一种基于人脸识别技术的考场监控摄像机及系统的制作方法

本实用新型涉及摄像机技术领域，具体涉及一种基于人脸识别技术的考场监控摄像机及系统。

背景技术：

随着我国考试改革的不断深入，国家教育招生考试在标准化考场中进行已经成了考试的基本要求，随着考试规模和考试种类的增加，标准化考点一直在不停的建设中，目前用于教育招生考试的标准化考场已经实现了全国联网，实现了从国家、省、市、县、考点的五级管理模式，实现了教育考试网上巡查的目标。

为了防止考生舞弊，考场通常设置摄像机和身份认证终端，在考生进场时进行指纹认证、现场拍照后台比对进行认证的，以防止考生替考，并在考试过程中利用摄像机监控考场。

但是，利用身份认证终端对考生的身份认证的过程比较繁琐、操作复杂、效率偏低、考试工作人员工作量增加，且由于摄像机和身份认证终端之间相互独立，使得投入成本较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于人脸识别技术的考场监控摄像机及系统，以解决利用身份认证终端对考生的身份认证的过程比较繁琐、操作复杂、效率偏低、考试工作人员工作量增加，且由于摄像机和身份认证终端之间相互独立，使得投入成本较大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于人脸识别技术的考场监控摄像机，包括多媒体资源采集机构、抓拍感应机构、人脸识别机构、第一数据传输机构和控制器；

所述多媒体资源采集机构、所述抓拍感应机构、所述人脸识别机构和所述第一数据传输机构均与所述控制器信号连接；

所述多媒体资源采集机构将采集的第一多媒体资源数据发送给所述控制器；

所述抓拍感应机构将感应区的感应信息发送给所述控制器；

所述控制器将根据所述感应信息生成的识别指令发送给所述人脸识别机构，并将根据接收到的所述人脸识别机构的识别结果生成的抓拍指令发送给所述多媒体资源采集机构；

所述多媒体资源采集机构将根据所述抓拍指令采集的第二多媒体资源数据发送给所述控制器；

所述控制器将所述第一多媒体资源数据和所述第二多媒体资源数据通过所述第一数据传输机构发送给服务器。

进一步地，上述所述的考场监控摄像机，还包括报警机构；

所述报警机构与所述第一数据传输机构信号连接；

所述第一数据传输机构将接收的所述服务器发送的报警信号发送给所述报警机构。

进一步地，上述所述的考场监控摄像机，所述抓拍感应机构包括感应线圈和/或红外传感器。

进一步地，上述所述的考场监控摄像机，还包括存储器；

所述存储器与所述控制器信号连接；

所述控制器将所述第一多媒体资源数据和所述第二多媒体资源数据发送至所述存储器。

进一步地，上述所述的考场监控摄像机，还包括第二数据传输机构；

所述第二数据传输机构与所述控制器信号连接。

进一步地，上述所述的考场监控摄像机，还包括感光器件和补光元件；

所述感光器件和所述补光元件均与所述控制器信号连接。

进一步地，上述所述的考场监控摄像机，还包括拾音器；

所述拾音器与所述控制器信号连接；

所述拾音器将采集的音频信号发送给所述控制器。

本实用新型还提供一种基于人脸识别技术的考场监控系统，其特征在于，包括服务器、终端和如上所述的考场监控摄像机；

所述考场监控摄像机和所述终端均与所述服务器通讯连接。

进一步地，上述所述的考场监控系统中，所述服务器设置有作弊行为数据库；

所述服务器将根据所述作弊行为数据库和所述第一多媒体资源数据得到的疑似作弊信息发送给所述终端。

进一步地，上述所述的考场监控系统中，所述终端设置有参数设置机构；

所述参数设置机构将接收的目标参数发送给所述服务器；

所述服务器将根据所述目标参数从所述第一多媒体资源数据中获取的目标多媒体资源数据发送给所述终端。

本实用新型的基于人脸识别技术的考场监控摄像机及系统，通过设置多媒体资源采集机构、抓拍感应机构、人脸识别机构、第一数据传输机构和控制器，由多媒体资源采集机构采集考场内的第一多媒体资源数据，通过第一数据传输机构发送给服务器，以便巡考人员对考场进行巡考、监控。利用抓拍感应机构监测感应区的感应信息，并由人脸识别机构识别感应区内监测对象的人脸图像后，由多媒体资源采集机构对监测对象的人脸图像进行抓拍，得到第二多媒体资源数据，通过第一数据传输机构发送给服务器，以便对监测对象进行身份认证。采用本实用新型的技术方案，能够减少考试工作人员的工作量，提高考试管理效率，降低投入成本。

附图说明

图1为本实用新型的基于人脸识别技术的考场监控摄像机实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型的基于人脸识别技术的考场监控摄像机实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型的基于人脸识别技术的考场监控系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实施例技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实施例中的实施例，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，都属于本实施例保护的范围。

