论文部分内容阅读
【摘要】 该文主要介绍一种新型的课堂自能考勤系统,该系统可以智能的完成考察学生出勤的情况,系统通过面部正面摄像、总控处理器、面部录入装置、对比处理器、数据库、信号屏蔽装置、时间节点控制器等实时的自动采集数据信息、自动对所采集数据进行分析处理,然后以可视化界面进行汇报。比起传统的点名方式既方便、快捷,又省资源。
【关键词】 面部摄入装置 智能考勤
目前,随着高等教育的普及化,高等院校的不断扩招,一定程度上导致部分高校教学资源紧张,学生参差不齐、难以管理的问题。采用门禁系统,虽然能免除教师的点名工作,但门禁系统不能动态掌握学生进入教室后的状态,如再次离开教室等,并且门禁系统也不能杜绝代人签到的情况。现有的技术存在以下缺点:1)人工点名方式即浪费时间又没有效率,常有学生替答到,教师也难以发现;2)缺少中继环节,数据传输不够稳定,可靠性不高。
一、系统总体设计方案
本系统主要介绍在校生上课考勤智能签到,无需任课教师进行传统的点名核实,并做手写记录。它涉及电子通信技术领域,首先通过面部录入装置将每一个学生的面部特征录入数据库,然后在学生上课时通过面部正面摄像捕捉面部特征,在数据库进行对比完成初步签到,同时信号屏蔽装置自动启动屏蔽手机信号,防止上課玩手机,另外在上课过程中,时间节点控制器不定时捕捉学生面部特征,实现上课过程中二次签到,避免中途翘课。系统包含的面部正面摄像和时间节点控制器分别与总控处理器连接,总控处理器与信号屏蔽装置连接,总控处理器与对比处理器互相连接,对比处理器与数据库互相连接,面部录入装置与数据库连接(如图1所示)。它结构简单,设计巧妙,在座位上安装有面熟摄像头,上课前系统自动录入正面面孔,有对比装置进行对比完成签到,同时配合时间节点控制器和信号屏蔽装置,有效的防止中途翘课及上课玩手机的问题。
二、面部识别系统
检测——当系统连接到视频监视系统后,识别软件会在摄影机的视野中搜寻面部信息。如果在视野中存在一张面孔,它会在几分之一秒的时间内检测到它。它使用多尺度算法以低分辨率搜索面部图像。(算法是提供一组指令以完成特定任务的一个程序)。系统只有在检测到类似头部的形状后,才切换到高分辨率搜索。
对齐——一旦检测到面部图像,系统会确定头部的位置、大小和姿态。
标准化——头部图像经过缩放和旋转,以便能记录和映射到相应的大小和姿态。无论头部的位置如何以及相距摄像机的距离有多远,都可以执行标准化过程。光线不会对标准化过程产生影响。
表示——系统将面部数据转换成一个唯一的代码。通过编码,可以更加容易地将新近捕获的面部数据与存储的面部数据进行比较。
匹配——将新捕获的面部数据与存储的数据进行对比,并(在理想情况下)链接到至少一个已存储的面部图像。
面部识别系统的核心是局部特征分析(LFA)算法。这是系统在对面孔进行编码时使用的数学技术。系统对面孔进行测量,并生成一个面纹,即面部的唯一数字代码。在存储了面纹之后,系统会将它与数据库中存储的成千或成百万的面纹数据进行对比。每个面纹都存储为一个84字节的文件。系统可以用每分钟6000万张面孔的速度对内存中的面纹数据进行匹配,对于硬盘中的面纹数据,每分钟可以匹配1500万张面孔。
三、总结
本文主要研究学生通过面部识别系统智能签到,在电脑终端显示、处理。在整个研究、实验过程中都取得了良好效果。该系统在校园教室内进行安装使用,让任课老师无需传统的点名记录,只要登录电脑终端系统便可考察学生的出勤情况,有效提高了学校对学生的管理效率。另外,该智能签到系统还可以在校园内的其它方面派上用场,比如教师大会、讲座、活动签到等。甚至还可以在政府、企业等部门相关方面使用,可提高会议管理的工作效率。随着面部识别技术的不断成熟,该套系统也会得到创新的改变,不断完善并相信在诸多方面广泛应用。
参 考 文 献
[1] 周晓光,王晓华.射频识别(RFID)技术原理与应用实例[M] .北京:人民邮电出版社.2006:12-26.
