一種基于wifi 和人臉識別技術的課堂點名方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種基于WIFI和人臉識別技術的課堂點名方法，包括以下步驟：學生和教師在身份認證系統(tǒng)中進行注冊；教師打開教師端進行點名，教師端的智能終端自動打開WIFI熱點，建立局域網(wǎng)；學生打開學生端，進行自拍臉部照片驗證；驗證成功后，身份認證系統(tǒng)控制學生端連接到WIFI熱點，教師端獲取成功連接WIFI的學生端的智能終端的MAC地址，身份認證系統(tǒng)實時匯總查詢成功的MAC地址，并通過身份認證信息形成最終出勤表。該方法易于實現(xiàn)，且簡單高效。
【專利說明】
一種基于WIFI和人臉識別技術的課堂點名方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及教學領域，具體涉及一種基于WIFI和人臉識別技術的課堂點名方法。
【背景技術】
[0002]在大學課堂中，最原始的點名方式是打印一份課堂學生名單，然后老師將名單中所有學生讀一遍，從而確認是否來上課。這種方式，可以獲得出勤表，但是會耗費人力和寶貴的課堂時間，效率低下，除此之外，還有可能出現(xiàn)代人簽到的現(xiàn)象。
[0003]隨著智能手機的普及，出現(xiàn)了使用手機連接W1-FI的簽到方式。在《基于無線網(wǎng)絡環(huán)境的智能終端現(xiàn)場點名系統(tǒng)和方法》中，提出了通過上傳簽到用戶的ID與簽到使用的智能手持設備的IMEI號進行簽到，但是這種方法的不足是會出現(xiàn)用戶A帶著用戶B的智能手持設備代人簽到的現(xiàn)象，無法準確判斷簽到人員的真實性。在《一種基于手機W1-FI信號的考勤系統(tǒng)》文章中，莊南慶提出通過考勤裝置提取出捕捉到的手機報文的MAC地址和登記的考勤對象的信息表相結合從而完成考勤。這種方法的缺點表現(xiàn)在需要一個額外的硬件設備創(chuàng)建無線局域網(wǎng)，實現(xiàn)過程相對復雜。
[0004]專利公開號為103455958A的《基于手機平臺的課堂考勤方法》提出的方法較為成熟，但是仍然存在以下不足:1.教室環(huán)境比較復雜(人臉遮擋、光照變化等)，對所拍攝的整個教室上課出勤情況的照片進行人臉檢測和分割，難度比較大，現(xiàn)有的人臉檢測算法可能會出現(xiàn)漏檢誤檢情況，需要通過教師人工糾正的方式進行修改，效率較低;2.在課堂點名過程，需要教師端和學生端手機上網(wǎng)連接服務器，對系統(tǒng)使用環(huán)境有較高的要求;3.不能有效避免代簽現(xiàn)象，系統(tǒng)可以允許學生A冒領學生B的照片。此外，可能出現(xiàn)學生A、學生B同時認領學生B照片的情況，這時只能通過事后人工辨認的方式來解決此沖突。
【發(fā)明內容】
[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于WIFI和人臉識別技術的課堂點名方法，該方法能有效避免學生代簽及漏簽的問題。
[0006]為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種基于WIFI和人臉識別技術的課堂點名方法，包括以下步驟:
[0007]SI，學生通過安裝于智能終端上的學生端輸入學生身份認證信息并在身份認證系統(tǒng)中進行注冊，學生身份認證信息包括學生臉部照片、學號、姓名及智能終端MAC地址；
[0008]S2，教師通過安裝于智能終端上的教師端輸入教師身份認證信息并在身份認證系統(tǒng)中進行注冊，下載學生身份認證信息、課程信息和教師信息；
[0009]S3，教師打開教師端進行點名，教師端的智能終端自動打開WIFI熱點，建立局域網(wǎng)；
[0010]S4，學生打開學生端，進入各自的智能終端的相機進行自拍臉部照片，并將拍攝所得照片與注冊時的臉部照片進行對比，進行臉部識別驗證，如果驗證成功，則執(zhí)行步驟S5，如果驗證失敗，繼續(xù)自拍進行驗證；
[0011]S5，身份認證系統(tǒng)控制學生端自動連接到所述WIFI熱點，教師端獲取成功連接WIFI的學生端的智能終端的MAC地址，并在其下載的學生身份認證信息中進行查詢，如果查詢到對應信息，即說明此學生為本班學生，判斷其簽到成功，并將簽到成功信息反饋至學生端；
[0012]S6，身份認證系統(tǒng)實時匯總查詢成功的MAC地址，并通過身份認證信息形成最終出勤表，反饋到教師端。
