基于人脸识别的校园管理方法与流程

本发明涉及校园管理领域，特别是涉及一种基于人脸识别的校园管理方法。

背景技术：

人脸识别，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行识别的一系列相关技术，通常也叫做人像识别、面部识别。人脸识别是一项热门的计算机技术研究领域，它属于生物特征识别技术，是对生物体(一般特指人)本身的生物特征来区分生物体个体。生物特征识别技术所研究的生物特征包括脸、指纹、手掌纹、虹膜、视网膜、声音(语音)、体形、个人习惯(例如敲击键盘的力度和频率、签字)等，相应的识别技术就有人脸识别、指纹识别、掌纹识别、虹膜识别、视网膜识别、语音识别(用语音识别可以进行身份识别，也可以进行语音内容的识别，只有前者属于生物特征识别技术)、体形识别、键盘敲击识别、签字识别等。

现有的校园管理系统中，还是采用校园卡牌的方式进行管理每个学生的日常生活，包括了日常的考勤、校园的借书以及饭堂支付饭菜。然而，由于校园卡牌需要随身携带，而且还容易出现丢失的情况，若当发生丢弃的时候，则可能会被其他人盗窃卡牌里面的金额，或者是拿来去图书馆借书，因此，现有的校园卡牌式的管理很不方便，也容易发生必要的盗刷的情况。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种方便、安全及避免发生盗窃的基于人脸识别的校园管理方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于人脸识别的校园管理方法，包括：

在学校开学的时候用摄像头获取学生的正视图、左视图和右视图，服务器统一对所述正视图、所述左视图和所述右视图进行预处理操作得到预处理图像，所述服务器将所述预处理图像再经人脸识别操作后，得到人脸轮廓预存图像，将所述人脸轮廓预存图像保存至所述服务器的图像数据库中；

在每个考场中安装监考摄像头和显示器，考试学生站在所述监考摄像头前进行拍照操作得到当前学生图像，然后将所述当前学生图像发送至所述服务器中，所述服务器接收并响应所述当前学生图像，并将所述当前学生图像与所述人脸轮廓预存图像进行比对，若匹配成功，则所述服务器发送“验证通过”信号至所述显示器中，所述显示器接收并响应所述“验证通过”信号，并将所述“验证通过”信号中的验证通过显示出来；

在每个课室中安装考勤摄像头和显示屏，所述考勤摄像头用于获取每一个进入教室的视频，提取所述视频内的当前考勤图片，然后将所述当前考勤图片发送至所述服务器中，所述服务器接收并响应所述当前考勤图片，并将所述当前考勤图片与储存至所述图像数据库的每一个所述人脸轮廓预存图像一一进行匹配，若匹配成功，则所述服务器发送“匹配成功”信号至所述显示屏中，所述显示屏接收并响应所述“匹配成功”信号，并将所述“匹配成功”信号中的验证通过显示出来；

在图书馆借书管理处安装借书摄像头和上位机，所述上位机与所述借书摄像头电连接，所述借书摄像头用于拍摄所述学生的当前图像，所述借书摄像头将所述当前图像发送至所述服务器中，所述接收并响应所述当前图像，并将所述当前图像与储存至所述图像数据库的每一个所述人脸轮廓预存图像一一进行匹配，若匹配成功，则调出所述图像数据库中匹配成功的学生的图书管理表，并记录所述学生的借书情况，并将所述学生的借书情况显示在所述上位机上。

在其中一个实施例中，所述服务器建立学生图像数据表以及学生信息表，所述学生图像数据表用于存储各个学生的所述人脸轮廓预存图像，所述学生信息表用于存储学生信息，并且，所述学生图像数据表上的所述人脸轮廓预存图像与所述学生信息表上的所述学生信息一一对应。

在其中一个实施例中，所述服务器将所述学生图像数据表和所述学生信息表存储至所述图像数据库中。

在其中一个实施例中，所述学生信息表包括学生姓名、学生学号、所属班级和所属年级。

在其中一个实施例中，所述服务器发送“匹配成功”信号至所述显示屏的操作，具体还包括：所述服务器提取匹配成功所对应的学生信息，将所述学生信息和所述匹配成功信息发送至显示屏中，所述显示屏接收并响应所述学生信息和所述“匹配成功”信号，并将所述学生信息和所述“匹配成功”信号中的验证通过显示出来。

在其中一个实施例中，在每个课室中安装考勤摄像头和显示屏，预设考勤时间，所述考勤摄像头用于实时获取每一个进入教室的视频。

在其中一个实施例中，所述预设考勤时间为上课时间前的一个小时。

在其中一个实施例中，所述服务器统一对所述正视图、所述左视图和所述右视图进行预处理操作得到预处理图像的操作具体包括如下步骤：对所述正视图、所述左视图和所述右视图进行灰度变化，得到灰度图片组；将所述灰度图片组进行平滑处理操作，得到平滑后图像组；对所述平滑后图像组进行直方图平衡操作，得到预处理图像。

