AI无感化考勤解决方案


发布时间:2021-07-07浏览次数:1276

目录

第一章   背景介绍

1.1  项目背景

1.2  政策背景

第二章   方案概述

2.1  设计目标

2.2  设计原则

2.3  设计依据

第三章   整体技术路线设计

3.1  功能亮点

第四章   子系统介绍

4.1  无感化考勤系统

4.2  人脸识别比对软件

4.3  AI旋转摄像机

4.4  考勤反馈助手软件

第五章   设备清单

 


第一章  背景介绍

1.1    项目背景

课堂是学生汲取知识、丰富思想、培养品格、树立正确价值观的重要场所,作为学生,应当按时到达教室参于课堂活动,学生考勤工作是高校建设优良班风学风,维持正常教学秩序的重要途径,对于增强学生纪律观念具有重要的作用。现阶段考勤管理存在着工作量大,管理效率低,实时性差,数据难以统计和再次利用等诸多问题。不完善的考勤机制给学生缺勤创造了机会,严重违背了课堂的教学理念。

最早的“人工点名”是通过口头点名、手工登记的方法实现的,该方法虽然灵活性强,但无法杜绝他人代考勤的事项,且需要有专门的考勤人员进行实时记录,浪费人力成本。

“指纹考勤”基于指纹识别技术的考勤,虽然杜绝了代考勤的事项,但不卫生且对于手指指纹破损,指纹打卡方式不正确等情况,不能准确便捷地识别,同时占用课堂时间。

“手机签到”优势是方便快捷,不足是受网络限制有时联不上网,或者有作弊的可能。

后来的“刷卡/脸考勤”虽无需专人进行实时的监督,但速度慢且不能实时反映考勤结果,无法满足大量学生在短时间内完成考勤并立刻汇总结果的需求。不仅耗时,无法杜绝他人代考勤的事项。

相较以上几种现存的考勤方式,基于人脸识别技术的AI无感化考勤便显著地突出了,具有无感知、效率高、实时性强、准确度高、方便快捷,易于被用户所接受等诸多优势。

1.2    政策背景

随着2014年09月04日国务院发布《国务院关于深化考试招生制度改革的实施意见》(国发〔2014〕35号)提出启动高考综合改革试点,在搞新高考改革中,对师生而言变革最深的莫过于“走班排课”,与在行政班上课不同,由于在上走班课时,学生的位子不再固定,因此,任课老师很难通过座位来一眼就看出到底谁缺勤了,而通过传统的点名的方式则会很浪费时间,无法杜绝他人代考勤的等事项,给学生的考勤管理带来的挑战。

 

第二章  方案概述

2.1    设计目标

基于人脸识别技术的智慧校园AI人脸一站式解决方案。该方案落地可实现考勤“无卡化”管理,方便全校师生可以进行“无感”考勤智能录入补考等,实现“无感化” 人脸点名,让考勤更轻松。

2.2    设计原则

1)实用性

系统的规划要高起点,功能要更切合实际,重在应用,坚持以需求为主导,落脚于满足需求,从实际需求深入开展业务调研,保证系统顺畅使用易于维护。在先进、可靠和充分满足系统功能的前提下,体现高性价比。

2)安全性

整个系统采用成熟的、稳定的、完善技术设备,选用的设备自身应具有较高的安全可靠性,关键设备或关键部件应采取备份冗余设计,同时选用安全机制完善、安全级别较高的系统软件,使用具有可靠功能的专用网络安全产品能够保证系统的全天候长期稳定安全运行。

3)扩展性

系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要,具有更新、扩充和升级的可能,系统规模和功能易于扩充,系统配套软件具有升级能力。同时在设计中留有冗余,以满足今后的发展要求:方案中设备的控制容量上保留一定的余地,以便在系统中改造新的控制点:系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口:也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。

4)开放性

系统的建设采用标准化、模块化设计并严格遵守相关技术的国际、国内和行业标准,以确保系统之间的开放透明性和系统之间的互连互通。考虑到整个系统是分期建设的,系统建设时,对有扩展要求的」系统,在建设和选用设备时,应在对未来业务的增长和扩容进行科学预测基础上进行余量设计,预留扩容和发展的空间。

