范蓉

摘要：基于人臉識別技術(shù)的考試系統(tǒng)逐漸取代了傳統(tǒng)考試系統(tǒng)，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢。現(xiàn)如今，為進(jìn)一步展現(xiàn)人臉識別技術(shù)對考試系統(tǒng)帶來的優(yōu)勢作用，需要圍繞人臉識別技術(shù)應(yīng)用于考試系統(tǒng)中的策略展開分析與思考。基于此，探究了人臉識別技術(shù)在考試系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用價值，提出完善系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境、做好總體設(shè)計(jì)工作、考試系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)等人臉識別技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：人臉識別技術(shù)?考試系統(tǒng)?身份驗(yàn)證?系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號：TP391.4

Research?on?the?Application?of?Face?Recognition?Technology?in?the?Examination?System

FAN?Rong

Nanjing?Institute?of?Tourism?&?Hospitality，?Nanjing，?Jiangsu?Province，?211100?China

Abstract：?An?examination?system?based?on?face?recognition?technology?has?gradually?replaced?the?traditional?examination?system?and?showed?a?good?development?trend.?Nowadays，?in?order?to?further?show?the?advantages?of?face?recognition?technology?on?the?examination?system，?it?is?necessary?to?analyze?and?think?about?the?strategy?of?applying?face?recognition?technology?in?the?examination?system.?Based?on?this，?this?paper?explores?the?practical?application?value?of?face?recognition?technology?in?the?examination?system，?and?puts?forward?the?practical?application?strategies?of?face?recognition?technology?such?as?improving?the?development?environment?of?the?system，?and?doing?a?good?job?in?overall?design?and?the?detailed?design?of?the?examination?system.

Key?Words：?Face?recognition?technology;?Test?system;?Authentication;?System?design

近年來，國家加大了教育考試違紀(jì)作弊行為的處罰力度，其目的是有效減少國家考試中的作弊者，確?？荚嚨墓叫院凸?。目前，很多地區(qū)結(jié)合自身的實(shí)際情況快速升級了作弊系統(tǒng)，并在考試系統(tǒng)中運(yùn)用了人臉識別、指數(shù)識別等黑科技，進(jìn)一步確?？荚囅到y(tǒng)的公平與公正。在考試系統(tǒng)中，人臉識別技術(shù)的應(yīng)用效果更加顯著，已經(jīng)成為考試系統(tǒng)中應(yīng)用相關(guān)黑科技的首選技術(shù)。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)人臉識別技術(shù)在考試系統(tǒng)中的應(yīng)用，還需要圍繞這方面的內(nèi)容展開進(jìn)一步探索。

1人臉識別技術(shù)

“局部人體特征分析”是人臉識別技術(shù)的主要核心，在實(shí)際應(yīng)用中，人臉識別技術(shù)可以借助人體面部的各個器官展開相關(guān)工作。同時，人臉識別技術(shù)在獲得人臉器官的相關(guān)識別參數(shù)和數(shù)據(jù)以后，也會與原始參數(shù)進(jìn)行比較、判斷，并有效確認(rèn)。一般情況下，人臉識別技術(shù)的判斷時間較短，可以獲得更為理想的判斷效果。目前，人臉識別技術(shù)主要包括人臉檢測、人臉跟蹤、人臉比對。

1.1人臉檢測

從人臉檢測方面來說，主要指的是在動態(tài)場景中判斷是否有面像的存在，并根據(jù)實(shí)際情況有效分別出相關(guān)面像。在具體應(yīng)用中，主要包括參考模板法、人臉規(guī)則法等。就參考模板法來說，在實(shí)際應(yīng)用中，需要有效設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)人臉的模板，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)將所采集到的樣品和設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)模板之間進(jìn)行匹配。在考試系統(tǒng)和考試檢測中參考模板法、人臉規(guī)則法等可以綜合使用，進(jìn)而有效提高人臉識別的效果與水平[1]。

1.2人臉跟蹤

從人臉跟蹤方面來說，人臉跟蹤實(shí)際上就是面貌跟蹤，人臉跟蹤在考生面貌的動態(tài)目標(biāo)跟蹤方面具有重要價值。在實(shí)際應(yīng)用中，可以對受到檢測的考生面貌進(jìn)行跟蹤。在這個過程中，一般是采用模型方法檢測相應(yīng)的考生，還會采用運(yùn)動和模型有機(jī)融合的辦法進(jìn)行檢測。同時，對人臉跟蹤來說通過膚色模型展開跟蹤也是一種十分簡單和有效的方法，具有提高跟蹤效果和檢測效果的意義，能夠使人臉跟蹤更好地運(yùn)用在考生的相關(guān)面貌跟蹤方面。

