具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，本发明提供一种基于3D摄像头的监控系统，所述监控系统包括：身份识别模块、坐标模型创建模块、数据采集模块、图像处理模块、声音分析模块、定位模块及通信模块；

所述身份识别模块用于验证考员的人脸与个人身份证信息是否匹配，匹配时才可进入考场；

所述坐标模型创建模块用于对考场建立平面坐标系，并将每个考员的座位落入对应的平面坐标系中坐标中；

所述数据采集模块用于采集考场内考员的动态人脸图像和声音数据；

所述图像处理模块用于对动态人脸图像进行分析，判断是否有替考嫌疑或者作弊嫌疑；

所述声音分析模块用于对声音数据进行分析，判断是否有疑似作弊的声音；

定位模块用于对平面坐标系中的考员进行定位，确定存在作弊嫌疑或替考嫌疑的考生的坐标，和对疑似作弊的声音进行定位，确定坐标；

所述通信模块将所述锁定模块中的坐标发送至终端服务器，由工作人员调取该处坐标的视频监控录像和声音数据查看。

具体的，所述声音分析模块对声音数据的分析过程如下：

1、对声音进行识别，辨别为人发出的声音或者物品发出的声音；

2、若为人发出的声音，则对该声音进行下一步的分析，将其与敏感词汇表进行比对，若包含敏感词汇，则判定为疑似作弊的声音；

3、若为物品发出的声音，则对物品声音进行进一步的分析，将其与敏感声音进行比对，若为敏感声音，则判定为疑似作弊的声音。

其中，敏感词汇表包括“答案”、“结果”、“选项”等；敏感声音包括撕纸、揉纸或者通讯设备的声音。

请参阅图2，基于以上实施例，所述身份识别模块包括人脸识别单元和身份识别单元，所述人脸识别单元包括2D摄像头，且所述2D摄像头设置在考场入口，用于拍摄考员的静态人脸图像；所述身份识别单元用于识别考员的个人身份证信息。

基于以上实施例，所述数据采集模块包括摄像单元和声音采集单元，

所述摄像单元包括3D摄像头，根据对静态人脸图像中的人脸进行追踪，采集考场内所有人员的动态人脸图像；优选的，所述3D摄像头设置有多个，可覆盖到考场内的每一个角落，并且可以拍摄到每个考员的面部。

所述声音采集单元，用于实时采集考场内的所有声音数据，优选的，声音采集单元采用麦克风。

请参阅图3，基于以上实施例，所述图像处理模块包括脸部特征提取单元、面部特征对比单元以及面部特征分析单元，

脸部特征提取单元用于提取个人身份证信息中人脸图像的脸部特征A、提取静态人脸图像中的脸部特征B、以及提取动态人脸图像中的脸部特征C；

面部特征对比单元用于将脸部特征C与脸部特征A、脸部特征B进行对比，获取识别度，并判断识别度是否位于设定阈值内，从而判断是否存在替考嫌疑；

面部特征分析单元用于分析动态人脸图像中的面部表情，并从面部表情分析该考生是否有作弊嫌疑。

具体的，所述面部特征对比单元对面部特征的分析过程如下：

1、提取动态人脸图像的脸部特征C，包括眉毛、眼睛、耳朵、鼻子、嘴巴；

2、将脸部特征C与脸部特征A、脸部特征B中的眉毛、眼睛、耳朵、鼻子、嘴巴进步比对，获取识别度；

3、识别度的阈值设定为90％～100％，若识别度低于90％，则判定该考生存在替考嫌疑。

具体的，所述面部特征分析单元对人脸的分析过程如下：

1、记录每个考生的头部转向动作，并提取面部表情；

2、若考生的同一个头部转向动作在一分钟内重复发生5次以上，则判定该考生有作弊嫌疑；

3、将考生在考试过程中的面部表情与考试开始时的面部表情进行比对，若表情相似度大于设定阈值，则判定该考生有作弊嫌疑。

请参阅图4，一种基于3D摄像头的监控方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：考生进入考场时，验证考员的人脸与个人身份证信息是否匹配；

步骤2：对考场建立平面坐标系，并将每个考员的座位落入对应的平面坐标系中坐标中；

步骤3：采集考场内考员的动态人脸图像和声音数据；

步骤4：对动态人脸图像进行分析，判断是否有替考嫌疑或者作弊嫌疑；

步骤5：对声音数据进行分析，判断是否有疑似作弊的声音；

步骤6：对存在作弊嫌疑或替考嫌疑的考生和疑似作弊的声音进行定位，确定坐标；

步骤7：将所述锁定模块中的坐标发送至终端服务器。

请参阅图5，基于以上实施例，所述步骤1具体包括：

步骤1.1：采集考员的静态人脸图像；

步骤1.2：采集考员的个人身份证信息中的人脸图像；

步骤1.3：并将静态人脸图像个人身份证信息中的人脸图像进行比对，两者一致则验证通过。

请参阅图6，基于以上实施例，所述步骤4具体包括：

步骤4.1：提取个人身份证信息中人脸图像的脸部特征A、提取静态人脸图像中的脸部特征B、以及提取动态人脸图像中的脸部特征C；

步骤4.2：将脸部特征C与脸部特征A、脸部特征B进行对比，获取识别度，并判断识别度是否位于设定阈值内，从而判断是否存在替考嫌疑；

步骤4.3：分析动态人脸图像中的面部表情，并从面部表情分析该考生是否有作弊嫌疑。

综上所述，本发明通过声音、面部特征、表情识别，来判断是否有替考和作弊的嫌疑，同时每个考生的座位采用平面坐标系进行定位，便于快速查找出声音的来源，以及具有作弊嫌疑的考生的位置，因此可以避免替考、作弊行为的发生，也可以完全替代人工监考，减轻了人力物力。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。