基于人脸识别的教学管理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及校园教学管理技术领域，特别涉及一种基于人脸识别的教学管理系统及方法，该方法包括服务器和摄像装置，服务器包括数据库，服务器用于录取全校学生的人脸信息，并存储到数据库中；服务器用于调取数据库中全校学生的人脸信息，并通过摄像装置对教室中的所有学生进行人脸识别；服务器用于对通过人脸识别的学生进行标记，并将标记的学生记为签到成功；服务器用于通过人脸识别对教室中的学生的到课率、听课率和活跃度进行统计。该系统包括以下步骤：人脸信息录入步骤、人脸识别步骤、自动签到步骤、上课情况分析步骤和上课情况评价步骤。本发明专利技术解决了传统考勤方式的考勤时间长和代替答到等弊端。

Teaching Management System and Method Based on Face Recognition

【技术实现步骤摘要】
基于人脸识别的教学管理系统及方法
本专利技术涉及校园教学管理
，特别涉及一种基于人脸识别的教学管理系统及方法。
技术介绍
目前高教等学校的课堂考勤方式仍旧大多采用人工点到方式，即任课教师对学生进行点到。存在着考勤时间长，已占用上课时间，代替答到等弊端。随着技术的进步，IC卡考勤设备、指纹考勤设备越来越普及，但是这些方式在商业公司里应用较多，而且考勤范围也仅限于公司的办公场所内的人员，而且考勤也需进行排队，占用时间长。学校课堂考勤的使用方式和部署方式具有范围广、人员多、流动性大的特点，因此传统的考勤设备或系统不适合在校园内课堂考勤的应用。
技术实现思路
本专利技术主要目的之一在于提供一种基于人脸识别的教学管理系统，解决了传统考勤方式的考勤时间长和代替答到等弊端。为达到上述目的，本专利技术提供了一种基于人脸识别的教学管理系统，包括服务器和摄像装置，所述服务器包括数据库，所述服务器用于录取全校学生的人脸信息，并存储到数据库中；所述服务器用于调取数据库中全校学生的人脸信息，并通过摄像装置对教室中的所有学生进行人脸识别；所述服务器用于对通过人脸识别的学生进行标记，并将标记的学生记为签到成功；所述服务器用于通过人脸识别对教室中的学生的到课率、听课率和活跃度进行统计。本专利技术的工作原理及优点在于：1.人脸识别技术的对人的身份识别精度更高，在应用于教学考勤时，使用设备简单，仅通过摄像装置和服务器就能精准完成对学生的考勤签到，避免了代替答到的问题；而且使用方便,在学生不接触的情况下就能完成识别，整个过程学生不需要任何动作，极大节约了考勤时间。2.评价整堂课上课情况的好坏不仅取决于学生的考勤情况，还取决于学生在本堂课中的学生到课率的大小，本堂课中所有学生中在认真听课的学生的听课率的大小，以及本堂课中学生的活跃度的大小，而本系统不仅能够通过人脸识别进行考勤，还能对学生的到课率和听课率进行分析统计，并且还能够得知学生在课堂中的活跃度，便于管理者对该堂课进行评价和对课堂的后续管理。进一步，服务器包括人脸信息录入模块，所述人脸信息录入模块包括以下两个子模块：批量录入子模块：用于一次性录入学生的大量人脸图片，并存储到数据库中，以供人脸识别比较；单体录入子模块：用于一次录入学生的单张人脸图片，并存储到数据库中，以供人脸识别比较。批量录入子模块能够一次性录入学生的大量人脸图片，使得人脸识别精度更高，单体录入子模块能够一次录入学生的单张人脸图片，节约了人脸图像的采集的时间。