说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的部分，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

图1为本实用新型的基于人脸识别技术的考场监控摄像机实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的考场监控摄像机可以包括多媒体资源采集机构10、抓拍感应机构11、人脸识别机构12、第一数据传输机构13和控制器14，其中，多媒体资源采集机构10、抓拍感应机构11、人脸识别机构12和第一数据传输机构13均与控制器14信号连接。

在一个具体实现过程中，当本实施例的考场监控摄像机通电后，控制器14根据实际需求自动进行图像信号处理调整后，控制多媒体资源采集机构10可以采集可视范围内的视频、图像和声音等数据作为第一多媒体资源数据，并发送给控制器14，再由控制器14将第一多媒体资源数据通过第一数据传输机构13发送给服务器，以便考试工作人员利用终端从服务器获取第一多媒体资源数据后，根据第一多媒体资源数据对考场进行巡考、监控，以防止考生在考试过程中进行作弊。

为了防止考生替考，减少投入成本，本实施例中，考生进入考场后，需要进入感应区，以进行身份认证。

具体地，抓拍感应机构11可以实时监测感应区的感应信息，并将感应区的感应信息发送给控制器14，控制器14根据接收的感应信息，生成对应的识别指令，将生成的识别指令发送给人脸识别机构12，以使人脸识别机构12识别感应区内的人脸图像。例如，抓拍感应机构11可以采用但不限制于感应线圈和/或红外传感器实现，其可以实时监测到感应区内监测对象进出感应区的状况，作为感应区的感应信息，当监测到监测对象进入感应区时，控制器14生成对应的识别指令，将生成的识别指令发送给人脸识别机构12，以使人脸识别机构12识别感应区内的人脸图像。例如，可以在感应区设置感应线圈，当监测对象进入感应区后，感应线圈能够感应到，并生成相应的感应信息或者设置与感应区相对应的红外传感器，当监测对象进入感应区后，红外传感器能够感应到，并生成相应的感应信息。

需要说明的是，本实施例中仅当测到监测对象进入感应区时，进行人脸识别即可，当监测对象离开感应区或者在感应区停留时间超过预设阈值后，则不再进行人脸抓拍。

监测对象进入感应区后，可以抬头看一眼考场监控摄像机(1-2秒)，以使人脸识别机构12能够清晰的识别出监测对象的人脸图像后，可以将识别的人脸图像作为识别结果发送给控制器14，控制器14根据接收到的人脸识别机构12的识别结果，生成对应的抓拍指令，并将生成的抓拍指令发送给多媒体资源采集机构10，使多媒体资源采集机构10进入抓拍状态，并对感应区的人脸图像进行抓拍，作为第二多媒体资源数据，并发送给控制器14，控制器14再将第二多媒体资源数据通过第一数据传输机构13发送给服务器。

服务器中预先存储有考生报名时采集的图像信息，当服务器接收到第二多媒体资源数据时，利用人脸识别技术相关算法，比对第二多媒体资源数据与考生报名时采集的图像信息是否相匹配，相匹配时，可以确认考生未替考，不匹配时，可以确认为疑似替考，以便后续采取进一步措施确认考生身份。

需要说明的是，本实施例中的监测对象除了考生外，还也可以为考试工作人员等，以增加对考试工作人员的管理，具体地，可以对考试工作人员的基本信息按照要求进行采集，存入身份认证服务器，可以对考试工作人员什么时候进出考场进行自动记录，可以对考场的监考员进行有效识别认证，防止考试工作人员私自更换监考考场。

本实施例中，可以由同一设备完成监测对象的身份认证、考场巡考和监控等功能，无需设置额外设备，减小了投入成本，且在对监测对象进行身份认证时，由于基于人脸图像进行认证，可以使监测对象在无意识的状态下就可获取到监测对象的人脸图像，不需要专门配合，采集人脸图像更加容易，过程相对简单，减少了考试工作人员的工作量，提高了考试管理效率，且在特殊情况下还可以进行同时多个人脸图像的分拣、判断及识别，这就进一步提高了身份认证效率，同时，监测对象不需要和设备直接接触，就能获取人脸图像，提取人脸特征进行检测，从而避免了采集指纹时由于手里有汗液、指纹不清晰等因素造成多次采集指纹，不易对监测对象造成心理影响。

本实施例的基于人脸识别技术的考场监控摄像机，通过设置多媒体资源采集机构10、抓拍感应机构11、人脸识别机构12、第一数据传输机构13和控制器14，由多媒体资源采集机构10采集考场内的第一多媒体资源数据，通过第一数据传输机构13发送给服务器，以便巡考人员对考场进行巡考、监控。利用抓拍感应机构11监测感应区的感应信息，并由人脸识别机构12识别感应区内监测对象的人脸图像后，由多媒体资源采集机构10对监测对象的人脸图像进行抓拍，得到第二多媒体资源数据，通过第一数据传输机构13发送给服务器，以便对监测对象进行身份认证。采用本实用新型的技术方案，能够减少考试工作人员的工作量，提高考试管理效率，降低投入成本。