[0013]本發(fā)明能通過智能設備在教室建立一個WIFI無線局域網(wǎng)絡，所建立的網(wǎng)絡只有在同一個有限空間范圍內才能被搜索并連接上，所以可以保證簽到學生都在教室范圍內，同時能有效的防止學生代簽、漏簽，不需要額外的硬件設備支持，借助教師和學生的智能終端即可，如手機，該方法易于實現(xiàn)，且簡單高效。同時該方法不需要連接網(wǎng)絡，臉部特征、熱點名稱等保存在學生端本地數(shù)據(jù)庫，MAC地址，學號，課程信息等保存在教師端本地數(shù)據(jù)庫。
[0014]進一步的，學生簽到成功后，身份認證系統(tǒng)自動將學生使用端與所述WIFI熱點斷開連接，釋放連接通道，這樣保證了其他尚未簽到成功的學生能盡快進行認證簽到。
[0015]進一步的，所述步驟S4中，臉部識別驗證成功后需在規(guī)定時間內成功連接教師的WIFI熱點，如在規(guī)定時間內未能成功連接，則需重新進行臉部識別驗證，這避免了學生先進行臉部識別驗證后讓其它學生進行代簽的可能。
[0016]進一步的，所述步驟SI包括以下步驟:
[0017]Sl-1，將學生端安裝于智能終端上，學生在學生端上輸入學生學號和密碼，通過教務系統(tǒng)接口在教務系統(tǒng)中進行驗證，判斷該學生是否是已選修課程的學生，如果是，則執(zhí)行步驟S1-2，如果不是，則退出注冊；
[0018]S1-2，學生拍攝多張本人臉部照片保存在學生端的本地數(shù)據(jù)庫中，用作臉部特征提取；
[0019]S1-3，將學生學號、姓名以及對應智能終端的MAC地址綁定在一起形成該學生的身份認證表，保存在身份認證系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫里。
[0020]這使得學生注冊后，學生端本地數(shù)據(jù)庫中保存了該學生的人臉特征，所以連接到WIFI說明人臉識別通過，身份認證成功，同時該學生的智能終端的MAC地址與學號綁定，所以教師看到的是一張包括學生學號、姓名的出勤表，這樣可以確保學生身份的真實性，并有效解決代簽到問題。
[0021]進一步的，所述步驟S2包括以下步驟:
[0022]S2-1，教師在教師端上輸入教工號和登錄密碼，通過教務系統(tǒng)接口在教務系統(tǒng)中進行驗證，驗證該教師是否是本校教師；
[0023]S2-2，驗證通過后，教師端自動訪問身份認證系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫，下載中心數(shù)據(jù)庫中的學生的身份認證表、課程信息和教師信息，并保存在教師端的本地數(shù)據(jù)庫中。
[0024]這使得教師端所獲取的成功連接WIFI的學生端的智能終端的MAC地址與學生身份認證信息的比對就在教師端的本地數(shù)據(jù)庫中進行，從而驗證速度更快。
[0025]進一步的，所述步驟S1-2中所拍攝的臉部照片不少于3張，這保證了學生的臉部識別驗證能更加準確。
[0026]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0027]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0028]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結構圖；
[0029]圖2是學生首次登錄系統(tǒng)示意圖；
[0030]圖3是教師登錄系統(tǒng)不意圖；
[0031]圖4是簽到流程框圖。
【具體實施方式】
[0032]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0033]在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語的具體含義。
[0034]如圖1所示，一種基于WIFI和人臉識別技術的課堂點名系統(tǒng)，包括教務系統(tǒng)接口、身份認證系統(tǒng)、教師端、學生端。
[0035]教務系統(tǒng)接口與已有的學校教務系統(tǒng)進行交互。學生使用學號和密碼在學生端在學校教務系統(tǒng)中進行登錄，以驗證使用者的合法身份，并獲取學生信息和課表信息，發(fā)送到身份認證系統(tǒng)。教師端輸入教師工號和密碼進行登錄，獲取教師信息和課表信息，發(fā)送到身份認證系統(tǒng)。
