[发明专利]一种基于人脸识别技术的高识别率自动考勤装置及方法

摘要

本发明针对目前课堂考勤难的问题，提供一种实时性强，准确率高的非接触式自动的课堂考勤装置及方法。该自动课堂考勤装置，包括ICETEK-DM642-C板卡上集成的芯片、器件及摄像机和触摸屏。在FLASH芯片内嵌入有考勤处理模块，该模块包括：人脸检测模块，人脸特征提取模块，相似性度量模块，人脸注册模块，考勤模块，通信模块。该考勤装置及方法自动化程度高，可极大提高课堂考勤效率和效果，减轻教师的劳动强度，并提高教学管理水平。

主权项

一种自动课堂考勤装置，包括ICETEK‑DM642‑C板卡上集成的芯片、器件及外部装置，所述的板卡上集成的芯片、器件包括DM642芯片、视频解码芯片、MAX3485 芯片、FLASH芯片、网络接口芯片、RAM存储器；DM642芯片分别与视频解码芯片、MAX3485 芯片、FLASH芯片、网络接口芯片、RAM存储器、LED灯相连；FLASH芯片与RAM存储器相连；所述的外部装置包括电源装置、摄像机及触摸屏；摄像机与视频解码芯片的输入端口相连，MAX3485 芯片的输出端口与触摸屏相连；在所述的FLASH芯片内嵌入有考勤处理模块，该模块包括： 人脸检测模块，用于对高清摄像机采集到的图像进行人脸检测，获得人脸图像；AdaBoost与SVM相结合的人脸检测方法，同时对类Haar特征选取进行改进，有效提高了检测率和训练速度；人脸特征提取模块，用于实现人脸特征提取以降低原始数据维数并使获得的数据具有良好的可分性和鲁棒性；我们采用了人脸纹理特征的LBP和LPQ算法以及人脸结构信息的Gabor方法相融合方法，提取人脸更全面的特征信息；相似性度量模块，通过计算两幅人脸图象特征的余弦距离来获得两幅人脸图像的相似度；人脸注册模块，在第一次考勤时，将检测到的人脸图像按照特征相似度进行验证分类，然后进行人工注册，形成班级人脸特征数据库和人脸图像数据库；考勤模块，除第一次考勤外，每次考勤将检测到的人脸图像与数据库中图像进行特征比对，根据最终相似度小于最终相似度阈值情况进行考勤判断；通信模块，在第一次考勤时，将形成的班级人脸特征数据和人脸图像数据发送给服务器；除第一次考勤外，每次考勤按照班级将人脸特征数据和人脸图像数据读取到本装置；若有新成员则将新成员人脸特征数据和人脸图像数据发送给服务器；将考勤结果发送给服务器；显示与操作模块，将检测到的人脸图像与识别结果显示在触摸屏上；接收触摸屏上的操作，转换成相关命令。