[2] 张敏贵.面部检测与面部特征提取技术研究[D].西北大学硕士学位,2004,5,1
[3] 山士官.面像识别技术及应用技术[D].东北大学大学硕士学位,2010,6,5.
[4] 景英娟,董育宁.生物特征识别技术综述[J].桂林电子工业学院学报,2005,4.
【关键词】 面部摄入装置 智能考勤
目前,随着高等教育的普及化,高等院校的不断扩招,一定程度上导致部分高校教学资源紧张,学生参差不齐、难以管理的问题。采用门禁系统,虽然能免除教师的点名工作,但门禁系统不能动态掌握学生进入教室后的状态,如再次离开教室等,并且门禁系统也不能杜绝代人签到的情况。现有的技术存在以下缺点:1)人工点名方式即浪费时间又没有效率,常有学生替答到,教师也难以发现;2)缺少中继环节,数据传输不够稳定,可靠性不高。
一、系统总体设计方案
本系统主要介绍在校生上课考勤智能签到,无需任课教师进行传统的点名核实,并做手写记录。它涉及电子通信技术领域,首先通过面部录入装置将每一个学生的面部特征录入数据库,然后在学生上课时通过面部正面摄像捕捉面部特征,在数据库进行对比完成初步签到,同时信号屏蔽装置自动启动屏蔽手机信号,防止上課玩手机,另外在上课过程中,时间节点控制器不定时捕捉学生面部特征,实现上课过程中二次签到,避免中途翘课。系统包含的面部正面摄像和时间节点控制器分别与总控处理器连接,总控处理器与信号屏蔽装置连接,总控处理器与对比处理器互相连接,对比处理器与数据库互相连接,面部录入装置与数据库连接(如图1所示)。它结构简单,设计巧妙,在座位上安装有面熟摄像头,上课前系统自动录入正面面孔,有对比装置进行对比完成签到,同时配合时间节点控制器和信号屏蔽装置,有效的防止中途翘课及上课玩手机的问题。
二、面部识别系统
检测——当系统连接到视频监视系统后,识别软件会在摄影机的视野中搜寻面部信息。如果在视野中存在一张面孔,它会在几分之一秒的时间内检测到它。它使用多尺度算法以低分辨率搜索面部图像。(算法是提供一组指令以完成特定任务的一个程序)。系统只有在检测到类似头部的形状后,才切换到高分辨率搜索。
对齐——一旦检测到面部图像,系统会确定头部的位置、大小和姿态。
标准化——头部图像经过缩放和旋转,以便能记录和映射到相应的大小和姿态。无论头部的位置如何以及相距摄像机的距离有多远,都可以执行标准化过程。光线不会对标准化过程产生影响。
表示——系统将面部数据转换成一个唯一的代码。通过编码,可以更加容易地将新近捕获的面部数据与存储的面部数据进行比较。
匹配——将新捕获的面部数据与存储的数据进行对比,并(在理想情况下)链接到至少一个已存储的面部图像。
面部识别系统的核心是局部特征分析(LFA)算法。这是系统在对面孔进行编码时使用的数学技术。系统对面孔进行测量,并生成一个面纹,即面部的唯一数字代码。在存储了面纹之后,系统会将它与数据库中存储的成千或成百万的面纹数据进行对比。每个面纹都存储为一个84字节的文件。系统可以用每分钟6000万张面孔的速度对内存中的面纹数据进行匹配,对于硬盘中的面纹数据,每分钟可以匹配1500万张面孔。
三、总结
本文主要研究学生通过面部识别系统智能签到,在电脑终端显示、处理。在整个研究、实验过程中都取得了良好效果。该系统在校园教室内进行安装使用,让任课老师无需传统的点名记录,只要登录电脑终端系统便可考察学生的出勤情况,有效提高了学校对学生的管理效率。另外,该智能签到系统还可以在校园内的其它方面派上用场,比如教师大会、讲座、活动签到等。甚至还可以在政府、企业等部门相关方面使用,可提高会议管理的工作效率。随着面部识别技术的不断成熟,该套系统也会得到创新的改变,不断完善并相信在诸多方面广泛应用。
参 考 文 献
[1] 周晓光,王晓华.射频识别(RFID)技术原理与应用实例[M] .北京:人民邮电出版社.2006:12-26.
[2] 张敏贵.面部检测与面部特征提取技术研究[D].西北大学硕士学位,2004,5,1
[3] 山士官.面像识别技术及应用技术[D].东北大学大学硕士学位,2010,6,5.
[4] 景英娟,董育宁.生物特征识别技术综述[J].桂林电子工业学院学报,2005,4.