进一步，服务器包括到课率统计子模块，所述到课率统计子模块用于分析本堂课学生的到课率，包括以下四个子模块：正常人数统计子模块：用于统计在正式下课前教室内的被标记签到成功的学生数量；旷课人数统计模块：用于对正式上课后中途进来的学生进行人脸识别，判断学生的迟到时长是否超过预设时长，超过预设时长的学生标记为旷课，还用于对上课途中进出教室的学生进行人脸识别，在规定时长内进出教室的学生不做标记，长时间未进教室的学生记为旷课，还用于统计旷课的学生人数；迟到人数统计模块：用于对正式上课后中途进来的学生进行人脸识别，并将未超过预设时长的学生标记为迟到，还用于统计迟到的学生人数；到课率计算子模块：用于根据迟到的学生人数、旷课的学生人数和下课前的学生数量计算学生到课率，所述到课率包括学生的到场率、旷课率和迟到率。统计迟到、旷课的学生以及学生的到课率，便于管理者对该堂课进行评价和对迟到、旷课的学生进行后续管理。进一步，服务器还包括听课率统计子模块，所述听课率统计子模块用于统计本堂课学生的听课率，包括以下两个模块：学生行为分析模块：用于通过摄像装置对学生的上课行为进行分析，所述上课行为包括认真上课、打游戏、交头接耳和打瞌睡；听课率计算子模块：用于统计认真上课的学生人数，还用于根据认真上课的学生人数和正常人数统计子模块统计的学生人数计算学生的听课率。统计学生的听课率，便于管理者根据学生的听课率的高低了解教师的教学能力，以及了解教师是否具有能吸引学生认真上课的魅力，还方便对教师的教学能力进行评价。进一步，还包括音量检测装置，所述服务器还包括活跃度统计子模块，所述活跃度统计子模块用于通过音量检测装置检测分析本堂课学生的音量强度，并根据人脸识别和音量强度分析本堂课学生的活跃度。活跃度的高低代表教师教的内容对学生的吸引力，活跃度越高也表示教师受欢迎的程度，因此通过对活跃度的统计分析能够方便管理者了解到最受欢迎的老师或科目。进一步，服务器还包括上课评价模块：用于对上课情况进行评价，包括以下四个子模块：教师评价模块：用于在每节课结束时，获取教师对本节上课情况的评价；学生评价模块：用于在每节课结束时，获取学生对本节上课情况的评价；系统评价模块：用于在每节课结束时，系统根据本节的上课情况进行评价；系统评价季度统计模块：用于在每周、月、学期，系统根据当段时间的所有课程的到课率、听课率活跃度进行分析，分析出最受欢迎的老师、到课率最高的班级、活跃度最高的科目。通过多方面的评价能够方便管理者得知这堂课的具体情况。本专利技术主要目的之二在于提供一种基于人脸识别的教学管理方法，包括以下步骤：人脸信息录入步骤：录取全校学生的人脸信息，并存储到数据库中；人脸识别步骤：调取数据库中全校学生的人脸信息，并通过摄像装置对教室中的所有学生进行人脸识别；自动签到步骤：对通过人脸识别的学生进行标记，并将标记的学生记为签到成功；上课情况分析步骤：通过人脸识别对教室中的学生的到课率、听课率和活跃度进行统计；上课情况评价步骤：分别获取教师、学生和系统对上课情况的评价。进一步，批量录入子步骤：一次性录入学生的大量人脸图片，并存储到数据库中，以供人脸识别比较；单体录入子步骤：一次录入学生的单张人脸图片，并存储到数据库中，以供人脸识别比较。进一步，上课情况分析步骤包括：到课率分析步骤：分析每节课的学生的上课总人数、旷课人数和迟到人数，并根据上课总人数、旷课人数和迟到人数统计学生的到课率；听课率分析步骤：通过摄像装置对学生的上课行为进行分析，统计认真上课的学生人数，并根据认真上课的学生人数和正常人数统计子模块统计的学生人数计算学生的听课率；活跃度分析步骤：通过音量检测装置检测分析本堂课学生的音量强度，并根据音量强度分析本堂课学生的活跃度。进一步，上课情况评价步骤包括以下四个步骤：教师评价步骤：在每节课结束时，获取教师对本节上课情况的评价；学生评价步骤：在每节课结束时，获取学生对本节上课情况的评价；系统评价步骤：在每节课结束时，系统根据本节的上课情况进行评价；系统评价季度统计步骤：在每周、月、学期，系统根据当段时间的所有课程的到课率、听课率活跃度进行分析，分析出最受欢迎的老师、到课率最高的班级、活跃度最高的科目。