本發(fā)明屬于智慧校園技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種考勤系統(tǒng)，具體是一種基于人臉識(shí)別的課堂考勤系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

考勤系統(tǒng)是指一套針對(duì)管理單位或部門人員到達(dá)或離開會(huì)議工作班次，學(xué)習(xí)課堂等的考勤記錄等相關(guān)情況的管理系統(tǒng)，是考勤軟件與考勤硬件結(jié)合的產(chǎn)品，掌握并管理單位或部門人員的出勤動(dòng)態(tài)。

現(xiàn)有的考勤系統(tǒng)主要表現(xiàn)為獨(dú)立或復(fù)合使用射頻卡、指紋識(shí)別、人臉識(shí)別幾種技術(shù)的專用考勤機(jī)設(shè)備。其中，人臉識(shí)別是近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)等快速進(jìn)步，而出現(xiàn)的一種嶄新的生物特征識(shí)別技術(shù)。由于可廣泛應(yīng)用于安全驗(yàn)證、視頻監(jiān)控、出入口控制等諸多領(lǐng)域，識(shí)別速度快、識(shí)別率高，因此已經(jīng)成為身份識(shí)別技術(shù)研究領(lǐng)域主要的發(fā)展方向。

目前主流的人臉識(shí)別考勤系統(tǒng)都是在手工提取特征的基礎(chǔ)上進(jìn)行人臉識(shí)別，容易受到光線變化、背景、姿態(tài)等諸多因素的干擾，使得通過手工提取的特征在以上外界因素發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)致原始圖像出現(xiàn)結(jié)構(gòu)丟失、特征描述不全面和不確定等問題，這些缺陷導(dǎo)致人臉識(shí)別率低，可靠性差，無法進(jìn)行大面積推廣等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于人臉識(shí)別的課堂考勤系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

基于人臉識(shí)別的課堂考勤系統(tǒng)，包括相互連接的人臉采集單元和考勤管理單元；

所述人臉采集單元包括視頻采集模塊、人臉檢測(cè)模塊、人臉定位模塊以及人臉跟蹤模塊；

所述視頻采集模塊，采集學(xué)生人臉的視頻圖像信息；

所述人臉檢測(cè)模塊，對(duì)視頻采集模塊采集的人臉視頻圖像信息中的人臉進(jìn)行檢測(cè)；

所述人臉定位模塊，對(duì)人臉視頻圖像中包含人臉的視頻幀進(jìn)行處理，并得到人臉區(qū)域，獲取人臉的大小以及位置信息，為后續(xù)的人臉跟蹤和識(shí)別做準(zhǔn)備；

所述人臉跟蹤模塊，根據(jù)人臉定位模塊得到人臉的大小以及位置信息，對(duì)人臉區(qū)域進(jìn)行跟蹤，輸出人臉圖像到考勤管理單元；

所述考勤管理單元包括學(xué)生管理模塊、人臉模型生成模塊、人臉模型數(shù)據(jù)庫(kù)、人臉識(shí)別模塊、考勤記錄模塊、考勤記錄數(shù)據(jù)庫(kù)以及出勤查詢模塊；

所述學(xué)生管理模塊，用于添加、刪除和管理學(xué)生的基本信息；

所述人臉模型生成模塊，從學(xué)生管理模塊獲取學(xué)生的人臉圖像，并從人臉圖像中提取人臉五官的局部形狀特征、臉形特征以及五官分布的幾何特征，進(jìn)行eimm訓(xùn)練，生成人臉模型，存儲(chǔ)到人臉模型數(shù)據(jù)庫(kù)；

所述人臉模型數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)人臉模型生成模塊生成的人臉模型；

所述人臉識(shí)別模塊，將人臉采集單元輸出的人臉圖像與人臉模型數(shù)據(jù)庫(kù)中的人臉模型進(jìn)行匹配，若無匹配結(jié)果，輸出報(bào)警信號(hào)，若匹配成功，則將匹配信息發(fā)送到考勤記錄模塊；

所述考勤記錄模塊，根據(jù)人臉識(shí)別模塊輸出的匹配信息，找到對(duì)應(yīng)學(xué)生的基本信息，添加該學(xué)生的考勤記錄，存儲(chǔ)到考勤記錄數(shù)據(jù)庫(kù)；

