技术领域
[0001] 本
发明涉及考试设备技术领域，特别涉及一种监考系统及方法。
背景技术
[0002] 随着
电子硬件制造技术的不断发展以及
软件技术的成熟，越来越多的行业出现了电子化趋势。在最近几年，
汽车电子化、医疗电子化和教育电子化被越来越多的人重视，于是车载产品、医疗显示产品和电子黑板等创新应用不断被开发出来。尤其是十二五的春
风带动了上述几个行业的发展，教育行业更是成为重中之重。
[0003] 在教育行业，传统考场上，往往需要1-3名监考人员全神贯注的注视教室，防止有学生作弊情况出现。这种监考方式需要大量人员时时监控，浪费了过多人
力资源，并且不易于对作弊行为取证。
发明内容
[0004] （一）要解决的技术问题
[0005] 本发明要解决的技术问题是：如何提供一种监考系统及方法，以减少监考人员的劳动量。
[0006] （二）技术方案
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供一种监考系统，其包括：
[0008] 采集单元，适于采集考场上考生的图像
和声音信息，并将所述图像和声音信息发送给存储分析单元；
[0009] 所述存储分析单元，适于存储所述图像和声音信息，并根据所述图像和声音信息判断考生是否存在疑似作弊的行为，如果是，向提示单元发送提示消息；
[0010] 所述提示单元，适于根据所述提示消息并按照预定设置向接收单元发送作弊消息；
[0011] 所述接收单元，适于根据所述作弊消息向监考人员报警。
[0012] 其中，所述采集单元包括：适于按预定周期采集考场上考生的图像信息的
图像采集器，适于实时采集考场上考生的声音信息的声音采集器，适于按预定周期将所述图像和声音信息发送给存储分析单元的发送器。
[0013] 其中，所述存储分析单元包括：适于按预定周期存储所述图像和声音信息的
存储器，以及适于按预定周期对所述图像和声音信息进行分析的处理器。
[0014] 其中，所述处理器包括：
图像处理模
块；
[0015] 所述图像处理模块，适于采用
人脸识别技术对所述图像信息进行分析，以判断考生是否存在疑似作弊的行为。
[0016] 其中，所述图像处理模块包括：
[0017] 单位图像提取子模块，适于按预定周期对应考生座位号从所述图像信息中提取每个考生的单位面部图像；
[0018] 图像比较子模块，适于按预定周期将考试开始时的每个考生的单位面部图像与考试过程中的相应考生的单位面部图像进行比较，判断两者面积是否相同，如果不同，则判定该考生作弊，向提示单元发送第一提示消息。
[0019] 其中，所述处理器包括：声音处理模块；
[0020] 所述声音处理模块，适于采用
语音识别技术对所述声音信息进行分析，以判断考生是否作弊。
[0021] 其中，所述声音处理模块包括：
[0022] 语音识别子模块，适于按预定周期对所述声音信息进行语音识别，得到语音识别结果；
[0023] 敏感判别子模块，适于将所述语音识别结果与敏感词汇表进行比对，判断所述语音识别结果是否包含敏感词汇，如果是，则判定考生存在疑似作弊的行为，向提示单元发送第二提示消息。
[0024] 其中，所述提示单元包括：过滤模块和发送模块；
[0025] 所述过滤模块，适于接收所述提示消息，并且统计预定时间段内连续接收所述提示消息的数量，如果大于预定
阈值，则通知所述发送模块向所述接收单元发送作弊消息；
[0026] 所述发送模块，适于采用有线方式和/或无线方式向所述接收单元发送作弊消息。
[0027] 其中，所述接收单元包括：震动器和/或显示器；
[0028] 所述震动器适于通过震动方式向监考人员报警；
[0029] 所述显示器适于通过显示画面向监考人员报警，以及通过显示画面展示考生作弊的图像信息。
[0030] 其中，所述接收单元采用智能手机或者
平板电脑。
[0031] 其中，所述智能手机或者平板电脑中设置有用于接收所述作弊消息的客户端模块。
[0032] 其中，所述监考系统还包括：控制单元；
[0033] 所述控制单元，适于控制所述采集单元、存储分析单元、提示单元和接收单元运行。
[0034] 其中，所述监考系统还包括：数据传输单元；
[0035] 所述数据传输单元，适于实现所述采集单元、存储分析单元、提示单元、接收单元和控制单元之间的数据通信。
