洪 晶，劉子龍

（?？诮?jīng)濟(jì)學(xué)院騰競(jìng)依智網(wǎng)絡(luò)學(xué)院，?？?571132）

0 引言

課堂教學(xué)是大學(xué)教學(xué)工作中的重要一環(huán)，而課堂簽到管理是確保學(xué)生到課率的重要手段，同時(shí)簽到統(tǒng)計(jì)也是評(píng)價(jià)學(xué)生平時(shí)成績(jī)的重要依據(jù)之一。傳統(tǒng)課堂簽到一般采用口頭點(diǎn)名或紙質(zhì)簽名方式，存在著耗時(shí)長(zhǎng)、后期統(tǒng)計(jì)處理麻煩等問(wèn)題，一些電子簽到系統(tǒng)則存在著成本高、作弊門(mén)檻低等問(wèn)題。本文基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，采用人臉檢測(cè)及識(shí)別技術(shù)，設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單易行、成本低、防作弊的課堂簽到系統(tǒng)解決方案，并給出一些關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。

1 課堂簽到方案的發(fā)展和比較

1.1 傳統(tǒng)簽到方式

大多數(shù)教師采用傳統(tǒng)簽到方式，主要分口頭點(diǎn)名和紙質(zhì)簽名兩種?？陬^點(diǎn)名的方式為：教師在課堂上親自或委托班長(zhǎng)逐一念學(xué)生姓名，要求學(xué)生應(yīng)答，未應(yīng)答者為未到課。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、成本低，缺點(diǎn)是學(xué)生多時(shí)會(huì)擠占課堂教學(xué)時(shí)間，而且存在冒名應(yīng)答的可能，事后統(tǒng)計(jì)也比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力；另一種傳統(tǒng)簽到方式是采用紙質(zhì)簽名，教師課前要打印好簽到表格，上課時(shí)讓學(xué)生排隊(duì)簽名或傳閱簽名，同樣具有口頭簽到方式的缺點(diǎn)，每次簽到需重新打印簽到表也有違環(huán)保理念。

1.2 刷卡及指紋簽到方式

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了刷卡簽到系統(tǒng)。刷卡簽到系統(tǒng)主要由含有身份信息的IC 卡片、讀卡器、通信設(shè)備、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)等組成［1］?？ㄆ墒褂脤W(xué)生校園一卡通，學(xué)生簽到時(shí)，將卡片接觸讀卡器，讀卡器可讀出IC 卡中學(xué)生身份信息，譬如學(xué)號(hào)、姓名、班級(jí)等，實(shí)時(shí)上傳到后臺(tái)服務(wù)器后，可以自動(dòng)生成簽到報(bào)表。相比于傳統(tǒng)簽到方式，刷卡簽到顯著提高了簽到效率，耗時(shí)短，一般1秒內(nèi)即可讀出，簽到完成后，教師也可直接從系統(tǒng)后臺(tái)獲取簽到結(jié)果報(bào)表，無(wú)需再耗時(shí)耗力進(jìn)行人工統(tǒng)計(jì)。但和傳統(tǒng)簽到方式一樣，刷卡簽到仍然屬于“串行”簽到方式，并且不能規(guī)避代刷卡作弊行為。

采用指紋簽到方式可以杜絕作弊行為。指紋簽到和刷卡簽到的實(shí)現(xiàn)原理類似，只是將讀卡器更換為指紋傳感器。由于指紋是人體的生物識(shí)別信息，隨身攜帶無(wú)法剝離，而且制造假指紋專業(yè)性強(qiáng)、成本高，因此制作假指紋用于簽到門(mén)檻高、性價(jià)比低，可以較大程度防止作弊。其缺點(diǎn)主要是：指紋采集環(huán)節(jié)耗時(shí)長(zhǎng)、專業(yè)性強(qiáng)，以30 名學(xué)生為例，采集完所有學(xué)生指紋至少需要1 小時(shí)；況且，指紋數(shù)據(jù)常用于公安、金融等業(yè)務(wù)授權(quán)，如何讓學(xué)生自愿授權(quán)和如何保證數(shù)據(jù)安全也是難以解決的問(wèn)題。

另外，刷卡、指紋簽到方式都需要投入不菲的成本用于購(gòu)置和部署設(shè)備，在企事業(yè)單位中沒(méi)有問(wèn)題，但在大學(xué)課堂簽到場(chǎng)景難以普遍采用。