所述考勤記錄數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)學(xué)生的考勤記錄；

所述出勤查詢模塊，用于查詢學(xué)生的考勤記錄，查看全校學(xué)生的出勤情況。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的課堂考勤系統(tǒng)，通過設(shè)置人臉檢測(cè)模塊、人臉定位模塊、和人臉跟蹤模塊，完成了對(duì)人臉的檢測(cè)、定位、跟蹤，自動(dòng)獲取學(xué)生的人臉圖像，通過設(shè)置學(xué)生管理模塊管理學(xué)生基本信息，設(shè)置人臉模型生成模塊生成學(xué)生的人臉模型，設(shè)置人臉識(shí)別模塊對(duì)考勤學(xué)生的人臉進(jìn)行識(shí)別，完成考勤，并通過考勤記錄模塊和出勤查詢模塊實(shí)現(xiàn)學(xué)生考勤記錄的查詢和管理功能，從而實(shí)現(xiàn)了基于人臉識(shí)別的課堂自動(dòng)考勤，提高了課堂考勤的效率，避免考勤中出現(xiàn)冒名頂替等情況，減輕了老師的工作量。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種基于人臉識(shí)別的課堂考勤系統(tǒng)，包括相互連接的人臉采集單元和考勤管理單元。

人臉采集單元包括視頻采集模塊、人臉檢測(cè)模塊、人臉定位模塊以及人臉跟蹤模塊。

視頻采集模塊，采用攝像頭，用于采集學(xué)生人臉的視頻圖像信息。

人臉檢測(cè)模塊，采用adaboost人臉檢測(cè)算法對(duì)視頻采集模塊采集的人臉視頻圖像信息中的人臉進(jìn)行檢測(cè)。

人臉定位模塊，對(duì)人臉視頻圖像中包含人臉的視頻幀進(jìn)行處理，并得到人臉區(qū)域，獲取人臉的大小以及位置信息，為后續(xù)的人臉跟蹤和識(shí)別做準(zhǔn)備。

人臉跟蹤模塊，根據(jù)人臉定位模塊得到人臉的大小以及位置信息，通過camshift人臉跟蹤算法對(duì)人臉區(qū)域進(jìn)行跟蹤，輸出人臉圖像到考勤管理單元。

考勤管理單元包括學(xué)生管理模塊、人臉模型生成模塊、人臉模型數(shù)據(jù)庫(kù)、人臉識(shí)別模塊、考勤記錄模塊、考勤記錄數(shù)據(jù)庫(kù)以及出勤查詢模塊。

學(xué)生管理模塊，用于添加、刪除和管理學(xué)生的基本信息，其中，學(xué)生的基本信息包括姓名、性別、學(xué)號(hào)、籍貫、注冊(cè)時(shí)間、人臉圖像等信息，人臉圖像通過人臉采集單元獲取，然后存入學(xué)生的基本信息中，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生基本信息的添加、修改、刪除和査找功能。

人臉模型生成模塊，從學(xué)生管理模塊獲取學(xué)生的人臉圖像，并從人臉圖像中提取人臉五官的局部形狀特征、臉形特征以及五官分布的幾何特征，進(jìn)行eimm訓(xùn)練，生成人臉模型，存儲(chǔ)到人臉模型數(shù)據(jù)庫(kù)。

人臉模型數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)人臉模型生成模塊生成的人臉模型，為人臉識(shí)別模塊的識(shí)別提供依據(jù)。

人臉識(shí)別模塊，采用基于幾何特征、基于模板匹配或基于模型識(shí)別的方法，將人臉采集單元輸出的人臉圖像與人臉模型數(shù)據(jù)庫(kù)中的人臉模型進(jìn)行匹配，若無匹配結(jié)果，輸出報(bào)警信號(hào)，若匹配成功，則將匹配信息發(fā)送到考勤記錄模塊。

考勤記錄模塊，根據(jù)人臉識(shí)別模塊輸出的匹配信息，找到對(duì)應(yīng)學(xué)生的基本信息，添加該學(xué)生的考勤記錄，存儲(chǔ)到考勤記錄數(shù)據(jù)庫(kù)。

考勤記錄數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)學(xué)生的考勤記錄。

出勤查詢模塊，用于查詢學(xué)生的考勤記錄，查看全校學(xué)生的出勤情況。

本發(fā)明提供的課堂考勤系統(tǒng)，通過設(shè)置人臉檢測(cè)模塊、人臉定位模塊、和人臉跟蹤模塊，完成了對(duì)人臉的檢測(cè)、定位、跟蹤，自動(dòng)獲取學(xué)生的人臉圖像，通過設(shè)置學(xué)生管理模塊管理學(xué)生基本信息，設(shè)置人臉模型生成模塊生成學(xué)生的人臉模型，設(shè)置人臉識(shí)別模塊對(duì)考勤學(xué)生的人臉進(jìn)行識(shí)別，完成考勤，并通過考勤記錄模塊和出勤查詢模塊實(shí)現(xiàn)學(xué)生考勤記錄的查詢和管理功能，從而實(shí)現(xiàn)了基于人臉識(shí)別的課堂自動(dòng)考勤，提高了課堂考勤的效率，避免考勤中出現(xiàn)冒名頂替等情況，減輕了老師的工作量。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例和說明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。