上述实施例中，在安装基于人脸识别技术的考场监控摄像机时，可以安装在考场前门后面上方的墙角处，和原来的标准化考场摄像头的安装位置一致，使其可以实现对整个考场的无死角监控(包括讲台)，实现原来视频监控考场的功能；同时，可以在考生进入考场时对考生刷脸认证，确认身份防止考生替考。

在一个具体实现过程中，可以利用软件方式设置一个与物理考场一一对应的逻辑考场，使远程巡查人员能够清楚的了解到，某一考点的某一考场的某一座位对应的考生及该考生的相关信息，如该考生的准考证号、姓名、性别、照片等特征。一旦发现作弊行为，可以很清楚的记录某地市某考点某考场某号考生进行了什么形式的作弊。

另外，考试工作人员可以在对各个考场进行远程巡考过程中，若发现异常情况时快速作出响应。

实施例2

图2为本实用新型的基于人脸识别技术的考场监控摄像机实施例二的结构示意图，如图2所示，本实施例的考场监控摄像机在图1所示实施例的基础上，进一步还可以包括报警机构15，其中，报警机构15与第一数据传输机构13信号连接，其中报警机构15优选为声光报警器。

在实际应用中，若存在考生替考等现象，为了及时通知考试工作人员，服务器在比对出第二多媒体资源数据与考生报名时采集的图像信息不匹配时，会生成相应的报警信号，并通过第一数据传输机构13发送给报警机构15，以提醒考试工作人员。例如，本实施例中的第一数据传输机构13包括但不限制于无线保真模块(WIreless-FIdelity，WiFi)、窄带物联网(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)模块和移动网络模块中的至少一种，在实际应用中，可以优选利用NB-IoT模块将第一多媒体资源数据和第二多媒体资源数据发送至服务器，当NB-IoT网络没有信号时，可以通过软件设置，自动切换到WiFi或者4G移动网络，通过WiFi或者4G移动网络发送给服务器。

由于可能存在考场监控摄像机与服务器之间断开连接的可能，导致第一多媒体资源数据和第二多媒体资源数据无法及时上传至服务器，因此，如图2所示，本实施例的考场监控摄像机还可以包括与控制器14信号连接的存储器16，控制器14将第一多媒体资源数据和第二多媒体资源数据发送至存储器16，以进行存储。

例如，在得到第一多媒体资源数据和第二多媒体资源数据后，控制器14可以将第一多媒体资源数据和第二多媒体资源数据发送到存储器16，进行存储，但由于本地存储的数据后续用途较小，且存储大量的数据会造成考场监控摄像机运行缓慢，增加设备成本，因此，本实施例中的存储器16优选为仅用于临时存储相关数据即可，控制器14可以实时监测第一数据传输机构13与服务器的通讯状态，当监测到第一数据传输机构13与服务器之间连通时，控制器14无需将第一多媒体资源数据和第二多媒体资源数据发送到存储器16，当监测到第一数据传输机构13与服务器之间断开时，控制器14可以将第一多媒体资源数据和第二多媒体资源数据发送到存储器16，进行存储，并当监测到第一数据传输机构13与服务器之间连接时，再将第一多媒体资源数据和第二多媒体资源数据发送到服务器。

为了方便本地管理，如图2所示，本实施例的考场监控摄像机还可以包括第二数据传输机构17，第二数据传输机构17与控制器14信号连接，控制器14将第一多媒体资源数据和第二多媒体资源数据通过所述第二数据传输机构17发送给考试工作人员的终端。其中，本实施例的第二数据传输机构17可以优选为红外模块、蓝牙模块和WiFi模块等中的至少一种。

例如，以对考生身份认证为例对本实用新型的技术方案进行描述，当第一数据传输机构13与服务器之间断开时，由于服务器无法对监测对象进行身份认证，则考生则无法入场，而由于每个人基本都会携带手机等终端，可以将考试工作人员的终端分别与第二数据传输机构17和服务器建立通讯连接，考试工作人员利用自己的终端从服务器获取考生报名时采集的图像信息，控制器14将第二多媒体资源数据通过所述第二数据传输机构17发送给考试工作人员的终端，由终端根据考生报名时采集的图像信息和第二多媒体资源数据完成对考生进行身份认证，以防止耽误考生入场。

