[发明专利]一种用于体质检测的学生身份识别匹配终端

说明书

本发明涉及一种用于体质检测的学生身份识别匹配终端。该终端采用模块化设计，具体包括识别主控模块、人脸识别模块、声纹识别模块、WIFI接口模块、接口模块、显示模块、手环主控模块、心率检测模块、手环WIFI模块以及佩戴检测模块。识别主控模块采用ALTERA公司的FPGA芯片EP4CE115F29C7，手环主控模块采用Dialog公司的芯片DA16481，通过片上资源分别与各个功能模块连接，实现对学生体质测试过程中的安全保证以及对学生身份的准确匹配。

技术领域

本发明涉及学生身份匹配领域，特别是一种基于人脸识别、声纹识别与手环相结合的学生身份匹配终端。本发明通过人脸和声纹识别来匹配学生学号，通过手环来实时检测学生心率情况，在保证学生体质测试过程安全的情况下防止出现体质测试过程中换人的情况，确保学生体质测试数据的真实性。

背景技术

学生作为一个国家、民族的未来与希望，其体质健康状态历来都受到世界各国政府的重视。我国为激励学生积极参加身体锻炼，提升学生体质健康，2014年7月18日教育部公布了最新修订的《国家学生体质健康标准》。为了响应教育部的要求，各级地方教育部门以及学校修改相应教学计划，积极调动各种资源，部署监测系统。

现有监测系统通过各种传感器感知学生的体质健康信息，但是测试过程中总存在数据不真实问题。传统的人工监测已无法保障可靠真实数据的采集，如生物识别等技术应用于体质健康检测系统。但在实际测试过程中依然无法确保数据真实。

因此，实现学生身份有效确认一直是学生体质健康测试面临的重要问题。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种用于体质检测的学生身份识别匹配终端。该终端通过识别学生人脸和声音，匹配其学号，并通过手环确保学生在体质测试过程中没有换人及保证学生安全，从而实现学号和学生的准确匹配，确保学生体质测试数据的真实性。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：模块化设计，具体包括识别主控模块、人脸识别模块、声纹识别模块、WIFI接口模块、接口模块、显示模块、手环主控模块、心率检测模块、手环WIFI模块和佩戴检测模块。识别主控模块采用ALTERA公司的Cyclone IV系列的FPGA芯片EP4CE115F29C7，并通过片上资源分别与各个功能模块连接，手环主控模块采用Dialog公司的DA16481芯片，并通过片上资源分别与各个功能模块连接 实现对学生身份的准确匹配和确保体质测试过程中学生安全及体质测试数据准确性的功能。

所述的识别主控模块采用ALTERA公司的FPGA芯片EP4CE115F29C7，其为Altera公司推出的60nm工艺产品，面向对成本敏感的大批量应用，以满足越来越大的带宽需求，同时降低了成本。其具有114480个逻辑门，具有丰富的片上资源，包括432M9K内存模块，3981Kbits嵌入式存储器位，4个锁相环和529个可以使用的I/O口等，并在FPGA基础上采用内嵌Nios II软核处理器，通过Avalon总线与外设相连。通过OTG接口与人脸识别模块连接，通过UART接口与接口模块和WIFI接口模块连接，通过HDMI接口与显示模块连接，实现人脸和声音的特征数据和学生学号数据的传输、识别和匹配。

所述的人脸识别模块由荣扬盛200万超清USB摄像头和CYPRESS公司的USB控制器CY7C67200组成，其提供分辨率为1920*1080的人脸数据采集，并提供过高速USB接口与USB控制器CY7C67200连接，CY7C67200通过OTG接口与识别主控模块连接，实现人脸图像的采集。

所述的声纹识别模块采用欧胜微电子（Wolfson）公司的WM8960芯片，这是一款低功耗，高质量的立体声编解码器，采用D类扬声器驱动器，可在8W负载下为每通道提供1W功率，该IC集成了完整的麦克风接口和立体声耳机驱动器，由于不需要独立的麦克风、扬声器或者头戴式耳机放大器，因此显著减少了外部元器件数量，此模块用于学生声音的采集。