2.3    设计依据

《GB 50311-2016 综合布线系统工程设计规范》;

《GB/T 28181-2016 公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》;

《GB/T 22239-2019 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求》;

《GB/T 28448-2019 信息安全技术 网络安全等级保护测评要求》;

《GB/T 25070-2019 信息安全技术 网络安全等级保护安全设计技术要求》;

《GB/T 9385-2008 计算机软件需求规格说明规范》;

《GB/T 9386-2008 计算机软件测试文档编制规范》;

《GB/T 8567-2006 计算机软件文档编制规范》;

《GA/T 1293-2016 应用软件接口标准编写技术要素》;

《GB/T 25000 系统与软件工程》;

 

第三章  整体技术路线设计

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每个教室安装1台AI旋转摄像机(也可沿用巡考摄像机),学校机房部署1套人脸考勤系统,考勤结果自动推送到PC端、手机端(微信公众号)、AI课堂助手端。

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上课后,系统会自动开启考勤,摄像头,开始按智能轨迹巡航,并不断抓拍人脸。

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后台AI人脸分析服务器配合摄像机开始进行人脸对比,并处理登记考勤结果。

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考勤结果将推送到以下三个端:

手机端(微信公众号):老师可绑定微信号,考勤结果将自助推送,随时随地处理。

教室PC端:下课时,考勤结果可以弹窗的方式在教学电脑上显示,全班都能看到,及时处理补卡。

AI课堂助手:可在AI课堂助手上进行每节课的考勤状态查看,并处理补卡。

3.1    功能亮点

Ø  关联课表系统,保证资源利用率

系统可以实现多种业务应用,将课堂考勤和消息推送、课程表等功能完整地整合在一起,满足了学校对于学生综合管理的需求,保证了信息化建设投资的高利用率。

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Ø  先进的人脸识别技术

采用国际领先的AI人脸识别算法,人脸识别准确率高达99.9%!

经过公司专业系统的多轮测试结果表明,人脸识别无论是不同人脸的角度,响应速度,高并发的数据承载量,人物的外观变化等都能取得非常满意的效果。

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Ø  考勤数据多维分析

实时在后台进行人脸比对分析,可以精准地分析出考勤结果,及时报告考勤异常人员;支持灵活规则,支持自主补卡;支持自定义考勤规则,支持二次修改考勤信息。

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第四章  子系统介绍

4.1    无感化考勤系统

1、系统采用B/S架构,采用JAVA技术开发,支持分布式部署,保障系统的伸缩性和灵活性;

2、权限管理:划分管理员、任课老师;拥有管理员权限的用户,可以对基础信息(学生、老师、教室信息)和考勤规则进行管理,可配置老师任课及学生选课,可查看考勤数据展示;

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3、组织架构管理:支持无限树状组织架构管理,可无限添加学院、专业、班级等多级组织架构;

4、教室管理:支持按教室楼设置教室号,进行新增教室及删除教室操作,每个教室支持绑定一个或多个相机进行人脸考勤抓拍,每个教室支持绑定录播主机,可单独或批量开启和关闭教室的人脸考勤功能,支持搜索并查看教室信息;

5、学生管理:支持导入学生信息,包含姓名、学号、所属学院、专业、班级及人脸图像,支持Excel批量导入,支持批量删除,支持搜索查找和修改特定学生信息;

6、老师管理:支持导入老师信息,包含姓名、工号、所属机构/学院、用户类型及人脸图像,支持Excel批量导入,支持批量删除,支持搜索查找和修改特定老师信息,新增老师时工号默认为老师登录系统账号支持修改密码;

7、课时规则:设置每学期开始日期及结束日期,支持修改/删除;设置每节课的开始时间及结束时间;

8、考勤规则:对相机抓拍时长、推送时间进行设置,默认开课后十分钟停止抓拍,推送考勤结果,设置考勤比对相似度,默认设置人脸相似度达到80%视为出勤;

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9、老师任课:以任课编码作为课程的唯一标识,新增老师任课,填写任课编码、课程名称、教师工号、教师姓名及上课时间地点,支持修改和删除任课信息,支持Excel批量导入,支持批量删除;