1.3人臉對比

從人臉對比方面來說，針對考生的人臉對比具有重要意義，通過確認(rèn)所檢測到的面像身份，可有效了解考生的實(shí)際情況。同時，在人臉對比中，通常是將采集到的相關(guān)面像進(jìn)行整理，然后和數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)面像展開比較，以此找到相應(yīng)的匹配對象。所以，在面像識別期間，面像描述發(fā)揮重要作用，是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在現(xiàn)有的描述中，特征向量法等是主要方法。該方法在使用中可以充分確定人的五官輪廓大小，接下來計(jì)算相關(guān)器官的幾何特征量，進(jìn)而將相應(yīng)的結(jié)果計(jì)算出來，構(gòu)成能夠描述相關(guān)人群面部特征的向量。如此一來，就可以有效地提高比對效果，進(jìn)而發(fā)揮人臉對比的優(yōu)勢與作用[2]。

2人臉識別方法

在人臉識別技術(shù)不斷發(fā)展背景下，基于外觀人臉識別、支持向量機(jī)人臉識別等多種方法是比較常用的方法。在這些方法的具體應(yīng)用中，主要是根據(jù)人類的相關(guān)特征進(jìn)行識別。總體來說，就是有效地提取和整理人類特征，并在此期間，需要獲得面部結(jié)構(gòu)相關(guān)的知識，具體有人的五官形狀和特征等，然后在此基礎(chǔ)之上對面部特征之間的距離以及面積等關(guān)系展開計(jì)算。同時，在計(jì)算中通常是運(yùn)用歐式算法進(jìn)行相應(yīng)的分類與識別，該方法的特點(diǎn)較多，主要有操作十分簡單，光照方面的變化也相對較強(qiáng)等。但是這種方法在具體應(yīng)用中也存在一定的弊端，例如：在需要被檢測的人員面部不完善，或者被擋住時，就會增加面部特征提取的難度，該方法還對人臉的表情變化和相關(guān)姿態(tài)要求較高。而對基于外觀人臉識別的相關(guān)方法方面來說，這種方法在實(shí)際應(yīng)用中主要是采用面部信息收集的方式展開人臉識別，這樣的方法操作起來十分簡便，也很容易達(dá)到人臉識別的效果。所以這種方法引起了社會方面的高度重視，通過這種方式可以更好地進(jìn)行人臉識別，提高實(shí)際的工作效果[3]。

3人臉識別技術(shù)應(yīng)用于考試系統(tǒng)中的價值

目前，在考試系統(tǒng)中應(yīng)用人臉識別技術(shù)具有較大的價值和意義，人臉識別技術(shù)的應(yīng)用，可以提升考試系統(tǒng)的完整性、有效性。進(jìn)而不斷地保障相關(guān)考試的順利進(jìn)行，也可以通過相應(yīng)的人臉識別技術(shù)保障考生在考試中的公平與公正，有效做好針對考生的人臉識別，以及在考試期間的人臉識別監(jiān)督和控制等。從而促進(jìn)考試相關(guān)工作的有序開展，進(jìn)一步發(fā)揮人臉識別技術(shù)對于促進(jìn)考試工作全面開展的帶動作用，不斷獲得更為理想的工作效果，提高學(xué)生在考試方面的公平性和有效性。

