專利名稱：考場監(jiān)控攝像頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種攝像頭，特別涉及一種用于實現(xiàn)考場監(jiān)控的攝像頭。
背景技術(shù)：
近年來，隨著計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，基于計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線考試系統(tǒng)得到了發(fā)展，例如在大型的GRE、GMAT等考試中得到了推廣應(yīng)用。在線考試系統(tǒng)通常包括一個考試服務(wù)器，以及一個或多個考試站，考卷通過網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器發(fā)送到考試站，考試站收集應(yīng)試者應(yīng)答數(shù)據(jù)，并發(fā)送回考試服務(wù)器。在進(jìn)行這樣的在線考試時，特別是在考試對考場紀(jì)律要求非常嚴(yán)格，或者考試結(jié)果對于可靠性要求非常高的時候，需要花費大量時間和精力來確?？荚嚨耐暾?。首先，考生必須進(jìn)行登記，確保有資格的人登記參加考試。其次，需要確保登記的人才被允許參加考試。在考試過程中，需要配備專門人員監(jiān)督考試以確保不 發(fā)生作弊。并且，在線考試中一個非常重要的方面是要確保計算機(jī)上考試問題信息以及計算機(jī)運行環(huán)境的安全，以確保應(yīng)試者不會利用考試的機(jī)器作弊，或者考試信息不會被盜、泄露、被越權(quán)訪問以及被修改。所有這些安全措施都需要大量經(jīng)費和人力。目前國內(nèi)外對在線考試進(jìn)行監(jiān)考主要是采取集中機(jī)房、人工監(jiān)考的方式。這種方式需要準(zhǔn)備專用的考場，并采用傳統(tǒng)的人工監(jiān)考的方式。與傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)紙質(zhì)考試相比較，這種在線考試方式只是在試卷生成和收集方面做出了改進(jìn)，在監(jiān)考方式方面仍然完全套用傳統(tǒng)的方法。部分在線考試系統(tǒng)嘗試性的增加了視頻監(jiān)控功能。美國Prometric (普爾文)考試公司就是國際上最大的計算機(jī)化教育和考試認(rèn)證服務(wù)的公司，開創(chuàng)了計算機(jī)化考試技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)，用于GRE和TOFEL等考試的機(jī)考系統(tǒng)，就具有考場視頻監(jiān)控功能，但是這種技術(shù)只是實現(xiàn)了考試環(huán)境的視頻記錄，不能實現(xiàn)針對每個考試個體和計算機(jī)的同步監(jiān)控，除此之外，這種監(jiān)控系統(tǒng)還需要大量人力參與分析視頻信息，不能實現(xiàn)對海量視頻信息的自動分析、預(yù)測和利用。同時這種技術(shù)需要專用的監(jiān)控設(shè)備，設(shè)備價格昂貴，安裝、調(diào)試及維護(hù)需要專業(yè)人士進(jìn)行，成本過高、靈活性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種針對在線考試考場監(jiān)控的攝像頭，提供考場監(jiān)控信息并對監(jiān)控視頻信息進(jìn)行處理，從而可以低成本的實現(xiàn)無人監(jiān)考。本發(fā)明的另一個目的在于使整個考試過程自動化，從而使應(yīng)考者可以自動進(jìn)行考試身份認(rèn)證并完成考試，而不需要任何人員在現(xiàn)場。本發(fā)明的目的是通過以下基本技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種考場監(jiān)控攝像頭，包括與具體處理設(shè)備連接的接口、音視頻傳感器、生物信息傳感器、控制模塊，其中音視頻傳感器用于捕捉考生的音視頻信息；生物信息傳感器用于捕捉考生的生物信息；控制模塊與連接的具體處理設(shè)備通訊，獲得考生的核實生物信息，并與生物信息傳感器捕捉到的生物信息比較，以進(jìn)行考生的身份驗證，并將結(jié)果傳輸?shù)骄唧w處理設(shè)備。優(yōu)選的，音視頻傳感器兼做生物信息傳感器，捕捉考生的正面圖像作為考生的生物信息，并與考生的核實照片進(jìn)行比較，以進(jìn)行考生的身份驗證。有益效果本發(fā)明使考生身份驗證和考試監(jiān)控過程自動化，提供了一個可靠和專用的考試環(huán)境，方便了在線考試的組織和管理，實現(xiàn)了用最小的開銷管理可靠的考試。


圖I為實施例中攝像頭的正視圖。圖2為實施例中攝像頭的后視圖。圖中，I為音視頻傳感器，2為生物信息傳感器，3為狀態(tài)指示屏，4為交互按鈕，5為USB 口，6為狀態(tài)指示燈，7為功能擴(kuò)展槽1，8為功能擴(kuò)展槽2，9為功能擴(kuò)展槽N，10為可編程匪。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，具體說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。實施例I為本發(fā)明的一種具體實施方式