[0036]身份認證系統(tǒng):包括首次登錄系統(tǒng)實現(xiàn)手機MAC地址與學生真實身份綁定和簽到過程中的臉部識別，形成了系統(tǒng)中心數(shù)據(jù)庫中學生的身份認證表，屬性主要包括學生學號、姓名、學生智能終端的MAC地址等，提取臉部特征，保存在本地數(shù)據(jù)庫。
[0037]WIFI熱點:連接教師端與學生端，進行簽到點名確認。
[0038]學生端:主要功能是自拍進行身份認證和連接到教師端的WIFI熱點進行簽到，從身份認證系統(tǒng)中獲取學生信息，課表信息，并上傳MAC地址到身份認證系統(tǒng)形成身份認證表。
[0039]教師端:主要功能是開啟供學生連接簽到的WIFI熱點，從身份認證系統(tǒng)中獲取教師信息、課表信息以及身份認證表，保存在本地數(shù)據(jù)庫。
[0040]圖2是學生首次登錄系統(tǒng)，目的是進行學生身份與學生智能終端MAC地址的認證和臉部特征的提取并保存。只需要第一次的登錄進行輸入學號密碼，以后便會自動進入系統(tǒng)。這樣一個MAC地址就與一個學生就聯(lián)系在一起，臉部特征保存在本地，用于以后進行身份認證。
[0041 ]圖3是教師登錄系統(tǒng)結構圖。
[0042]教師通過輸入教工號和密碼登錄教務系統(tǒng)，進行身份驗證，然后將信息傳送給身份認證系統(tǒng)，進而讀取選擇此課程的學生學號，姓名以及對應的手機MAC地址的身份認證表，并存儲在本地數(shù)據(jù)庫。
[0043]本發(fā)明提供了一種基于WIFI和人臉識別技術的課堂點名方法，包括以下步驟:
[0044]第一步，學生通過安裝于智能終端上的學生端輸入學生身份認證信息在身份認證系統(tǒng)中進行注冊，學生身份認證信息包括學生臉部照片、學號、姓名及智能終端MAC地址。
[0045]具體方法為:
[0046]Sl-1，將學生端安裝于智能終端上，學生在學生端上輸入學生學號和密碼，通過教務系統(tǒng)接口在教務系統(tǒng)中進行驗證，判斷該學生是否是已選修課程的學生，如果是，則執(zhí)行步驟S1-2，如果不是，則退出注冊。
[0047]S1-2，學生拍攝多張本人臉部照片保存在學生端的本地數(shù)據(jù)庫中，用作臉部特征提取，所拍攝的臉部照片不少于3張。
[0048]臉部照片一旦保存，也就是臉部特征提取完畢，不可以更換照片，避免后期更換其他代簽用戶的照片。
[0049]S1-3，將學生學號、姓名以及對應智能終端的MAC地址綁定在一起形成該學生的身份認證表，保存在身份認證系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫里。
[0050]第二步，教師通過安裝于智能終端上的教師端輸入教師身份認證信息在身份認證系統(tǒng)中進行注冊，下載學生身份認證信息、課程信息和教師信息。
[0051 ]具體方法為:
[0052]S2-1，教師在教師端上輸入教工號和登錄密碼，通過教務系統(tǒng)接口在教務系統(tǒng)中進行驗證，驗證該教師是否是本校教師。
[0053]S2-2，驗證通過后，教師端自動訪問身份認證系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫，下載中心數(shù)據(jù)庫中的學生的身份認證表、課程信息和教師信息，并保存在教師端的本地數(shù)據(jù)庫中。
[0054]第三步，開始點名，如圖4所示，教師打開教師端進行點名，教師端的智能終端自動打開WIFI熱點，建立局域網(wǎng)。
[0055]第四步，學生打開學生端，進入各自的智能終端的相機進行自拍臉部照片，并將拍攝所得照片與注冊時的臉部照片進行對比，進行臉部識別驗證，如果驗證成功，則執(zhí)行步驟S5，如果驗證失敗，繼續(xù)自拍進行驗證。
[0056]第五步，身份認證系統(tǒng)控制學生端自動連接到所述WIFI熱點，教師端獲取成功連接WIFI的學生端的智能終端的MAC地址，并在其下載的學生身份認證信息中進行查詢，如果查詢到對應信息，即說明此學生為本班學生，判斷其簽到成功，并將簽到成功信息反饋至學生端。
[0057]這里可將熱點名稱設置成為“XXX(教師姓名)-XXXX(課程名稱)-點名WIFI”，比如說張偉老師上C語言課，那么他的熱點名稱為“張偉-C語言-點名W1-FI”，學生端連接時默認連接符合此規(guī)則的WIFI熱點。
[0058]第六步，身份認證系統(tǒng)實時匯總查詢成功的MAC地址，并通過身份認證信息形成最終出勤表，反饋到教師端。
