一种基于全局人脸识别的课堂考勤方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于全局人脸识别的课堂考勤方法及系统，所述的方法包括：从视频流的每一帧图像中提取出人脸图像，得到视频流中所有的人脸图像，并对所有的人脸图像进行人脸追踪，得到多条人脸轨迹；将多条人脸轨迹与选课名单中所有学生对应的标准照进行全局人脸匹配，得到与每一条人脸轨迹匹配的标准照，进而输出课堂出勤名单。本发明专利技术对所有的人脸图像进行人脸追踪，得到所有人脸图像的多条人脸轨迹,每一条人脸轨迹为追踪得到的一位学生的人脸图像序列，对所有在课堂上的学生对应的一系列人脸轨迹进行全局人脸匹配，一次性地输出课堂出勤名单，无需学生主动配合，也无需增加额外的硬件，一次性得到考勤数据，也提高了考勤的效率。

A classroom attendance method and system based on global face recognition

The invention provides a class attendance method and a system based on global face recognition. The method includes: extracting face images from each frame of video stream, obtaining all face images in the video stream, and tracking all face images to obtain multiple face trajectories; The standard picture corresponding to all students in the course selection list is matched globally to get the standard picture matching each face trace, and then the class attendance list is output. The invention tracks all face images and obtains multiple face trajectories of all face images. Each face trajectory is a sequence of face images traced by a student. The global face matching is performed on a series of face trajectories corresponding to all students in class, and the class attendance list is output at one time. No need for students to actively cooperate, nor need to add additional hardware, one-time access to attendance data, but also improve the efficiency of attendance.

【技术实现步骤摘要】
一种基于全局人脸识别的课堂考勤方法及系统
本专利技术涉及人脸识别
，更具体地，涉及一种基于全局人脸识别的课堂考勤方法及系统。
技术介绍
在教育领域，得到课堂中学生的出勤名单，从而使老师和学校更好的掌握学生的学习状况，基于课堂监控视频的自动考勤具有很高的应用价值。对于课堂考勤方面的研究，目前主要有以下的研究：在2004年，Kawaguchi,Yohei等人提出了一种方法，其通过固定学生的座位(比如，在一个学期或者一个月的时间内，学生的座位均是固定不变的)并进行持续的人脸监控和识别来自动的标记课堂中的学生图像。这个方法能够持续对每一位学生进行观察识别，通过不断的将捕捉到的学生人脸与该位置学生的标准照片进行比较得到最终的出勤结果。简单来说，就是事先对每一位学生安排了座位，当某一次上课时，对某一个位置的学生的人脸图像进行拍摄，并将拍摄的人脸图像与该座位的学生的标准照进行匹配验证，进而来确定该座位的学生是否出勤。该方案更多地侧重于对每一个座位上的学生的出勤情况进行验证。类似的通过固定学生座位的方式，Visar等人提出了在现有的学习管理系统基础上加入实时的人脸检测，其使用了位于教室前方和屋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于全局人脸识别的课堂考勤方法，其特征在于，包括：S1，从视频流的每一帧图像中提取出人脸图像，得到所述视频流中所有的人脸图像，并对所有的人脸图像进行人脸追踪，得到多条人脸轨迹，其中，所述视频流为拍摄课堂场景获得；S2，将所述多条人脸轨迹与选课名单中所有学生对应的标准照进行全局人脸匹配，得到与每一条人脸轨迹匹配的一张标准照，根据每一张标准照对应的学生，输出课堂出勤名单。

【技术特征摘要】
1.一种基于全局人脸识别的课堂考勤方法，其特征在于，包括：S1，从视频流的每一帧图像中提取出人脸图像，得到所述视频流中所有的人脸图像，并对所有的人脸图像进行人脸追踪，得到多条人脸轨迹，其中，所述视频流为拍摄课堂场景获得；S2，将所述多条人脸轨迹与选课名单中所有学生对应的标准照进行全局人脸匹配，得到与每一条人脸轨迹匹配的一张标准照，根据每一张标准照对应的学生，输出课堂出勤名单。2.根据权利要求1所述的课堂考勤方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：S11，对视频流的每一帧图像进行人脸检测，从每一帧图像中提取出人脸图像，得到整个视频流的所有人脸图像，并获取每一张人脸图像在对应帧图像中的位置信息、所在帧图像的帧数信息和尺寸信息；S12，根据每一张人脸图像的位置信息、帧数信息和尺寸信息，确定每一张人脸图像所属的人脸轨迹。3.根据权利要求2所述的课堂考勤方法，其特征在于，所述S12具体包括：a，针对每一张人脸图像，基于当前人脸图像的位置信息、帧数信息和尺寸信息与已经存在的每一条人脸轨迹的最后一张人脸图像的位置信息、帧数信息和尺寸信息，判断当前人脸图像能否与已经存在的每一条人脸轨迹的最后一张人脸图像衔接，若能，执行步骤b；若否，执行步骤c；b，将当前人脸图像链接到已经存在的人脸轨迹中的其中一条人脸轨迹上，其中，所述当前人脸图像能够与该人脸轨迹上的最后一张人脸图像衔接；c，基于当前人脸图像创建一条新的人脸轨迹，返回步骤a。4.根据权利要求3所述的课堂考勤方法，其特征在于，所述步骤a具体包括：a1，基于当前人脸图像的位置信息、帧数信息和尺寸信息与已经存在的每一条人脸轨迹的最后一张人脸图像的位置信息、帧数信息和尺寸信息，计算当前人脸图像链接到每一条已经存在的人脸轨迹的代价值，得到当前人脸图像对应的多个代价值；a2，判断所述多个代价值中最小的代价值是否低于预设阈值，若否，则执行步骤c；若是，则将当前人脸图像链接到所述最小的代价值对应的人脸轨迹上。5.根据权利要求1所述的课堂考勤方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：S21，提取每一条所述人脸轨迹的人脸特征；S22，计算每一条人脸轨迹的人脸特征与选课名单中每一个学生的标准照的人脸特征之间的相似度，得到多条人脸轨迹与多个学生的标准照之间的相似度矩阵；S23，根据所述相似度矩阵，设定全局人脸匹配的约束条件，根据所述约束条件求解得到多条人脸轨迹与多个学生的标准照之间的匹配结果；其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：何珺，孙波，余乐军，戎博杰，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京,11