在其中一个实施例中，所述服务器将所述预处理图像再经人脸识别操作后，得到人脸轮廓预存图像的操作具体包括如下步骤：

对所述预处理图像进行人脸检测与定位操作，得到人脸检测图片；

将所述人脸检测图片进行特征提取与识别操作，得到人脸轮廓预存图像。

在其中一个实施例中，所述监考摄像头与所述考勤摄像头的结构、尺寸及参数相同。

本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本发明为一种基于人脸识别的校园管理方法，通过设置人脸识别的管理，使得监考的时候，可以直接获取考试学生的头像，就不用验证学生的校园卡牌，也可以避免出现卡牌丢失时，不能进行监考的验证了；同时，在考勤的时候，也可以直接进行人脸打卡，不用采用校园卡进行打卡，打卡方式更方便；并且，在图书馆借书的时候，可以直接扫描人脸，就可以读取该学生图书管理表上对应的借书情况，避免了校园卡牌管理模式，借书方式更安全、更方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施方式的基于人脸识别的校园管理方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，一种基于人脸识别的校园管理方法，包括：

s110、在学校开学的时候用摄像头获取学生的正视图、左视图和右视图，服务器统一对所述正视图、所述左视图和所述右视图进行预处理操作得到预处理图像，所述服务器将所述预处理图像再经人脸识别操作后，得到人脸轮廓预存图像，将所述人脸轮廓预存图像保存至所述服务器的图像数据库中；

s120、在每个考场中安装监考摄像头和显示器，考试学生站在所述监考摄像头前进行拍照操作得到当前学生图像，然后将所述当前学生图像发送至所述服务器中，所述服务器接收并响应所述当前学生图像，并将所述当前学生图像与所述人脸轮廓预存图像进行比对，若匹配成功，则所述服务器发送“验证通过”信号至所述显示器中，所述显示器接收并响应所述“验证通过”信号，并将所述“验证通过”信号中的验证通过显示出来；

s130、在每个课室中安装考勤摄像头和显示屏，所述考勤摄像头用于获取每一个进入教室的视频，提取所述视频内的当前考勤图片，然后将所述当前考勤图片发送至所述服务器中，所述服务器接收并响应所述当前考勤图片，并将所述当前考勤图片与储存至所述图像数据库的每一个所述人脸轮廓预存图像一一进行匹配，若匹配成功，则所述服务器发送“匹配成功”信号至所述显示屏中，所述显示屏接收并响应所述“匹配成功”信号，并将所述“匹配成功”信号中的验证通过显示出来；

s140、在图书馆借书管理处安装借书摄像头和上位机，所述上位机与所述借书摄像头电连接，所述借书摄像头用于拍摄所述学生的当前图像，所述借书摄像头将所述当前图像发送至所述服务器中，所述接收并响应所述当前图像，并将所述当前图像与储存至所述图像数据库的每一个所述人脸轮廓预存图像一一进行匹配，若匹配成功，则调出所述图像数据库中匹配成功的学生的图书管理表，并记录所述学生的借书情况，并将所述学生的借书情况显示在所述上位机上。

需要说明的是，这里的对步骤s120～s140顺序不做限定，也可以从步骤s140开始，在执行步骤s120，也可以同时进行步骤s120～s140，在此是按照实际需求开始进行该管理方法。

如此，本发明为一种基于人脸识别的校园管理方法，通过设置人脸识别的管理，使得监考的时候，可以直接获取考试学生的头像，就不用验证学生的校园卡牌，也可以避免出现卡牌丢失时，不能进行监考的验证了；同时，在考勤的时候，也可以直接进行人脸打卡，不用采用校园卡进行打卡，打卡方式更方便；并且，在图书馆借书的时候，可以直接扫描人脸，就可以读取该学生图书管理表上对应的借书情况，避免了校园卡牌管理模式，借书方式更安全、更方便。

需要说明的是，所述服务器建立学生图像数据表以及学生信息表，所述学生图像数据表用于存储各个学生的所述人脸轮廓预存图像，所述学生信息表用于存储学生信息，并且，所述学生图像数据表上的所述人脸轮廓预存图像与所述学生信息表上的所述学生信息一一对应。