[0059]當A同學把手機轉交給B同學，讓B同學代其簽到時，針對這種情況，系統(tǒng)會在簽到前識別用戶“自拍”照片進行臉部識別，因此B同學不能使用A同學的手機實現(xiàn)代簽。
[0060]學生簽到成功后，身份認證系統(tǒng)自動將學生使用端與所述WIFI熱點斷開連接。
[0061 ]在步驟四中，臉部識別驗證成功后需在規(guī)定時間內成功連接教師的WIFI熱點，如在規(guī)定時間內未能成功連接，則需重新進行臉部識別驗證，這樣可以進一步防止A同學提前進行完臉部識別后再轉交手機給B同學進行代簽。
[0062]本實施例中教師端和學生端的智能終端均可以是智能手機，當然也可以是其它智能通訊終端。
[0063]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0064]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權利要求及其等同物限定。
【主權項】
1.一種基于WIFI和人臉識別技術的課堂點名方法，其特征在于:包括以下步驟: SI，學生通過安裝于智能終端上的學生端輸入學生身份認證信息并在身份認證系統(tǒng)中進行注冊，學生身份認證信息包括學生臉部照片、學號、姓名及智能終端MAC地址； S2，教師通過安裝于智能終端上的教師端輸入教師身份認證信息并在身份認證系統(tǒng)中進行注冊，下載學生身份認證信息、課程信息和教師信息； S3，教師打開教師端進行點名，教師端的智能終端自動打開WIFI熱點，建立局域網(wǎng)； S4，學生打開學生端，進入各自的智能終端的相機進行自拍臉部照片，并將拍攝所得照片與注冊時的臉部照片進行對比，進行臉部識別驗證，如果驗證成功，則執(zhí)行步驟S5，如果驗證失敗，繼續(xù)自拍進行驗證； S5，身份認證系統(tǒng)控制學生端自動連接到所述WIFI熱點，教師端獲取成功連接WIFI的學生端的智能終端的MAC地址，并在其下載的學生身份認證信息中進行查詢，如果查詢到對應信息，即說明此學生為本班學生，判斷其簽到成功，并將簽到成功信息反饋至學生端； S6，身份認證系統(tǒng)實時匯總查詢成功的MAC地址，并通過身份認證信息形成最終出勤表，反饋到教師端。2.根據(jù)權利要求1所述的基于WIFI和人臉識別技術的課堂點名方法，其特征在于:學生簽到成功后，身份認證系統(tǒng)自動將學生使用端與所述WIFI熱點斷開連接。3.根據(jù)權利要求1所述的基于WIFI和人臉識別技術的課堂點名方法，其特征在于:所述步驟S4中，臉部識別驗證成功后需在規(guī)定時間內成功連接教師的WIFI熱點，如在規(guī)定時間內未能成功連接，則需重新進行臉部識別驗證。4.根據(jù)權利要求1所述的基于WIFI和人臉識別技術的課堂點名方法，其特征在于:所述步驟SI包括以下步驟: Sl-1，將學生端安裝于智能終端上，學生在學生端上輸入學生學號和密碼，通過教務系統(tǒng)接口在教務系統(tǒng)中進行驗證，判斷該學生是否是已選修課程的學生，如果是，則執(zhí)行步驟S1-2，如果不是，則退出注冊； S1-2，學生拍攝多張本人臉部照片保存在學生端的本地數(shù)據(jù)庫中，用作臉部特征提取； 51-3，將學生學號、姓名以及對應智能終端的MAC地址綁定在一起形成該學生的身份認證表，保存在身份認證系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫里。5.根據(jù)權利要求1所述的基于WIFI和人臉識別技術的課堂點名方法，其特征在于:所述步驟S2包括以下步驟: 52-1，教師在教師端上輸入教工號和登錄密碼，通過教務系統(tǒng)接口在教務系統(tǒng)中進行驗證，驗證該教師是否是本校教師； S2-2，驗證通過后，教師端自動訪問身份認證系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫，下載中心數(shù)據(jù)庫中的學生的身份認證表、課程信息和教師信息，并保存在教師端的本地數(shù)據(jù)庫中。6.根據(jù)權利要求4所述的基于WIFI和人臉識別技術的課堂點名方法，其特征在于:所述步驟S1-2中所拍攝的臉部照片不少于3張。
【文檔編號】G06Q50/20GK105894414SQ201610316503
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】葛亮, 張谷力, 劉凱, 劉萍, 朱慶生
【申請人】重慶大學