一方面，在近幾年的發(fā)展中，為更好地預(yù)防打擊考試中的違法行為，提升考試的紀(jì)律性，許多學(xué)校和地區(qū)開始有效運(yùn)用人臉識別技術(shù)，并將這一技術(shù)應(yīng)用在考試系統(tǒng)中，其目的是有效識別和了解考生身份，改變了人工主觀識別的方法，發(fā)揮了計(jì)算機(jī)科技識別作用。同時，在考試系統(tǒng)中，人臉識別技術(shù)的有效使用也呈現(xiàn)出良好的效果，進(jìn)而使全國的許多重要考試也都加強(qiáng)了對熱臉識別技術(shù)的使用。例如：在全國碩士研究生招生考試中，深圳市就第一次使用了這一技術(shù)來了解考生的實(shí)際情況，以及對考生身份展開核驗(yàn)。在具體實(shí)踐中，采用現(xiàn)場刷臉驗(yàn)證的方式讓所有考生在進(jìn)入考場之前進(jìn)行刷臉認(rèn)證，在認(rèn)證成功以后才可以進(jìn)入考場進(jìn)行考試。又如：在2018年，廣西招生考試院首次啟動了中小學(xué)教師資格考試中的人臉識別系統(tǒng)，通過這一系統(tǒng)來自主驗(yàn)證考生身份，從而提高身份驗(yàn)證的有效性。由此可見，當(dāng)前人臉識別技術(shù)已經(jīng)被廣泛地運(yùn)用在考試系統(tǒng)當(dāng)中，且也取得了很好的應(yīng)用成效。

另一方面，在考試系統(tǒng)中，加強(qiáng)人臉識別技術(shù)的使用價值較多，人工智能技術(shù)除了可以在考生進(jìn)入考場時的人臉識別方面應(yīng)用以外，還可以在考生進(jìn)入考場進(jìn)行考試期間展開良好的運(yùn)用。在實(shí)際應(yīng)用中可以對考生是否堅(jiān)守考場紀(jì)律進(jìn)行監(jiān)督，也會嚴(yán)防考生在考試中的作弊行為發(fā)生，為相關(guān)考試的公平性和公正性提供良好的維護(hù)，進(jìn)一步促進(jìn)考試相關(guān)工作的順利進(jìn)行與開展[4]。

4人臉識別技術(shù)應(yīng)用于考試系統(tǒng)中的策略

4.1完善系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

具體而言，加強(qiáng)人臉識別技術(shù)的應(yīng)用，將其有效地運(yùn)用在考試系統(tǒng)中是應(yīng)對系統(tǒng)安全性問題的有效方法，換而言之，就是有效提升系統(tǒng)的安全性，能更好地應(yīng)對考試系統(tǒng)中存在的作弊和替考等相關(guān)問題。在人臉識別技術(shù)應(yīng)用中，可有效完善系統(tǒng)發(fā)展和開發(fā)的相關(guān)環(huán)境。從系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的方面而言，硬件和軟件方面的環(huán)境是重點(diǎn)，其原因是考試系統(tǒng)是一個計(jì)算機(jī)，包含較高像素的攝像頭，以及相應(yīng)的電腦主屏，Windows7?32?位的操作系統(tǒng)。所以，為有效完善系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，就需要圍繞軟件系統(tǒng)的實(shí)際情況，針對相應(yīng)的軟件系統(tǒng)開發(fā)前臺、后臺。并且還要通過圖像處理系統(tǒng)、視覺函數(shù)庫進(jìn)行人臉檢測，從而有效開發(fā)出能夠提取人臉特征的軟件以及識別軟件。如此一來，可以更好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的優(yōu)化發(fā)展，并進(jìn)一步為人臉識別技術(shù)在考試系統(tǒng)中的應(yīng)用提供保障和基礎(chǔ)[5]。

4.2做好總體設(shè)計(jì)工作

在考試系統(tǒng)中應(yīng)用人臉識別技術(shù)需要做好總體設(shè)計(jì)工作，通過總體設(shè)計(jì)提高技術(shù)應(yīng)用效果。在總體設(shè)計(jì)中，可以結(jié)合人臉識別技術(shù)將考試系統(tǒng)分為考試子系統(tǒng)和考務(wù)子系統(tǒng)、考生子系統(tǒng)。

在考試子系統(tǒng)設(shè)計(jì)期間，可以將其分為兩個方面，一方面是考試界面，另一方面是身份驗(yàn)證界面。并且在設(shè)計(jì)考務(wù)子系統(tǒng)期間，可以將相應(yīng)的題庫，試卷等管理內(nèi)容融入進(jìn)去，而該系統(tǒng)主要完成教師登錄、增加題庫等相關(guān)工作。如此一來，可以讓相應(yīng)的系統(tǒng)更加完善。而在考生子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可有效優(yōu)化相應(yīng)的系統(tǒng)流程?？梢栽O(shè)置如下的流程：在考生進(jìn)入考試所對應(yīng)的考場之后，需要打開考試機(jī)，輸入進(jìn)去網(wǎng)址，然后進(jìn)入系統(tǒng)頁面，在頁面中選擇考試系統(tǒng)進(jìn)行登錄，最后將自己的準(zhǔn)考證號和密碼輸入進(jìn)去，在完成這一系列的工作以后，相關(guān)系統(tǒng)會自動跳到人臉識別界面，將一些提示提供給考生，讓考生完成人臉識別。假如考生通過驗(yàn)證，那么考生亦可以參加考試，相應(yīng)的頁面就會發(fā)生變化，自動跳轉(zhuǎn)到相關(guān)的界面。進(jìn)而更好達(dá)到對考生的人臉識別目的，提高人臉識別的效果。