需要说明的是，所述服务器将所述学生图像数据表和所述学生信息表存储至所述图像数据库中。优选的，所述学生信息表包括学生姓名、学生学号、所属班级和所属年级。

需要说明的是，所述服务器发送“匹配成功”信号至所述显示屏的操作，具体还包括：所述服务器提取匹配成功所对应的学生信息，将所述学生信息和所述匹配成功信息发送至显示屏中，所述显示屏接收并响应所述学生信息和所述“匹配成功”信号，并将所述学生信息和所述“匹配成功”信号中的验证通过显示出来。

需要说明的是，在每个课室中安装考勤摄像头和显示屏，预设考勤时间，所述考勤摄像头用于实时获取每一个进入教室的视频。优选的，所述预设考勤时间为上课时间前的一个小时。

需要说明的是，所述服务器统一对所述正视图、所述左视图和所述右视图进行预处理操作得到预处理图像的操作具体包括如下步骤：对所述正视图、所述左视图和所述右视图进行灰度变化，得到灰度图片组；将所述灰度图片组进行平滑处理操作，得到平滑后图像组；对所述平滑后图像组进行直方图平衡操作，得到预处理图像。

需要说明的是，所述服务器将所述预处理图像再经人脸识别操作后，得到人脸轮廓预存图像的操作具体包括如下步骤：

对所述预处理图像进行人脸检测与定位操作，得到人脸检测图片；

将所述人脸检测图片进行特征提取与识别操作，得到人脸轮廓预存图像。

需要说明的是，所述监考摄像头与所述考勤摄像头的结构、尺寸及参数相同。

可以理解，考勤摄像头安装在教室的门口的，因此，为了提高考勤摄像头的结构稳定性，进而提高考勤摄像头的管理方法的可靠性，并且，为了防止学生损坏考勤摄像头，进而提高考勤摄像头的使用寿命，同时，为了避免灰尘或者雨露进入考勤摄像头的内部，损坏考勤摄像头，使得考勤摄像头不能进行对学生的管理，所以，在一实施方式中，所述考勤摄像头上还设有防尘防水固定装置，所述防尘防水固定装置包括固定架、安装组件、防水防尘组件及防撞击组件，所述固定架设置于墙体上，所述安装组件、所述防水防尘组件和所述防撞击组件分别设置于所述固定架上，所述固定架包括支撑板、第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板分别设置于所述支撑板上，所述安装组件的第一端设置于所述第一固定板上，所述安装组件的第二端设置于所述第二固定板上；所述安装组件包括第一安装顶板、第二安装顶板、第一安装侧板、第二安装侧板及底板，所述第一安装顶板的第一端设置于所述第一安装侧板上，所述第一安装顶板的第二端设置于所述第二安装顶板的第一端上，所述第二安装顶板的第二端设置于所述第二安装侧板上，所述底板的两端分别设置于所述第一安装侧板和所述第二安装侧板上，所述第一安装侧板上开设有第一滑槽，所述第二安装侧板上开设有第二滑槽，所述第一滑槽和所述第二滑槽共同用于嵌置所述考勤摄像头；所述第一安装顶板和所述第二安装顶板连接结构呈倒v的形状；所述防水防尘组件包括透明防水板体、第一卡接块及第二卡接块，所述第一卡接块和所述第二卡接块分别设置于所述透明防水板体上，所述第一滑槽内开设有第一卡口，所述第二滑槽内开设有第二卡口，所述第一卡接块卡接于所述第一卡口内，所述第二卡接块卡接于所述第二卡口内，所述第一卡接块设置有两个，两个第一卡接块分别设置于所述透明防水板体上，所述第二卡接块设置有两个，两个第二卡接块分别设置于所述透明防水板体上；所述防撞击组件包括第一缓冲板体、第二缓冲板体、多个第一缓冲柱和多个第二缓冲柱，各所述第一缓冲柱的第一端分别设置于所述第一安装侧板上，各所述第一缓冲柱的第二端分别设置于所述第一缓冲板体上，各所述第二缓冲柱的第一端分别设置于所述第二安装侧板上，各所述第二缓冲柱的第二端分别设置于所述第二缓冲板体上。

如此，将考勤摄像头安装在教室的门口后，通过在考勤摄像头上设有防尘防水固定装置，可以提高考勤摄像头的结构稳定性，进而提高考勤摄像头的管理方法的可靠性，还可以防止学生损坏考勤摄像头，进而提高考勤摄像头的使用寿命，同时，还可以避免灰尘或者雨露进入考勤摄像头的内部，损坏考勤摄像头，使得考勤摄像头不能进行对学生的管理。