10、学生选课:填写课程编码后获取任课信息,导入上课学生,即完成一次新增选课,支持Excel批量导入,支持批量删除,支持搜索查找并查看课程信息;

11、教室课程安排:支持按学期,查询特定教室的课程表;

12、信息统计:对考勤结果进行统计,支持查询指定时间内(昨日、最近一周、最近一月、自选时间段)筛选全校/学院、班级、课程,查看学生考勤变化及平均出勤率。

4.2    人脸识别比对软件

1、支持分布式高并发部署,满足无网、弱网、专网等网络需求;

2、人脸识别私有化部署包提供人脸检测与属性分析、人脸比对、人脸搜索、活体检测等基础功能,具备高并发、高吞吐、低时延等能力,百万级超大型数据库可实现毫秒级响应,

3、人脸检测与属性分析:检测图中的人脸并返回人脸框。检测出人脸后,可对人脸进行分析,获得眼、口、鼻轮廓等72个关键点定位准确识别多种人脸属性;

4、活体检测:基于图片中人像的破绽(摩尔纹、成像畸形等)来判断目标对象是否为活体,可有效防止屏幕二次翻拍等作弊攻击,可使用单张或多张判断逻辑;

5、人脸比对:通过提取人脸的特征,计算两张人脸的相似度,从而判断是否同一个人,并给出相似度评分。在已知用户ID的情况下帮助确认是否为用户本人的对比操作,即1:1身份验证。可用于真实身份验证、人证合一验证等场景,人脸识别在LFW 测评准确度高达99.77%,

6、人脸搜索:在一个指定人脸库中查找相似的人脸,给定一张照片,与指定人脸库中的N个人脸进行比对,找出最相似的一张或多张人脸,根据待识别人脸与现有人脸库中的人脸匹配程度,返回用户信息和匹配度,即1:N人脸检索;

7、人脸库管理:提供人脸注册、人脸更新、人脸删除、创建用户组、删除用户组等维度的人脸库管理接口,与在线接口的人脸库管理功能完全相同。

平均识别一张图片响应速度测试

相似度(%)

100张图片用时(ms)

平均每张图片用时(ms)

1万张图片用时(ms)

平均每张图片用时(ms)

80

22622

226.22

2278809

227.8809

85

22325

223.25

2315252

231.5252

90

22554

225.54

2239545

223.9545

95

22533

225.33

2239609

223.9609

4.3    AI旋转摄像机

1、      采用高效红外阵列,低功耗,照射距离最远可达50m;

2、      支持手动跟踪、全景跟踪、事件跟踪,并支持多场景巡航跟踪;

3、      支持断网续传功能保证录像不丢失,配合Smart NVR实现事件录像的二次智能检索、分析和浓缩播放;

4、      支持定时抓图与事件抓图功能;

5、      支持300个预置位,8条巡航扫描

6、      支持smart265高效压缩算法,可较大节省存储空间;

7、      支持定时任务、一键守望、一键巡航功能;

8、      支持23倍光学变倍,16倍数字变倍

9、      支持360°水平旋转,垂直方向-5°-90°

10、支持1080P@60fps、960p@60fps、720p@60fps高帧率输出

4.4    考勤反馈助手软件

1、支持windows7、Windows10等操作系统高效运行

2、首次安装运行提供其配置引导页面

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3、支持对教学楼教室PC进行解绑及多次绑定,配置灵活

4 、接收后台系统的的考勤信息数据,可实时生成当前课程考勤报表,并在主页面展示学生出勤,缺勤,早退,迟到等考勤信息。

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5、支持对当天之前课程,当前课程学生考勤状态进行二次修改与查阅

6、可预览当天的课程信息及课程状态

 

第五章  设备清单

序号

产品名称

单位

数量

品牌

备注

1

AI旋转摄像

1



2

业务系统服务器

1



3

业务系统软件

1



4

人脸识别服务器

1



5

人脸对比算法软件

1



6

机柜

1



7

交换机

1



推送

1

教室电脑

1



2

AI课堂助手

1



3

手机端推送

1


微信公众号

其他

1

布线及设备安装

1



2

软件调试

1




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