【摘要】：課堂考勤是課堂管理的有效手段之一,可以有效地監(jiān)督學(xué)生按時上課,保證課堂的教學(xué)質(zhì)量。目前學(xué)生的考勤是通過教學(xué)人員人工唱名、不定時抽查等方式來完成。這種傳統(tǒng)的人工唱名方式不僅耗費大量的人力和時間,而且無法實時檢測遲到、早退、代課和曠課等現(xiàn)象,無法對學(xué)生考勤做到全面監(jiān)督。近年來,深度學(xué)習(xí)在靜態(tài)圖像人臉識別方面已經(jīng)取得較大進(jìn)展,為實現(xiàn)自動化課堂考勤系統(tǒng)提供了新的思路。但由于教室條件限制,大多數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)都安裝于教室前方(或后方),不同位置的學(xué)生距離攝像機(jī)的相對位置差異較大,距離較遠(yuǎn)(后排)的學(xué)生人臉圖像像素偏低,歸一化裁剪后會呈現(xiàn)人臉特征不明顯的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響識別學(xué)生的正確率。在課堂環(huán)境下,人體的不停運動和姿態(tài)偏移等現(xiàn)象都會導(dǎo)致采樣幀中人臉區(qū)域圖像呈現(xiàn)運動模糊的問題,進(jìn)而帶來人臉特征不明顯。上述的圖像像素低和運動模糊等問題會嚴(yán)重影響識別算法的性能,從而導(dǎo)致整個課堂點名系統(tǒng)性能的下降。在課堂環(huán)境下如何通過控制攝像機(jī)保證人臉圖像尺寸符合識別算法要求、如何在視頻流中選取高質(zhì)量的人臉區(qū)域圖像以及如何有效利用采樣幀中的單次識別結(jié)果統(tǒng)計獲得最終識別結(jié)果便成為本文研究的三個主要問題。具體解決方法如下:(1)本系統(tǒng)通過多任務(wù)級聯(lián)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Multi-task convolutional neural networks,MTCNN)人臉檢測方法獲取人臉絕對位置信息,結(jié)合本文提出的課堂場景分割與攝像機(jī)控制方法,完成了基于人臉目標(biāo)搜索的云臺控制方法,有效地保證了對人臉區(qū)域圖像尺寸(像素)的要求。(2)本文在傳統(tǒng)人臉識別系統(tǒng)中引入了圖像質(zhì)量評估環(huán)節(jié),通過該評估方法自動篩選出采樣幀中人臉特征明顯的圖片,以提高人臉識別系統(tǒng)的有效性和魯棒性。(3)在保證了人臉圖像尺寸及人臉圖像質(zhì)量后,本文通過改進(jìn)后的FaceNet結(jié)構(gòu)提取人臉特征,并通過預(yù)訓(xùn)練完成的SVC(Support Vector Machine Classifier)分類器獲得單次識別結(jié)果。結(jié)合多次有效的單次識別結(jié)果,提出了基于多有效幀的概率投票方法,最終提高了識別結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【圖文】：

現(xiàn)的軟硬件平臺簡介。逡逑圖像特征提取方法逡逑特征提取主要是指運用計算機(jī)來分析和處理圖像信息，以提取圖像中進(jìn)而將提取的特征運用到圖像描述、主題提取、圖像分類、物體檢測中。本文的人臉識R%系統(tǒng)中的人臉特征提取部分采用了基于深度卷積Ｎｓ）提取的人臉特征。本節(jié)主要介紹經(jīng)典的圖像特征提取方法。逡逑邋Ｈａａｒ特征提取逡逑？特征又稱為Ｈａａｒ－ｌｉｋｅ長方形特征，，最初用于描述人臉。其特征主要灰度變化，對圖形結(jié)構(gòu)，如線段、邊緣較為敏感。其特征模板是由形相鄰組合而成，如下圖２．１所示，特征值可通過黑色長方形像素的方形像素的和來獲得。根據(jù)其特征提取原理可知，通過該特征模板征值與人臉特征值有一定差異，因此有助于將人臉圖像特征化，以區(qū)臉。逡逑１邋．Ｅｄｇｅ邋ｆｅａｔｕｒｅｓ（邊緣特征）逡逑

？碩士學(xué)位論文逡逑ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ邋ＴＩＩＥＳＴＳ逡逑僅速度快，精確度也較高，同時內(nèi)存消耗不大，可以進(jìn)行實時的人臉檢測。本文將逡逑采用此方法作為人臉識別的前置工作，在課堂上實時檢測學(xué)生人臉的位置及數(shù)量，逡逑具體實現(xiàn)方法將在４．２節(jié)詳細(xì)介紹。逡逑２．２．２基于ＦａｃｅＮｅｔ的人臉特征提取結(jié)構(gòu)逡逑Ｆａｃｅｎｅｔ［４２］是Ｇｏｏｇｌｅ于２０１５年發(fā)表在ＣＶＰＲ上用于提取人臉特征的深度學(xué)習(xí)型。其模型結(jié)構(gòu)如圖２．２所示，網(wǎng)絡(luò)由批量輸入層和深層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ＣＮＮｓ）成，隨后Ｌ２歸一化，輸出人臉特征。逡逑Ｅ逡逑
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP391.41;G434

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 顧玉寶;;計算機(jī)考勤系統(tǒng)簡介及應(yīng)用[J];梅山科技;2000年04期