。實施例I中，攝像頭承擔(dān)了主要的考場監(jiān)控功能，可以捕捉考生的考試狀態(tài)信息，將異常狀態(tài)發(fā)送到監(jiān)控服務(wù)器，從而可以實現(xiàn)考場的無人監(jiān)考，或者減少監(jiān)考人員。攝像頭連接在考生考試用的計算機(jī)上，攝像頭與計算機(jī)之間通過USB 口連接?？忌鷪竺麜r，需要登記本人的生物統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如留下本人的指紋、數(shù)字圖像等信息，該信息存儲在監(jiān)考服務(wù)器上，作為核實的考生生物信息。在考生選擇的考試時間，考生開始考試之前，攝像頭通過連接的生物信息傳感器，記錄考生的生物信息，并與核實的考試生物信息比較，進(jìn)行身份認(rèn)證，在身份認(rèn)證通過的情況下才允許考試。進(jìn)一步的，在考試的過程中，生物信息傳感器每隔一定的時間提取考生生物信息，與核實的考生生物信息進(jìn)行比較。如果考試期間提取的考生生物統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)生較大的變化，可能出現(xiàn)考生考試期間替考現(xiàn)象的發(fā)生。攝像頭正面指向考生，攝像頭正面的設(shè)置如附圖I所示。除包含普通攝像頭所具有的音視頻傳感器之外，在攝像頭正面還設(shè)置了生物信息傳感器，用于捕捉考生的虹膜信息或指紋信息。控制模塊中包括身份認(rèn)證功能，通過將捕捉的虹膜信息或指紋信息與獲得的核實考生信息比較，可以實現(xiàn)考生的身份認(rèn)證。在另一個實施例中，攝像頭兼做考生的生物信息傳感器，通過將攝像頭捕捉到的考生正面人臉圖像與獲得的核實考生照片進(jìn)行比較，可以實現(xiàn)考生的身份認(rèn)證。實施例I中的攝像頭監(jiān)控模塊還提供了對考生監(jiān)考視頻圖像進(jìn)行處理，以判斷是否是作弊行為的子模塊，包括以下步驟步驟一、準(zhǔn)備樣品圖像，樣本圖像分為正樣本和負(fù)樣本，即判定為 正面人臉的圖像和判定為非正面人臉的圖像，根據(jù)樣本圖像生成分類器；步驟二、接收考試監(jiān)控視頻，每隔一定時間間隔從視頻中采集一幅考生攝像頭捕獲圖像，并使用步驟一得到的分類器進(jìn)行分類，判斷捕獲圖像是否為正面人臉圖像；
步驟三、如果檢測到非正面人臉圖像連續(xù)存在超過一定時間，則判定考生可能存在作弊行為，提醒系統(tǒng)管理員注意，或者對考生采取警告、終止考試等處理措施；其中，步驟一中根據(jù)樣本圖像生成分類器的方法為一、將樣本圖片記為(X1, Y1),... (xn，yn), Yi = I表示該樣本為正例即判定為正面人臉的圖像，Ii = O表示該例為負(fù)例即判定為非正面人臉的圖像；二、將所有的樣本圖像歸一化為標(biāo)準(zhǔn)大小的圖像，并且將所有的樣本進(jìn)行灰度化；三、初始化樣本權(quán)重Wt,i表示第t次循環(huán)中第i個樣本的誤差權(quán)重，初始化時，若第i個樣本為負(fù)例，令
權(quán)利要求
1.一種考場監(jiān)控攝像頭，包括與具體處理設(shè)備連接的接口、音視頻傳感器、生物信息傳感器、控制模塊，其特征在于， 音視頻傳感器用于捕捉考生的音視頻信息； 生物信息傳感器用于捕捉考生的生物信息； 控制模塊與連接的具體處理設(shè)備通訊，獲得考生的核實生物信息，并與生物信息傳感器捕捉到的生物信息比較，以進(jìn)行考生的身份驗證，并將結(jié)果傳輸?shù)骄唧w處理設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種考場監(jiān)控攝像頭，其特征在于，音視頻傳感器兼做生物信息傳感器，捕捉考生的正面圖像作為考生的生物信息，并與考生的核實照片進(jìn)行比較，以進(jìn)行考生的身份驗證。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種考場監(jiān)控攝像頭，其特征在于，控制模塊還包括對考生監(jiān)考視頻圖像進(jìn)行處理，以判斷是否是作弊行為的子模塊，包括以下步驟 步驟一、預(yù)置或從監(jiān)考服務(wù)器下載根據(jù)樣本圖像生成的圖像分類器； 步驟二、接收考試監(jiān)控視頻，每隔一定時間間隔從視頻中采集一幅考生攝像頭捕獲圖像，并使用步驟一得到的分類器進(jìn)行分類，判斷捕獲圖像是否為正面人臉圖像； 步驟三、如果檢測到非正面人臉圖像連續(xù)存在超過一定時間，則判定考生可能存在作弊行為，提醒系統(tǒng)管理員注意，或者對考生采取警告、終止考試等處理措施； 其中，步驟一中根據(jù)樣本圖像生成分類器的方法為 一、將樣本圖片記為(X1,Y1), · · · (xn, yn), Yi = I表示該樣本為正例即判定為正面人臉的圖像，Ii = O表示該例為負(fù)例即判定為非正面人臉的圖像； 二、將所有的樣本圖像歸一化為標(biāo)準(zhǔn)大小的圖像，并且將所有的樣本進(jìn)行灰度化； 三、初始化樣本權(quán)重 Wt, i表示第t次循環(huán)中第i個樣本的誤差權(quán)重，初始化時，若第i個樣本為負(fù)例，令wUr =為負(fù)例的樣本個數(shù)；若第i個樣本為正例，則令~ I為正例的樣本個數(shù)； 四、訓(xùn)練系統(tǒng)的強(qiáng)分類器，具體方法為 A.指定強(qiáng)分類器中包含的弱分類器的個數(shù)T，對t= 1，...T，循環(huán)執(zhí)行以下步驟 1)歸一化權(quán)重
