【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及课堂考勤，具体涉及基于图像标号签到的课堂在线考勤系统。
技术介绍
1、随着教育技术的发展，人工智能、图像处理等技术在教育领域的应用越来越广泛，为课堂考勤系统的创新提供了技术支持，传统的纸质考勤方式逐渐被电子化、自动化的考勤方式所取代；为适应现代教育的需求，自动化的考勤系统可以极大地减轻教师的工作负担，使他们能够将更多精力投入到教学中，而基于图像标号签到的课堂在线考勤系统则是一种利用图像识别技术来实现学生在线签到的系统，它通过摄像头采集学生的整体面部图像，系统自动进行人型识别和标号签到，实时记录学生的出勤情况，并分析学生的出勤情况与学习成绩的关系，它结合了人型识别、图像分析和数据管理技术，可以精确地记录学生的出勤情况，为教学管理和学生管理提供了有力支持。
2、现有技术中，系统的识别受到多种因素干扰，易出现同一标号被多人签到等异常情况，导致标号混乱或错误，影响正常考勤过程，因此，如何纠正考勤过程中的异常情况，提高系统的检测精度和效率是我们要解决的问题，为此，现提出基于图像标号签到的课堂在线考勤系统。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供基于图像标号签到的课堂在线考勤系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、基于图像标号签到的课堂在线考勤系统，包括处理中心，所述处理中心通信连接有教师端模块、学生端模块、数据汇总模块、验证纠错模块、签到报告输出单元以及安全与隐私保护模块，其中，各
4、所述教师端模块，用于录入和管理班级学生信息，并拍摄课堂照片发布带有位置标号的签到图，统计学生的签到数据；
5、所述学生端模块，用于接收带有位置标号的签到图，选择对应的位置标号进行签到确认；
6、所述数据汇总模块，用于对签到数据进行汇总分析，并按位置标号对签到数据进行排列，生成签到数据表；
7、所述验证纠错模块，用于提取签到数据表信息，验证签到结果，并发送警示信息进行预警，提供纠错机制；
8、所述签到报告输出模块，用于输出考勤报告和数据分析结果，并对警示信息进行标记，同时发送到教师端模块；
9、所述安全与隐私保护模块，用于对管理和存储的签到数据进行加密处理，并对系统用户进行权限管理。
10、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述教师端模块包括图像采集单元、信息管理单元和人像识别与预处理单元，其中，各单元之间电信号连接；
11、所述图像采集单元，用于采集学生的整体面部图像，提取整体图像的人型征；
12、所述信息管理单元，用于录入和管理班级学生的基本信息；
13、所述人像识别与预处理单元，用于对采集到的整体面部图像进行亮度调整、对比度调整和降噪，并对提取出的人体特征进行位置分割和标号。
14、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述学生端模块中，选择对应位置标号进行签到确认的过程为：
15、学生利用手机登录到学生端，接收带有位置标号的签到图，并在学生端界面上展示，且签到图包含教室布局、学生预设位置以及对应的唯一位置标号；
16、学生在学生端查看签到图，并选择与自己对应的位置标号，提交签到信息；
17、学生端将签到信息发送至处理中心，处理中心验证学生选择的位置标号是否正确；
18、若签到成功，学生端显示签到成功信息，以及学生的签到数据记录，并更新签到数据表，若签到失败，学生端显示失败原因，同时向处理中心发送警示信息，提示学生重新选择位置标号。
19、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述数据汇总模块中，签到数据表的生成过程为：
20、获取处理中心中的签到数据，其中签到数据为学生的学号、姓名、签到时间、签到的位置标号，并对签到数据进行检查和清洗，去除重复项、无效项的签到数据；
21、根据签到图中的位置标号，将签到数据进行排序，使每个位置标号对应签到数据；签到数据的排序为，按照教室布局中的位置进行排序，同时根据签到数据统计每个位置标号的签到人数、计算签到率(即实际签到人数与应签到人数的比例)，识别未签到与迟到学生，生成签到数据表；
22、根据学生签到情况，实时更新签到数据表，并输出至签到报告输出模块；
23、其中，签到数据表内的信息为学生的唯一标识(如学号或姓名)、对应的位置标号、签到时间、签到状态；
24、根据签到数据表计算签到率、迟到率和缺勤率，并生成考勤报告；考勤报告还包含未签到和迟到学生的名单、各位置标号的签到情况，汇总的数据和报告可以通过系统内部的通信机制，共享给教师端模块、学生端模块以及安全与隐私保护模块，并根据汇总和分析的结果，生成考勤报告。