为了进一步理解防尘防水固定装置的结构原理，解释防尘防水固定装置的使用过程，例如，所述考勤摄像头上还设有防尘防水固定装置，所述防尘防水固定装置包括固定架、安装组件、防水防尘组件及防撞击组件，所述固定架设置于墙体上，所述安装组件、所述防水防尘组件和所述防撞击组件分别设置于所述固定架上；需要说明的是，所述防尘防水固定装置用于实现提高考勤摄像头的结构稳定性、防止学生损坏考勤摄像头以及避免灰尘或者雨露进入考勤摄像头的内部；所述固定架用于固定安装组件、防水防尘组件及防撞击组件；所述安装组件用于方便安装考勤摄像头、防水防尘组件以及防撞击组件；所述防水防尘组件用于实现防尘防水，进而可以提高考勤摄像头的使用寿命；所述防撞击组件用于防止考勤摄像头被撞击，为考勤摄像头提供缓冲力，不会直接发送碰撞。

所述固定架包括支撑板、第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板分别设置于所述支撑板上，所述安装组件的第一端设置于所述第一固定板上，所述安装组件的第二端设置于所述第二固定板上；如此，通过设置支撑板用于固定第一固定板和第二固定板，设置第一固定板和第二固定板用于共同固定安装组件和考勤摄像头，进而提高考勤摄像头的结构稳定性。

所述安装组件包括第一安装顶板、第二安装顶板、第一安装侧板、第二安装侧板及底板，所述第一安装顶板的第一端设置于所述第一安装侧板上，所述第一安装顶板的第二端设置于所述第二安装顶板的第一端上，所述第二安装顶板的第二端设置于所述第二安装侧板上，所述底板的两端分别设置于所述第一安装侧板和所述第二安装侧板上，所述第一安装侧板上开设有第一滑槽，所述第二安装侧板上开设有第二滑槽，所述第一滑槽和所述第二滑槽共同用于嵌置所述考勤摄像头；所述第一安装顶板和所述第二安装顶板连接结构呈倒v的形状；需要说明的是，通过设置第一安装顶板和第二安装顶板连接结构呈倒v的形状，可以使得滴落在防尘防水固定装置上的水珠滑落下来，进而可以水珠进入到防尘防水固定装置内，进而使得水珠进入到考勤摄像头上，从而使得考勤摄像头上的电路发生短路，降低考勤摄像头的使用寿命。

所述防水防尘组件包括透明防水板体、第一卡接块及第二卡接块，所述第一卡接块和所述第二卡接块分别设置于所述透明防水板体上，所述第一滑槽内开设有第一卡口，所述第二滑槽内开设有第二卡口，所述第一卡接块卡接于所述第一卡口内，所述第二卡接块卡接于所述第二卡口内，所述第一卡接块设置有两个，两个第一卡接块分别设置于所述透明防水板体上，所述第二卡接块设置有两个，两个第二卡接块分别设置于所述透明防水板体上；需要说明的是，所述透明防水板体用于实现防水防尘的作用，并且所述透明防水板体为透明玻璃，使得可以实现防水防尘的效果。所述第一卡接块和所述第二卡接块用于共同将透明防水板体卡接在第一安装侧板的第一滑槽、第二安装侧板的第二滑槽上。

所述防撞击组件包括第一缓冲板体、第二缓冲板体、多个第一缓冲柱和多个第二缓冲柱，各所述第一缓冲柱的第一端分别设置于所述第一安装侧板上，各所述第一缓冲柱的第二端分别设置于所述第一缓冲板体上，各所述第二缓冲柱的第一端分别设置于所述第二安装侧板上，各所述第二缓冲柱的第二端分别设置于所述第二缓冲板体上。需要说明的是，所述第一缓冲板体、第二缓冲板体可以实现缓冲的作用，第一缓冲柱和第二缓冲柱用于进一步提供缓冲力，防止第一缓冲板体、第二缓冲板体直接撞击固定架。

如此，将考勤摄像头安装在教室的门口后，通过在考勤摄像头上设有防尘防水固定装置，可以提高考勤摄像头的结构稳定性，进而提高考勤摄像头的管理方法的可靠性，还可以防止学生损坏考勤摄像头，进而提高考勤摄像头的使用寿命，同时，还可以避免灰尘或者雨露进入考勤摄像头的内部，损坏考勤摄像头，使得考勤摄像头不能进行对学生的管理。

本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本发明为一种基于人脸识别的校园管理方法，通过设置人脸识别的管理，使得监考的时候，可以直接获取考试学生的头像，就不用验证学生的校园卡牌，也可以避免出现卡牌丢失时，不能进行监考的验证了；同时，在考勤的时候，也可以直接进行人脸打卡，不用采用校园卡进行打卡，打卡方式更方便；并且，在图书馆借书的时候，可以直接扫描人脸，就可以读取该学生图书管理表上对应的借书情况，避免了校园卡牌管理模式，借书方式更安全、更方便。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。