[發明專利]基于人臉識別技術的實驗教學管理系統

在審

• 申請號: 201711444922.1
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108108606A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 殷瑞祥;姚錦江;金亞強
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F21/32
• 分類號: G06F21/32;G06K9/00;G06K9/62;G06Q50/20;G07C1/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本發明公開了一種基于人臉識別技術的實驗教學管理系統，該發明針對人臉識別相關技術，圍繞基于人臉識別技術的實驗教學管理系統進行開發研究。本系統除了實現傳統的實驗教學的數據管理外，在帳號密碼驗證身份的基礎上進行創新，增加了人臉識別的驗證功能。人臉識別的驗證功能在實驗實踐教學的應用中，可自動抓拍實驗者的實驗過程，上傳實驗報告等實驗數據時需進行人臉識別驗證身份，有效地減少了實驗過程中出現的替代實驗與替代上交實驗數據等學術不良行為。另一方面，通過統計分析實驗過程中的抓拍圖像，總結實驗教學經驗，可進一步的提高教學質量。

技術領域

本發明涉及實驗教學管理技術領域，具體涉及一種基于人臉識別技術的實驗教學管理系統。

背景技術

實驗與實踐教學是培養高校學生實踐動手能力、科學素質的有力手段，實驗室是高校人才培養與教學科研的重要實踐基地。通過實驗教學與驗證，學生能夠更深刻地掌握理論知識。在實驗的過程中，既可加強學生的實踐能力，也可提高學生的思維創造能力，同時也豐富學生的想象力，從而提高高校學生的創新創業能力。因此，高校實驗室在培養大學生的創新意識與實踐能力方面有著不可替代的作用。

實驗教學是工程教育的一個重要環節，在很大程度上影響著學生對課堂理論知識的掌握，同時也影響著學生的動手實踐能力。一直以來，高校實驗教學一直不受重視，教學計劃的編制也是重理論輕實踐，大多數實驗課程僅僅局限于理論的論證，這些情況的存在嚴重影響著學生對實驗課程的興趣以及不重視。以至于實驗課堂上出現了越來越多的學術不良行為，例如抄襲實驗數據、挪用他人的實驗成果、抄襲實驗報告甚至找人替代實驗等。因此，杜絕實驗課堂上的學術不良行為，在某種程度上能很好的提高實驗教學的質量。

人體生物特征識別技術(Biometric)是一種將信息技術和生物技術相結合的新型識別技術。此類識別技術主要利用各類生物傳感器、光學、聲學采集人體本身具有的生物特征，再通過計算機處理技術，運用生物統計學或大數據技術等分析統計方法進行身份識別的技術。人臉識別是人體生物特征識別技術的一個主要方向,相比于指紋、虹膜等其他生物特征識別方式，其具有主動性、非侵犯性和用戶友好等許多優點。其他的識別方式都需要用戶的主動性配合，例如指紋特征識別就需要用戶把手指放在指紋識別機上，虹膜特征識別則需要人眼非常靠近識別機等。而人臉識別只需要獲取人臉圖像，拍照與識別過程不需要與機器進行近距離的接觸，易于被用戶所接受，侵犯性低。另一方面，人臉識別的直觀性好，開發成本低，硬件上只使用攝像頭和普通計算機就能實現所需要的功能。所以，一直以來，人臉識別技術的以上優點使其在眾多生物特征識別技術中備受關注，并成為所有的生物識別方法中應用最普遍的技術之一。

開展信息技術與實驗教學的整合是實施實驗教學改革的有效途徑，因此探索信息技術在實驗教學中的應用，成為當前較熱門的課題。而當前應用在實驗教學管理方面的系統，基本都是只實現簡單的實驗數據或報告的維護管理，登陸系統驗證身份只是通過簡單的賬戶密碼，而沒有一個有效的方式來驗證學生身份，存在很大的作假漏洞。

隨著計算機及信息技術的發展，如何將數字信息技術運用到高校的實驗教學當中去，越來越受到教育部及各高校的重視。在國家辦公無紙化、環保化的倡導下，數字化的實驗教學管理系統將成為現代高校實驗教學發展的趨勢。因此，設計一個能驗證學生身份同時又能采集實驗過程圖像的實驗教學管理系統對推進實驗教學改革是很有必要的。

發明內容

為了克服現在的實驗教學管理系統只是通過簡單的用戶名和密碼進行身份驗證，而且只實現簡單的實驗數據或報告的維護管理，缺乏一個有效的途徑來獲取實驗課堂上的情況的缺點，本發明提供一個基于人臉識別技術，實現系統登陸驗證、上傳實驗報告驗證及抓拍實驗課堂情況的系統，解決了在高校實驗教學中出現的學術不端行為、難以獲取實驗教學情況的問題。

本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：