25、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述验证纠错模块中，纠错机制的创建过程为：
26、提取处理中心中的签到数据表信息，对签到数据表中的签到信息进行验证，并计算每个位置标号对应签到记录的总数，同时与所有位置标号的平均签到次数进行比对，得到异常度量指数；
27、测量每个位置标号的签到记录数量的偏离度指数，并与签到数据中预设的班级学生信息进行比对，为匹配成功的学生位置标号分配一致性得分；
28、将每个位置标号的异常度量指数、偏离度指数和一致性得分相关联，生成警示信息的综合度量系数；
29、设定综合度量系数的纠错触发阈值，当综合度量系数超过纠错触发阈值，则触发纠错机制，并在教师端重新分配位置标号进行签到，根据警示信息，处理中心重新验证签到数据表，并向相关学生端发送反馈，告知签到状态。
30、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述异常度量指数的计算公式为：
31、
32、其中，ai为位置标号i的异常度量指数，|vi|为位置标号i的签到记录数量，为所有位置标号签到记录数量的平均值；
33、所述偏离度指数的计算公式为：
34、
35、其中，di为位置标号i的偏离度指数，表示位置标号i的唯一性偏离度，即测量每个位置标号的签到记录数量与其每个位置标号对应一次签到的偏离程度；
36、所述一致性得分的计算公式为：
37、
38、其中，csj为学号j的一致性得分，mj为预设的班级学生信息集合，vj为学号j对应的签到记录集合，k为控制曲线陡度的参数。
39、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述综合度量系数的计算公式为：
40、wcj＝ai+di+(1-csmax)；
41、其中，wcj为位置标号i的综合度量系数，表示每个位置标号的异常度量指数、偏离度指数和一致性得分的综合度量结果，ai为位置标号i的异常度量指数，di为位置标号i的偏离度指数，csmax为所有学生一致性得分中的最大值；
42、所述纠错触发阈值的计算公式为：
43、t＝ta+td本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于图像标号签到的课堂在线考勤系统，包括处理中心，其特征在于：所述处理中心通信连接有教师端模块、学生端模块、数据汇总模块、验证纠错模块、签到报告输出单元以及安全与隐私保护模块，其中，各模块间电信号连接；
2.根据权利要求1所述的基于图像标号签到的课堂在线考勤系统，其特征在于：所述教师端模块包括图像采集单元、信息管理单元和人像识别与预处理单元，其中，各单元之间电信号连接；
3.根据权利要求2所述的基于图像标号签到的课堂在线考勤系统，其特征在于：所述学生端模块中，选择对应位置标号进行签到确认的过程为：
4.根据权利要求3所述的基于图像标号签到的课堂在线考勤系统，其特征在于：所述数据汇总模块中，签到数据表的生成过程为：
5.根据权利要求4所述的基于图像标号签到的课堂在线考勤系统，其特征在于：所述验证纠错模块中，纠错机制的创建过程为：
6.根据权利要求5所述的基于图像标号签到的课堂在线考勤系统，其特征在于：所述异常度量指数的计算公式为：
7.根据权利要求6所述的基于图像标号签到的课堂在线考勤系统，其特征在于：所述
8.根据权利要求7所述的基于图像标号签到的课堂在线考勤系统，其特征在于：所述签到报告输出模块中，对警示信息进行标记过程为：
9.根据权利要求8所述的基于图像标号签到的课堂在线考勤系统，其特征在于：所述安全与隐私保护模块中，加密处理的过程为：
10.根据权利要求9所述的基于图像标号签到的课堂在线考勤系统，其特征在于：所述安全与隐私保护模块中，权限管理的过程为：
...【技术特征摘要】
1.基于图像标号签到的课堂在线考勤系统，包括处理中心，其特征在于：所述处理中心通信连接有教师端模块、学生端模块、数据汇总模块、验证纠错模块、签到报告输出单元以及安全与隐私保护模块，其中，各模块间电信号连接；
2.根据权利要求1所述的基于图像标号签到的课堂在线考勤系统，其特征在于：所述教师端模块包括图像采集单元、信息管理单元和人像识别与预处理单元，其中，各单元之间电信号连接；
3.根据权利要求2所述的基于图像标号签到的课堂在线考勤系统，其特征在于：所述学生端模块中，选择对应位置标号进行签到确认的过程为：
4.根据权利要求3所述的基于图像标号签到的课堂在线考勤系统，其特征在于：所述数据汇总模块中，签到数据表的生成过程为：
5.根据权利要求4所述的基于图像标号...
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