部设置有报警指示灯7，所述语音播报器6的侧部安装有拾音器8，所述装置本体1的内部安装有arm处理器9，所述arm处理器9信号连接有存储器10，所述arm处理器9信号连接有信息对比处理器11，所述装置本体1的侧部安装有金属探测器12，所述金属探测器12的侧部通过卡块13卡接有扫描仪14。
所述装置本体1的下部设置有支撑杆15，所述支撑杆15通过阻尼转轴16转动连接有底座17，所述装置本体1远离金属探测器12的一侧安装有蓄电池18。
所述虹膜识别仪2的表侧安装有透光板19，所述透光板19的内侧设置有相机20。透光板19方便考生将眼部放置在透光板19的对侧，相机20对眼部进行拍照扫描，获得考生的虹膜信息。
所述摄像头4设置有至少三组，且所述摄像头4均布于装置本体1的上部。多组摄像头4可以有效的在考试过程中对考生考试状态进行实时监控，防止在考试过程中作弊。
所述指纹采集仪3的侧部设置有导槽21，所述导槽21的内部套接有滑块22，所述滑块22的表侧粘贴有海绵垫23。海绵垫23用于考生对手部进行清洁，方便指纹信息的采集，滑块22和导槽21方便海绵垫23的安装与更换。
所述装置本体1的侧部设置有usb插头24，且所述usb插头24设置有至少两组。usb插头24便于将外部收集的学生信息导入存储器10的内部，同时便于信息的传输。
所述拾音器8的侧部安装有麦克风25，且所述拾音器8与对比处理器11信号相连。麦克风25方便将声音扩大，达到对考生音频信息的充分有效采集。
所述金属探测器12采用电磁感应型金属探测器或x射线检测型金属探测器或微波检测型金属探测器，且所述金属探测器12的侧部设置有蜂鸣器26。蜂鸣器26便于报警，提示监考人员考生携带有金属物品，便于监考人员的监考。
所述蓄电池18分别与虹膜识别仪2、指纹采集仪3、led显示屏5、arm处理器9、拾音器8、金属探测器12和扫描仪14电性相连，所述arm处理器9分别与虹膜识别仪2、指纹采集仪3、语音播报器6和拾音器8信号相连。方便各结构之间信号的传输，同时便于对各结构进行供电，保证装置本体1的正常运行。
所述底座17和支撑杆15均采用中空设置，且所述底座17的一侧安装有信号屏蔽仪27。信号屏蔽仪27能够对外界信号进行屏蔽，防止考生利用智能设备进行作弊。
为了提高虹膜识别仪对考生虹膜识别的准确性，所述的透光板的材料为玻璃或聚碳酸酯，其透光率g大于85%；所述的透光板的厚度h为0.3-3.25mm。当透光板的厚度h太小时，容易被破坏，不能起到对虹膜识别仪的保护作用；当透光板的厚度h太大时，其透光性不足，不能准确地对考生虹膜进行识别，所以透光板的厚度h优选为0.5-1.2mm。
所述的透光板的透光率g和厚度h满足：g·h大于等于0.56。
所述摄像头为三组，从左向右分别为a1、a2、a3；摄像头a1对考生的面部左侧部分进行拍摄，摄像头a2对考生的面部中间部分进行拍摄，摄像头a3对考生的面部右侧部分进行拍摄。然后将三组摄像头拍摄的图片进行整合，还原出考生的面部特征，与存储器中对应的考生数据进行对比，当对比的相似率超过阈值m时，认定该防作弊装置识别的考生与存储器中对应的考生为一个人。当对比的相似率超过阈值m时，启用虹膜识别仪对考生的虹膜识别，以进一步判断。当所述的阈值过大时，由于拍摄的误差和存储器中的数据误差，容易对考生进行误判；当所述的阈值过小时，用于出现替考的行为，所以所述的阈值为0.85-0.90。
实施例3
