[发明专利]一种教室内使用的全程自动考勤系统

说明书

技术领域

本发明属于网络信息采集控制领域，特别是涉及一种教室内使用的全程自动考勤系统。

背景技术

教室出勤考核应用一般包括两个状况：上课考勤和考试考勤。以大学教室为例，在上课场景中，传统的“点名”、“刷卡”、“刷指纹”和“半人工干预式考勤”等方式无法有效地解决学生“替考勤”和“先考勤、后溜走”等问题。在考试场景中，如果遇到“公务员考试”、“职称考试”、“中、高考”，以及“四、六级考试”等重大考试，监考老师并不熟悉考试人员，仅能通过肉眼比对考生所持证件图片和考生的人脸，对考生“是否替考”进行判断，属于依赖人工的主观识别方法。但是，考生的现场表情与证件图片在时间、空间上都有一定差异，加之考场气氛导致表情紧张，提高了现场人员做出正确判断的难度。

从上世纪70年代的插卡式考勤机，到当下基于移动服务的智能云考勤机，考勤系统已经经历了六代技术革新。其中，第三代磁卡型考勤机由于设备陈本低，目前仍然比较普遍。第四代生物身份识考勤机利用人的生物特征来识别的，使用非常方便而且可以防止代打卡现象。尽管第五代摄像考勤机虽然能够解决生物识别对环境和使用人群的限制，但是仍然不能够克服教室内“先考勤、后溜走”等骗考勤的现象。第六代移动考勤系统是一种利用手机定位机制(GPS)、位置服务（LBS）、云服务等构建的一种新型的考勤系统。只需要用户在手机上安装一个考勤软件，就可以随时随地将用户的位置传到服务器端，并与事先设置的考勤地点和考勤时间进行比对，从而判断出是否是有效的考勤。

值得一提的是，即使进化到第六代，移动考勤技术仍然具有明显的应用局限。就大学教室的考勤应用而言，在上课场景中，由于“学生”并不是“员工”，这类人群对个人隐私要求较高，往往并不能接受“被动安装”考勤软件。在考试场景中，为了防止考试作弊，移动通信设备往往被列为禁用工具，无法使用。

中国专利文献CN105551104A，于2016年5月4日公开了“一种基于监控图像座位判别的中小学课堂自动考勤系统”，包括：监控摄像头、视频服务器、考勤服务器和各类考勤记录查看终端。该系统充分利用中小学课堂座位相对固定的特点，仅需要一副低分辨率的课堂全景图像即可快速完成对所在教室的一次考勤，且考勤正确率高，无需学生主动配合，无需提前提取和保存学生生物特征信息，无个人隐私泄漏风险，并且对硬件系统性能要求低。但是该方案的精确度比较低，容易产生错判。

发明内容

本发明的目的是针对第五代与第六代考勤系统存在的优势和劣势，取长补短，研发一种基于多目标检测与人脸识别技术的非接触式全程自动考勤系统，与传统方案相比可以拥有更高的准确性，可以精确的对教室的人员进行全程式考勤。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种教室内使用的全程自动考勤系统，包括采集系统、分析系统和统计系统，所述采集系统包括摄像头，所述摄像头的数量为4个，分别设于教室前方左上角、右上角、教室左墙上方和右墙上方；所述分析系统包括预存有应出勤人面部标准数据的数据库，并将由摄像头采集到的实时图像与数据库中的预存数据进行比对，然后将比对结果传递给统计系统；所述统计系统将所有比对结果对应应出勤人生成报表。

在本技术方案中，采用了摄像头作为实时图像数据的采集工具。为了保持足够的精确度，所以需要在教室左上角、右上角、教室左墙上方和右墙上方各设置一个。在设置时，需要对相机的焦距、高度、仰角等相机参数进行校准，确保处于教室任何位置的人都能获得至少一个足够清晰的面部图像可供比对。这些图像数据被采集后，就送到分析系统，与预存在计算机内的应出勤人的面部图像标准数据进行比对分析，通过计算机比对，获得可靠的结果。该比对结果最终被传递至统计系统，统计系统将各个应出勤人的比对结果对应汇总成，形成该应出勤人的报表，同时也可以形成整体出勤报表。在本方案中，只要应出勤人出现在教室内，无论位于什么位置，都可以被采集到至少一个清晰的面部图像可供比对，确保了比对的准确度。在本技术方案中，摄像头的采集可以是持续贯穿整个应出勤时段，也可以是间隔若干时间采集一次，间隔时间越短，考勤结论也更准确。在考勤时段内，任何应出勤人出现在教室内均会被对比识别并记录下来，出现的时间也会被记录下来，任何没有比对结论的应出勤人都是疑似缺勤人，任何应出勤人在应出勤时段中途离开教室，也会被系统记录下来，可有效识别骗考勤的手段；任何不应该出现在教室内的非出勤人员，也同样被记录下来，并留下清晰面部图像，保存以便后续处理。使用了本考勤系统，对出勤人的图像比对结论的正确度大幅度提高，对出勤缺勤的误判错判大幅度减少。