[0036] 本发明还提供一种监考方法，其包括步骤：
[0037] 采集考场上考生的图像和声音信息；
[0038] 存储所述图像和声音信息，并根据所述图像和声音信息判断考生是否存在疑似作弊的行为，如果是，发送提示消息，执行下一步；否则，返回所述采集考场上考生的图像和声音信息的步骤；
[0039] 根据所述提示消息并按照预定设置发送作弊消息；
[0040] 根据所述作弊消息向监考人员报警，返回采集考场上考生的图像和声音信息的步骤。
[0041] 其中，所述采集考场上考生的图像和声音信息，具体包括：
[0042] 考试开始时采集考场上考生的图像和声音信息，之后在考试过程中按预定周期采集考场上考生的图像信息以及实时采集考场上考生的声音信息。
[0043] 其中，存储所述图像和声音信息，并根据所述图像和声音信息判断考生是否作弊，如果是，发送提示消息，具体包括：
[0044] 考试开始时存储考场上考生的图像和声音信息；
[0045] 考试过程中按预定周期存储考场上考生的图像和声音信息；
[0046] 按预定周期对应考生座位号从所述图像信息中提取每个考生的单位面部图像，将考试开始时的每个考生的单位面部图像与考试过程中的相应考生的单位面部图像进行比较，判断两者面积是否相同，如果不同，发送第一提示消息；
[0047] 按预定周期对所述声音信息进行语音识别，得到语音识别结果，将所述语音识别结果与敏感词汇表进行比对，判断所述语音识别结果是否包含敏感词汇，如果是，发送第二提示消息。
[0048] 其中，根据所述提示消息并按照预定设置发送作弊消息，具体包括：
[0049] 接收所述提示消息，并且统计预定时间段内连续接收所述提示消息的数量，如果大于预定阈值，则采用有线方式和/或无线方式发送作弊消息。
[0050] （三）有益效果
[0051] 本发明所述监考系统及方法，采集考场上的图像和声音信息，通过分析所述图像和声音信息判断考生是否存在疑似作弊的行为，如果存在，则向监考人员报警，该监考系统及方法能够有效减少监考人员的劳动量，降低监考难度，同时，该监考系统及方法还方便地完成了作弊行为的取证工作，便于进行后续的作弊处理工作。
附图说明
[0052] 图1是本发明
实施例所述监考系统的模块结构示意图；
[0053] 图2是本发明实施例所述采集单元的模块结构示意图；
[0054] 图3是本发明实施例所述存储分析单元的模块结构示意图；
[0055] 图4是本发明实施例所述处理器的模块结构示意图；
[0056] 图5是本发明实施例所述提示单元的模块结构示意图；
[0057] 图6是本发明另一实施例所述监考系统的模块结构示意图；
[0058] 图7是本发明实施例所述监考方法
流程图。
具体实施方式
[0059] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0060] 图1是本发明实施例所述监考系统的模块结构示意图，如图1所示，所述监考系统100包括：采集单元110、存储分析单元120、提示单元130和接收单元140。
[0061] 所述采集单元110，适于采集考场上考生的图像和声音信息，并将所述图像和声音信息发送给存储分析单元120。
[0062] 参见图2，所述采集单元110包括：适于按预定周期采集考场上考生的图像信息的图像采集器111，适于实时采集考场上考生的声音信息的声音采集器112，适于按预定周期将所述图像和声音信息发送给存储分析单元120的发送器113。其中，所述图像采集器111优选采用摄像头；所述声音采集器112优选采用麦克风。所述预定周期由所述图像采集器111的采集
频率决定，其可以通过接收单元140进行人工设置，比如设置为每秒采集一次。所述发送器113按照与所述预定周期相同的周期发送所述图像和声音信息。
[0063] 所述存储分析单元120，适于存储所述图像和声音信息，并根据所述图像和声音信息判断考生是否存在疑似作弊的行为，如果是，向提示单元130发送提示消息；否则，忽略所述图像和声音信息，继续接收所述采集单元110发送的图像和声音信息。所述被忽略的图像和声音信息会定期被及时删除，以节省所述存储分析单元120的存储空间。所述提示消息包括：根据所述图像信息发出的第一提示消息和根据所述声音信息发出的第二提示消息。