一种用于考场的防作弊装置，包括装置本体1、虹膜识别仪2和指纹采集仪3，所述虹膜识别仪2安装于装置本体1的内部，所述指纹采集仪3设置于虹膜识别仪2的侧部，所述装置本体1的上部安装有摄像头4，所述摄像头4的侧部设置有led显示屏5，所述led显示屏5的侧部设置有语音播报器6，所述语音播报器6的侧部设置有报警指示灯7，所述语音播报器6的侧部安装有拾音器8，所述装置本体1的内部安装有arm处理器9，所述arm处理器9信号连接有存储器10，所述arm处理器9信号连接有信息对比处理器11，所述装置本体1的侧部安装有金属探测器12，所述金属探测器12的侧部通过卡块13卡接有扫描仪14。
所述装置本体1的下部设置有支撑杆15，所述支撑杆15通过阻尼转轴16转动连接有底座17，所述装置本体1远离金属探测器12的一侧安装有蓄电池18。
所述虹膜识别仪2的表侧安装有透光板19，所述透光板19的内侧设置有相机20。透光板19方便考生将眼部放置在透光板19的对侧，相机20对眼部进行拍照扫描，获得考生的虹膜信息。
所述摄像头4设置有至少三组，且所述摄像头4均布于装置本体1的上部。多组摄像头4可以有效的在考试过程中对考生考试状态进行实时监控，防止在考试过程中作弊。
所述指纹采集仪3的侧部设置有导槽21，所述导槽21的内部套接有滑块22，所述滑块22的表侧粘贴有海绵垫23。海绵垫23用于考生对手部进行清洁，方便指纹信息的采集，滑块22和导槽21方便海绵垫23的安装与更换。
所述装置本体1的侧部设置有usb插头24，且所述usb插头24设置有至少两组。usb插头24便于将外部收集的学生信息导入存储器10的内部，同时便于信息的传输。
所述拾音器8的侧部安装有麦克风25，且所述拾音器8与对比处理器11信号相连。麦克风25方便将声音扩大，达到对考生音频信息的充分有效采集。
所述金属探测器12采用电磁感应型金属探测器或x射线检测型金属探测器或微波检测型金属探测器，且所述金属探测器12的侧部设置有蜂鸣器26。蜂鸣器26便于报警，提示监考人员考生携带有金属物品，便于监考人员的监考。
所述蓄电池18分别与虹膜识别仪2、指纹采集仪3、led显示屏5、arm处理器9、拾音器8、金属探测器12和扫描仪14电性相连，所述arm处理器9分别与虹膜识别仪2、指纹采集仪3、语音播报器6和拾音器8信号相连。方便各结构之间信号的传输，同时便于对各结构进行供电，保证装置本体1的正常运行。
所述底座17和支撑杆15均采用中空设置，且所述底座17的一侧安装有信号屏蔽仪27。信号屏蔽仪27能够对外界信号进行屏蔽，防止考生利用智能设备进行作弊。
为了提高虹膜识别仪对考生虹膜识别的准确性，所述的透光板的材料为玻璃或聚碳酸酯，其透光率g大于85%；所述的透光板的厚度h为0.3-3.25mm。当透光板的厚度h太小时，容易被破坏，不能起到对虹膜识别仪的保护作用；当透光板的厚度h太大时，其透光性不足，不能准确地对考生虹膜进行识别，所以透光板的厚度h优选为0.5-1.2mm。
所述的透光板的透光率g和厚度h满足：g·h大于等于0.56。
所述摄像头为三组，从左向右分别为a1、a2、a3；摄像头a1对考生的面部左侧部分进行拍摄，摄像头a2对考生的面部中间部分进行拍摄，摄像头a3对考生的面部右侧部分进行拍摄。然后将三组摄像头拍摄的图片进行整合，还原出考生的面部特征，与存储器中对应的考生数据进行对比，当对比的相似率超过阈值m时，认定该防作弊装置识别的考生与存储器中对应的考生为一个人。当对比的相似率超过阈值m时，启用虹膜识别仪对考生的虹膜识别，以进一步判断。当所述的阈值过大时，由于拍摄的误差和存储器中的数据误差，容易对考生进行误判；当所述的阈值过小时，用于出现替考的行为，所以所述的阈值为0.85-0.90。
所述的透光板的透光率g、厚度h和阈值m满足以下关系：
其中e为自然常数；上式只进行数值运算，不涉及单位运算。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。