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種考場監(jiān)控攝像頭，其特征在于，攝像頭背面設(shè)置有一組功能擴(kuò)展槽，包括wifi接口或網(wǎng)口，攝像頭通過wifi接口或網(wǎng)口實現(xiàn)與監(jiān)考服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)連接，直接與監(jiān)考服務(wù)器通訊，獲得核實的考試生物信息，并將生物信息比較的結(jié)果同時傳輸?shù)娇荚囉嬎銠C(jī)和監(jiān)考服務(wù)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種考場監(jiān)控攝像頭，其特征在于，攝像頭還包括連接第二個攝像頭的硬件擴(kuò)展接口，從而可以實現(xiàn)雙攝像頭監(jiān)考，一個攝像頭用于監(jiān)控考生信息，一個攝像頭用于監(jiān)控考生的屏幕，以記錄考試期間考生的屏幕數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種考場監(jiān)控攝像頭，其特征在于，攝像頭還包括屏幕分析子模塊，將獲得的考生屏幕數(shù)據(jù)與考試時應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)的屏幕數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，判斷出考生的作弊行為。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種考場監(jiān)控攝像頭，其特征在于，屏幕分析模塊不需要預(yù)先獲得考試時應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)的屏幕數(shù)據(jù)，而是提取當(dāng)前同時參加考試的全部考生的屏幕信息，得到當(dāng)前應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)的屏幕數(shù)據(jù)，并對差異較大的考生屏幕數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種考場監(jiān)控攝像頭，其特征在于，攝像頭的控制模塊還包括進(jìn)程監(jiān)控子模塊，用來對考試機(jī)器的進(jìn)程進(jìn)行監(jiān)控管理，在考試階段只有特定的進(jìn)程才允許運行，進(jìn)程監(jiān)控子模塊在連接到考試機(jī)器后自動運行，或者提示考生將該子模塊下載到考試機(jī)器上運行。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種考場監(jiān)控攝像頭，其特征在于，攝像頭的控制模塊還包括系統(tǒng)行為控制子模塊，該模塊在考試期間監(jiān)視和記錄用戶輸入，并判斷用戶的輸入是否為系統(tǒng)預(yù)設(shè)的非法操作，如果是非法操作則禁止用戶的操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種考場監(jiān)控攝像頭，其特征在于，在攝像頭正面設(shè)置有與考生的交互按鈕，包括提問按鈕和確認(rèn)按鈕，以及狀態(tài)指示屏，在攝像頭背面設(shè)置有狀態(tài)指示燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種考場監(jiān)控攝像頭，包括與具體處理設(shè)備連接的接口、音視頻傳感器、生物信息傳感器、存儲模塊、控制模塊，其中音視頻傳感器用于捕捉考生的音視頻信息；生物信息傳感器用于捕捉考生的生物信息；控制模塊與連接的具體處理設(shè)備通訊，獲得考生的核實生物信息，并與生物信息傳感器捕捉到的生物信息比較，以進(jìn)行考生的身份驗證，并將結(jié)果傳輸?shù)骄唧w處理設(shè)備。本發(fā)明使考生身份驗證和考試監(jiān)控過程自動化，提供了一個可靠和專用的考試環(huán)境，方便了在線考試的組織和管理，實現(xiàn)了用最小的開銷管理可靠的考試。
文檔編號H04N5/225GK102724394SQ20121020327
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者余海濱, 蔣耘晨, 郭彥懿 申請人:蔣耘晨