[0064] 参见图3，所述存储分析单元120包括：适于按预定周期存储所述图像和声音信息的存储器121，以及适于按预定周期对所述图像和声音信息进行分析的处理器122。其中，所述存储器121可以采用闪存、磁盘等存储介质；所述处理器122可以采用
单片机等。
[0065] 参见图4，进一步地，所述处理器122包括：图像处理模块122a和声音处理模块122b。所述图像处理模块122a适于采用人脸识别技术对所述图像信息进行分析，以判断考生是否存在疑似作弊的行为。所述声音处理模块122b适于采用语音识别技术对所述声音信息进行分析，以判断考生是否存在疑似作弊的行为。
[0066] 对于所述图像处理模块122a，由于人脸特有的肤色，在人脸识别技术中，通过分析画面每个
像素的
颜色构成即可知道是否为人脸区域。考生在作弊时，往往会改变头部
位置，从而改变脸部位置，如果考生一旦抬头、偏头、转头，其在考场监考图片中的人脸面积必然改变，因此根据考生的人脸面积是否改变可以判断考生是否存在疑似作弊的行为。
[0067] 一种优选实施方式中，所述图像处理模块122a包括：
[0068] 单位图像提取子模块，适于按预定周期对应考生座位号从所述图像信息中提取每个考生的单位面部图像；
[0069] 图像比较子模块，适于按预定周期将考试开始时的每个考生的单位面部图像与考试过程中的相应考生的单位面部图像进行比较，判断两者面积是否相同，如果不同，则判定该考生存在疑似作弊的行为，向提示单元发送第一提示消息。所述第一提示消息中包含作弊考生的座位信息。
[0070] 对于所述声音处理模块122b，其进一步包括：语音识别子模块和敏感判别子模块。
[0071] 所述语音识别子模块，适于按预定周期对所述声音信息进行语音识别，得到语音识别结果；
[0072] 所述敏感判别子模块，适于将所述语音识别结果与敏感词汇表进行比对，判断所述语音识别结果是否包含敏感词汇，如果是，则判定考生存在疑似作弊的行为，向提示单元发送第二提示消息。所述敏感词汇表中包含有与考试作弊相关的敏感词汇，比如“答案”、“结果”、“选项”等。所述第二提示消息中包含用于证明考生作弊的声音信息。
[0073] 所述提示单元130，适于根据所述提示消息并按照预定设置向接收单元140发送作弊消息。
[0074] 参见图5，所述提示单元130包括：过滤模块131和发送模块132。
[0075] 所述过滤模块131，适于接收所述提示消息（第一提示消息和第二提示消息），并且统计预定时间段内连续接收所述提示消息的数量，如果大于预定阈值，则通知所述发送模块向所述接收单元140发送作弊消息。由于考生在考试过程中，即使无作弊行为，也可能会有较小的头部动作，进而导致所述存储分析单元发出提示消息。为了避免由于类似的提示消息导致报警，所述过滤模块131根据预定时间段内连续收到提示消息的数量向接收单元140发送作弊消息。
[0076] 所述预定时间段为单次统计连续接收所述提示消息的数量的时间段，其应该根据考生一次作弊行为的一般时长进行设置。所述预定阈值为满足报警条件的提示消息数量值，其设置的越小则报警频率越高，反之报警频率越低。
[0077] 比如所述过滤模块131在接收到第一条提示消息后开始计时，在接下来的预定时间段（如1分钟）内统计一共接收到的提示消息的数量，如果大于预定阈值（如5条），则向接收单元140发送作弊消息；如果在预定时间到达时，接收到的提示消息的数量没有大于预定阈值，则将接收到的提示消息的数量清零，等待接收到新的提示消息后重新开始统计。
[0078] 所述发送模块132，适于采用有线方式和/或无线方式向所述接收单元140发送作弊消息。
[0079] 可以看到，所述预定设置包括：采用有线或者无线方式发送所述作弊消息，以及统计所述提示消息数量的预定时间段的长度和所述预定阈值的数值。所述接收单元140，适于根据所述作弊消息向监考人员报警。另外，通过所述接收单元140还可以设置所述采集单元的
采样周期，比如当监考人员暂时离开考场时，以较高频率采集考场上考生的图像和声音信息，当监考人员回到考场时，以较低频率采集考场上考生的图像和声音信息。
[0080] 所述接收单元140包括：震动器和/或显示器。
[0081] 所述震动器适于通过震动方式向监考人员报警。所述震动器可以采用震动腕表，当接收到作弊消息后震动预定时长（比如10秒）或者预定次数（比如5次），以提醒监考人员考场上有考生存在疑似作弊的行为。