2 李青云;;智能考勤系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)方案研究[J];網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用;2016年12期

3 曹振芳;;基于手機(jī)一卡通的教學(xué)考勤系統(tǒng)設(shè)計[J];電腦編程技巧與維護(hù);2016年24期

4 楊云海;章芬芬;;一種語音課堂考勤系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J];韶關(guān)學(xué)院學(xué)報;2016年12期

5 楊雪松;劉家明;;基于RFID的學(xué)生考勤系統(tǒng)的設(shè)計[J];甘肅科技;2017年02期

6 劉佳麗;蘇發(fā)全;孫凌宇;;面向智慧校園的移動考勤系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J];江西通信科技;2016年04期

7 李冠楠;;基于人臉識別企業(yè)考勤系統(tǒng)的研究[J];計算機(jī)時代;2017年04期

8 熊海青;;智能考勤系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)方案分析[J];電子制作;2017年13期

9 高夕慶;;基于單片機(jī)89S52的自動考勤系統(tǒng)設(shè)計[J];技術(shù)與市場;2017年10期

10 張槐君;田莉;;高校考勤系統(tǒng)現(xiàn)狀與新型系統(tǒng)構(gòu)架分析[J];河南科技;2015年23期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王順頂;;網(wǎng)絡(luò)考勤系統(tǒng)在施工單位的應(yīng)用[A];2016年全國礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會議�？ㄏ拢C];2016年

2 郭麗坤;邱洪濤;高新亮;趙建東;樸樹銀;朱進(jìn);蒙宇村;劉博;;承鋼考勤系統(tǒng)的應(yīng)用與分析[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2013年會論文集[C];2013年

3 尹承常;王波;馬存江;陳瑞林;;井口電腦考勤系統(tǒng)的研究及應(yīng)用[A];第二屆全國人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];1995年

4 高新亮;;企業(yè)門禁與考勤系統(tǒng)的數(shù)字化應(yīng)用方案[A];2016互聯(lián)網(wǎng)+與鋼鐵工業(yè)智能制造高峰論壇論文集[C];2016年

5 李嘉;;基于java的課堂考勤系統(tǒng)設(shè)計[A];《IT時代周刊》論文專版（第296期）[C];2014年

6 胡建明;張興會;侯麗娟;;基于MFRC500的考勤系統(tǒng)設(shè)計[A];全國第二屆信號處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議�？痆C];2008年

7 程曉偉;江建國;;指紋考勤系統(tǒng)的光學(xué)原理及軟件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究[A];北京光電子學(xué)青年學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2003年

8 李婭;劉子實;;基于指紋識別技術(shù)的礦山職工考勤系統(tǒng)[A];全國金屬礦山采礦新技術(shù)學(xué)術(shù)研討與技術(shù)交流會論文集[C];2007年

9 范麗娟;;串口通信和多線程技術(shù)在門禁考勤系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];中國計量協(xié)會冶金分會2010年會論文集[C];2010年

10 孫太國;李淑娟;李言;鄭建明;;基于混合模式的考勤管理系統(tǒng)研究[A];制造技術(shù)自動化學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者 劉娟麗邋通訊員 鄧山云 何年周;我市首套網(wǎng)絡(luò)視頻考勤系統(tǒng)在永興運行[N];郴州日報;2008年

2 通訊員 張智穎;翁旗福利企業(yè)指紋考勤系統(tǒng)守緊稅收優(yōu)惠之門[N];赤峰日報;2007年

3 張科 孫秋亮 王凱 李京成;影像考勤系統(tǒng):為福利企業(yè)稅收管理把關(guān)[N];中國稅務(wù)報;2012年

4 吳穹　康翔;中小學(xué)生“一卡”能否行得通?[N];計算機(jī)世界;2007年

5 金華海　記者 李洪華;網(wǎng)上考勤提高行政管理效能[N];中國稅務(wù)報;2009年

6 黃文馨;營銷就是滿足需求[N];人民郵電;2014年

7 通訊員 遲姍姍;王壇鎮(zhèn)成立全省首個電子考勤水庫巡查隊[N];紹興日報;2010年

8 包那日蘇　郭精軍 靳浩 記者 張靜紅;網(wǎng)絡(luò)考勤強(qiáng)化日常紀(jì)律管理[N];中國稅務(wù)報;2010年

9 本報記者 林學(xué)富 陶曉慶;信息公開的《倒逼效應(yīng)》[N];臺州日報;2016年

10 記者 季晨辰 通訊員 徐振華;全市務(wù)工人員有望實現(xiàn)“刷卡領(lǐng)薪”[N];馬鞍山日報;2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張其帆;基于人臉識別的課堂考勤系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];重慶師范大學(xué);2019年

2 高婕;基于DSP的人臉識別考勤系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];西安理工大學(xué);2014年

3 管靈霞;基于人臉識別的智慧工地考勤系統(tǒng)設(shè)計[D];安徽工程大學(xué);2018年

4 常朵;基于Wi-Fi direct考勤系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];廣西師范大學(xué);2018年

5 孫放;基于人臉識別的課堂考勤系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)[D];東北大學(xué);2015年

6 吳欽;基于嵌入式Linux和微信的指紋考勤系統(tǒng)的設(shè)計[D];吉林大學(xué);2018年

7 楊舒林;基于人臉識別的移動終端考勤系統(tǒng)設(shè)計[D];杭州電子科技大學(xué);2018年

8 胡e

本文編號：2665151