附图说明图1为本专利技术实施例一基于人脸识别的教学管理系统的逻辑框图；图2为本专利技术实施例二基于人脸识别的教学管理系统的逻辑框图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：实施例一一种基于人脸识别的教学管理系统，包括服务器、摄像装置和音量检测装置，摄像装置采用摄像头，音量检测装置采用声音传感器；如图1所示，服务器包括以下模块：人脸信息录入模块：用于录取全校学生的人脸信息，并存储到数据库中；人脸识别模块：用于调取数据库中全校学生的人脸信息，并通过摄像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于人脸识别的教学管理系统，其特征在于：包括服务器和摄像装置，所述服务器包括数据库；所述服务器用于录取全校学生的人脸信息，并存储到数据库中；所述服务器用于调取数据库中全校学生的人脸信息，并通过摄像装置对教室中的所有学生进行人脸识别；所述服务器用于对通过人脸识别的学生进行标记，并将标记的学生记为签到成功；所述服务器用于通过人脸识别对教室中的学生的到课率、听课率和活跃度进行统计。

【技术特征摘要】
1.基于人脸识别的教学管理系统，其特征在于：包括服务器和摄像装置，所述服务器包括数据库；所述服务器用于录取全校学生的人脸信息，并存储到数据库中；所述服务器用于调取数据库中全校学生的人脸信息，并通过摄像装置对教室中的所有学生进行人脸识别；所述服务器用于对通过人脸识别的学生进行标记，并将标记的学生记为签到成功；所述服务器用于通过人脸识别对教室中的学生的到课率、听课率和活跃度进行统计。2.根据权利要求1所述的基于人脸识别的教学管理系统，其特征在于：所述服务器包括人脸信息录入模块，所述人脸信息录入模块包括以下两个子模块：批量录入子模块：用于一次性录入学生的大量人脸图片，并存储到数据库中，以供人脸识别比较；单体录入子模块：用于一次录入学生的单张人脸图片，并存储到数据库中，以供人脸识别比较。3.根据权利要求1所述的基于人脸识别的教学管理系统，其特征在于：所述服务器包括到课率统计子模块，所述到课率统计子模块用于分析本堂课学生的到课率，包括以下四个子模块：正常人数统计子模块：用于统计在正式下课前教室内的被标记签到成功的学生数量；旷课人数统计模块：用于对正式上课后中途进来的学生进行人脸识别，判断学生的迟到时长是否超过预设时长，超过预设时长的学生标记为旷课，还用于对上课途中进出教室的学生进行人脸识别，在规定时长内进出教室的学生不做标记，长时间未进教室的学生记为旷课，还用于统计旷课的学生人数；迟到人数统计模块：用于对正式上课后中途进来的学生进行人脸识别，并将未超过预设时长的学生标记为迟到，还用于统计迟到的学生人数；到课率计算子模块：用于根据迟到的学生人数、旷课的学生人数和下课前的学生数量计算学生到课率，所述到课率包括学生的到场率、旷课率和迟到率。4.根据权利要求3所述的基于人脸识别的教学管理系统，其特征在于：所述服务器还包括听课率统计子模块，所述听课率统计子模块用于统计本堂课学生的听课率，包括以下两个模块：学生行为分析模块：用于通过摄像装置对学生的上课行为进行分析，所述上课行为包括认真上课、打游戏、交头接耳和打瞌睡；听课率计算子模块：用于统计认真上课的学生人数，还用于根据认真上课的学生人数和正常人数统计子模块统计的学生人数计算学生的听课率。5.根据权利要求1所述的基于人脸识别的教学管理系统，其特征在于：还包括音量检测装置，所述服务器还包括活跃度统计子模块，所述活跃度统计子模块用于通过音量检测装置检测分析本堂课学生的音量强度，并根据人脸识别和音量强度分析本堂课学生的活跃度。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张靖，李腾，王磊，路亚，胡兵，
申请(专利权)人：重庆电子工程职业学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50