[0082] 所述显示器适于通过显示画面向监考人员报警，以及通过显示画面展示考生作弊的图像信息。所述显示器可以通过画面闪烁方式向监考人员报警，当监考人员点击闪烁画面后，显示考生作弊的图像信息。当所述接收单元140采用显示器时，一般采用有线方式接收所述提示单元130发送的作弊消息。另外，所述显示器还可以集成设置音箱，通过该音箱，监考人员可以回放考生作弊的声音信息。
[0083] 本发明一种优选的实施方式是，所述接收单元140同时包括：震动器和显示器，震动器采用震动腕表由监考人员随身携带并通过无线方式与所述提示单元130通信，显示器固定设置在考场内或者考场附近并通过有线方式与所述提示单元130通信。这样，监考人员可以自由在考场内走动，也可以暂时性离开考场，并在通过震动腕表接收到震动报警后可以进一步通过显示器查看具体的作弊情况。
[0084] 本发明另一种优选的实施方式中，所述接收单元140还可以采用智能手机或者平板电脑，该智能手机或者平板电脑上设置有用于接收所述作弊消息的客户端模块，当所述客户端模块收到作弊消息后以短信或者邮件形式报警。
[0085] 当所述接收单元140采用震动器、智能手机或者平板电脑时，由于体积小巧，便于携带，一般采用无线方式接收所述提示单元130发送的作弊消息，以便于监考人员能够在携带所述接收单元140的情况下方便地移动。
[0086] 图6是本发明另一实施例所述监考系统的模块结构示意图，如图6所示，本实施例所述监考系统与上一实施例基本相同，其不同之处在于，本实施例所述监考系统还包括：控制单元150和数据传输单元160。
[0087] 其中，所述控制单元150，适于控制所述采集单元110、存储分析单元120、提示单元130和接收单元140运行。
[0088] 所述数据传输单元160，适于实现所述采集单元110、存储分析单元120、提示单元130、接收单元140和控制单元150之间的数据通信。
[0089] 图7是本发明实施例所述监考方法流程图，如图7所示，所述方法包括步骤：
[0090] S100：采集考场上考生的图像和声音信息。该步骤具体包括：考试开始时采集考场上考生的图像和声音信息，之后在考试过程中按预定周期采集考场上考生的图像信息以及实时采集考场上考生的声音信息。
[0091] S200：存储所述图像和声音信息，并根据所述图像和声音信息判断考生是否存在疑似作弊的行为，如果是，发送提示消息，执行S300；否则，返回S100。
[0092] 其中，存储所述图像和声音信息，并根据所述图像和声音信息判断考生是否存在疑似作弊的行为，如果是，发送提示消息，具体包括：
[0093] 考试开始时存储考场上考生的图像和声音信息；
[0094] 考试过程中按预定周期存储考场上考生的图像和声音信息；
[0095] 按预定周期对应考生座位号从所述图像信息中提取每个考生的单位面部图像，将考试开始时的每个考生的单位面部图像与考试过程中的相应考生的单位面部图像进行比较，判断两者面积是否相同，如果不同，则判定该考生存在疑似作弊的行为，发送第一提示消息；
[0096] 按预定周期对所述声音信息进行语音识别，得到语音识别结果，将所述语音识别结果与敏感词汇表进行比对，判断所述语音识别结果是否包含敏感词汇，如果是，则判定考生存在疑似作弊的行为，向提示单元发送第二提示消息。
[0097] S300：根据所述提示消息并按照预定设置发送作弊消息。所述步骤S300具体包括：接收所述提示消息，并且统计预定时间段内连续接收所述提示消息的数量，如果大于预定阈值，则采用有线方式和/或无线方式发送作弊消息。
[0098] S400：根据所述作弊消息向监考人员报警，返回S100。
[0099] 本发明实施例所述监考系统及方法，采集考场上的图像和声音信息，通过分析所述图像和声音信息判断考生是否存在疑似作弊的行为，如果存在则向监考人员报警，该监考系统及方法能够有效减少监考人员的劳动量，降低监考难度，同时，该监考系统及方法还方便地完成了作弊行为的取证工作，便于进行后续的作弊处理工作。
[0100] 以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的
专利保护范围应由
权利要求限定。