需要说明的是，由于考试规定中规定考试工作人员和考生在考试期间是不允许携带手机等终端的，因此，本实施例中若考试工作人员利用自己的终端对考生进行身份认证前，需要通过服务器对考试工作人员进行认证后才可以使用，且该请求为极端情况下的应急措施下发送的。例如，考试工作人员可以通过终端向服务器发送认证请求，其中，该认证请求携带考试工作人员的身份标识，服务器可以将认证请求发送给相关负责人的终端，并接收相关负责人的终端返回的确认信息，这样考试工作人员才可以继续利用自己的终端，对考生进行身份认证。

由于可能存在光线不足的情况，因此，如图2所示，本实施例的考场监控摄像机还可以包括感光器件18和补光元件19，其中，感光器件和补光元件19均与控制器14信号连接。感光器件18检测考场监控摄像机可是范围内的当前光线强度，并发送给控制器14，控制器14设置有获取第一多媒体资源数据和第二多媒体资源数据时，所需光线强度的阈值，因此，当控制器14确定当前光线强度小于所需光线强度的阈值时，启动补光元件19，以提高考场监控摄像机可是范围内的光线强度，使获取到的第一多媒体资源数据和第二多媒体资源数据更加清晰。

如图2所示，本实施例的考场监控摄像机还可以包括拾音器，考场中可以安装拾音器设备，以便采集考场内的音频信号，并将采集的音信号通过数据传输机构发送至服务器，以便对考场内的异常声音进行甄别、分析，也可以对考场的音频信号进行存储备份以备以后查证所需。。

实施例3

图3为本实用新型的基于人脸识别技术的考场监控系统实施例的结构示意图，如图3所示，本实施例的基于人脸识别技术的考场监控系统可以包括服务器2、终端3和如图1或图2所示的考场监控摄像机1，其中，考场监控摄像机1和终端3均与服务器2通讯连接。

本实施例的基于人脸识别技术的考场监控系统，通过采用上述结构实现对监测对象的身份认证和考场的巡考监控的实现机制与上述图1或图2所示实施例的实现机制相同，详细可以参考上述图1或图2所示实施例的记载，在此不再赘述。

本实施例的基于人脸识别技术的考场监控系统，通过在考场监控摄像机1设置多媒体资源采集机构、抓拍感应机构、人脸识别机构、第一数据传输机构和控制器，由多媒体资源采集机构采集考场内的第一多媒体资源数据，通过第一数据传输机构发送给服务器2，以便巡考人员对考场进行巡考、监控。利用抓拍感应机构监测感应区的感应信息，并由人脸识别机构识别感应区内监测对象的人脸图像后，由多媒体资源采集机构对监测对象的人脸图像进行抓拍，得到第二多媒体资源数据，通过第一数据传输机构发送给服务器2，以便对监测对象进行身份认证。采用本实用新型的技术方案，能够减少考试工作人员的工作量，提高考试管理效率，降低投入成本。

上述所述实施例中，为了及时发现考生作弊行为，可以根据以往考生常用的作弊手段、作弊时的行为习惯等进行归纳总结，在服务器2设置作弊行为数据库，服务器2在接收到第一多媒体资源数据后，会根据设置的作弊行为数据库对第一多媒体资源数据进行分析判断，并当确定某一考生存在疑似作弊行为时，生成相应的疑似作弊信息，并发送给相应的终端3，以通知考试工作人员及时采取相应措施。其中，本实施例中的疑似作弊信息可以包括但不限制于考生的作弊形式、考生的准考证号、姓名、性别、照片、所在的考点、考场和座位号中的至少一种，以便考试工作人员对该考生采取相应措施。

需要说明的是，本实施例中服务器2设置的作弊行为数据库可以由考试工作人员自己设置，还可以结合机器学习等相关算法，由服务器2自己得到相应的作弊行为数据库，本实施例不做具体限制。

在实际应用过程中，服务器2在判断考生作弊行为时可能存在判断误差，为了避免由于判断误差，对考生进行错误处理，影响考生的成绩，本实施例中，可以在终端3设置参数设置机构，当终端3接收到疑似作弊信息，并生成考生A可能存在作弊的提示信号后，考试工作人员可以利用终端3的参数设置机构设置目标参数，如考生A的准考证号、姓名等，并将目标参数发送给所述服务器2，使服务器2将根据该目标参数从第一多媒体资源数据中获取的目标多媒体资源数据发送给终端3，以便考试工作人员从终端3查看目标多媒体资源数据，进一步观察考生A的行为，由考试工作人员确定考生A确实存在作弊行为时，再对考生A进行相关处理。

另外，本实施例中，即使服务器2未向终端3发送疑似作弊信息，考试工作人员仍可利用参数设置机构主观的设置目标参数，以有针对性的对考生进行监控。也可以对监考教师站在考生旁边看考生答题、长时间站在某一考生身边等行为进行监督，以免给考生造成心理影响，妨碍考生答题。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。