值得注意的是，在設(shè)計(jì)考試系統(tǒng)期間，需要將工作基礎(chǔ)放在滿足相關(guān)應(yīng)用需求方面，也要圍繞系統(tǒng)特點(diǎn)做好設(shè)計(jì)工作，從而確保系統(tǒng)的可應(yīng)用性。而且在設(shè)計(jì)期間，還需要加強(qiáng)成熟技術(shù)的使用，進(jìn)而確保系統(tǒng)不發(fā)生相關(guān)故障，為學(xué)生的正常考試提供保障。在設(shè)計(jì)中，也需要做好相應(yīng)的備考工作與方案，以此避免意外問題與事件的出現(xiàn)。與此同時，在做好總體設(shè)計(jì)工作中，可以根據(jù)人臉識別技術(shù)保持考試系統(tǒng)界面的美觀、簡潔，并方便考生使用。因?yàn)榭荚囅到y(tǒng)的主要面對對象就是考生，而為考生提供更加簡單和容易操作的界面可以提升考生在實(shí)際操作方面的效果，促進(jìn)考生更好地進(jìn)入考試環(huán)節(jié)，讓考生取得更為理想的考試成效[6]。

4.3考試系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

在基于人臉識別技術(shù)的考試系統(tǒng)優(yōu)化與創(chuàng)新中，需要加強(qiáng)考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化，尤其是要進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中，需要讓考試系統(tǒng)的識別模塊涉及考生報名階段、考前階段等有關(guān)流程。在報名階段，考生需要對自己的身份證進(jìn)行驗(yàn)證，還要展開人臉識別，同時，需要基于有關(guān)系統(tǒng)采集考生照片和信息，并將其傳輸?shù)较鄳?yīng)的數(shù)據(jù)庫中。并且還要通過考試系統(tǒng)的自動功能，對考生的有關(guān)信息和照片進(jìn)行整理?？忌谶M(jìn)入考場之后，需要登錄有關(guān)系統(tǒng)，將人臉識別界面的人臉識別要求完成。考生也需要對準(zhǔn)攝像頭拍照，然后系統(tǒng)保存照片，最后傳送到相應(yīng)的服務(wù)器，并對考生的照片進(jìn)行對比。如果比對成功，那么就會跳到考試界面，此時考生就可以有效進(jìn)行考試。如果比對不成功，則會將考生確認(rèn)為替考者，最后取消學(xué)生的考試資格，并進(jìn)一步地將這方面學(xué)生納入系統(tǒng)黑名單。以此提升考試系統(tǒng)的公平性和公正性，最大化地規(guī)避替考情況和問題發(fā)生，為考生提供一個更加公平和公正的環(huán)境，進(jìn)而將人臉識別技術(shù)的真正作用發(fā)揮出來[7]。

5結(jié)語

目前，為有效促進(jìn)人臉識別技術(shù)在考試系統(tǒng)中的良好運(yùn)用，需要積極完善系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境。進(jìn)而奠定人臉識別技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)，提高應(yīng)用效果和水平，有效展現(xiàn)出這一技術(shù)對考試系統(tǒng)優(yōu)化以及創(chuàng)新的帶動作用，強(qiáng)化考試系統(tǒng)的公平性和合理性。還要做好總體設(shè)計(jì)工作、加強(qiáng)考試系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)，從而在有效地設(shè)計(jì)中發(fā)揮人臉識別技術(shù)的運(yùn)用效果與作用，不斷促進(jìn)考試系統(tǒng)的優(yōu)化發(fā)展，進(jìn)一步展現(xiàn)出人臉識別技術(shù)對考試系統(tǒng)優(yōu)化發(fā)展的推動作用。

參考文獻(xiàn)

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