1.3 基于智能手機(jī)的簽到方式

隨著移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的日益發(fā)展，智能手機(jī)已成為人們生活、工作、學(xué)習(xí)的必需品。智能手機(jī)往往隨身攜帶，手機(jī)號(hào)碼由于實(shí)名登記且唯一，可以具備身份識(shí)別功能，可用于支付、身份信息識(shí)別和授權(quán)等場(chǎng)景。不少公司推出了手機(jī)簽到管理軟件。利用手機(jī)簽到的最大優(yōu)點(diǎn)是可“并行”簽到，能極大地提高簽到效率。

比較有代表性的是阿里巴巴集團(tuán)出品的釘釘軟件，是一款免費(fèi)的智能移動(dòng)辦公平臺(tái)，包含審批、公告、網(wǎng)盤(pán)、聊天、電話、簽到等功能模塊，廣泛應(yīng)用于企業(yè)和組織單位?；卺斸斳浖拈_(kāi)放平臺(tái)，一些開(kāi)發(fā)者推出了智能手機(jī)簽到系統(tǒng)。借助釘釘開(kāi)放平臺(tái)，可搭建包括課程安排、考勤簽到、資源共享等功能模塊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)，能有效提升教學(xué)管理水平。

使用釘釘簽到的最大門(mén)檻在于軟件安裝和學(xué)習(xí)成本較大［2］。由于釘釘專用于企業(yè)辦公場(chǎng)景，復(fù)用率不高，個(gè)人安裝的意愿不強(qiáng)；而且釘釘是一款大型軟件，下載和安裝耗時(shí)，占用流量大，教師也無(wú)法強(qiáng)制學(xué)生安裝釘釘；另外，釘釘功能繁雜，簽到只是它眾多功能中的一個(gè)，軟件操作學(xué)習(xí)成本較大，短時(shí)間不易上手，無(wú)法達(dá)成使用簡(jiǎn)單的目標(biāo)。

另一種可配合智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)簽到功能的技術(shù)是iBeacon 技術(shù)，最先由蘋(píng)果的iOS 操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)部門(mén)提出并實(shí)現(xiàn)，隨后谷歌的安卓操作系統(tǒng)也跟進(jìn)實(shí)現(xiàn)類似解決方案。其原理是部署iBeacon 設(shè)備在要簽到的地方，設(shè)備可定時(shí)向周邊有限半徑地理范圍（有障礙室內(nèi)通常不超過(guò)100 米左右）發(fā)送低功耗藍(lán)牙協(xié)議廣播幀，接收到廣播幀后智能手機(jī)中定制軟件可據(jù)此判斷設(shè)備持有人到達(dá)過(guò)簽到地點(diǎn)，并上報(bào)信息到服務(wù)器端?；趇Beacon 技術(shù)實(shí)現(xiàn)的簽到方案目前已在商場(chǎng)LBS 營(yíng)銷、巡邏打卡、外賣行業(yè)騎手簽到等場(chǎng)景得到廣泛應(yīng)用［3］。但應(yīng)用于課堂簽到有明顯不足：iBeacon 簽到無(wú)法確保學(xué)生在教室附近完成簽到后仍進(jìn)入教室上課；而且需要采購(gòu)iBeacon設(shè)備及開(kāi)發(fā)定制軟件，成本過(guò)高。

通過(guò)以上幾種簽到方案的比較分析，我們發(fā)現(xiàn)在課堂簽到場(chǎng)景中使用傳統(tǒng)的和電子簽到方案都有難以克服的缺點(diǎn)，不合適在大學(xué)課堂簽到場(chǎng)景推廣應(yīng)用。基于此，我們考慮另辟蹊徑，嘗試采用新的技術(shù)，提供新的解決方案。

2 課堂簽到系統(tǒng)的需求分析

經(jīng)過(guò)調(diào)研分析，總結(jié)新的課堂簽到系統(tǒng)需要重點(diǎn)解決以下幾個(gè)需求：

一是簽到操作簡(jiǎn)單、耗時(shí)少、學(xué)生和教師體驗(yàn)要好。課堂時(shí)間寶貴，簽到不應(yīng)占用過(guò)多時(shí)間；對(duì)于學(xué)生而言，簽到行為需簡(jiǎn)單易行；對(duì)于教師而言，前期的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作和簽到后的收尾統(tǒng)計(jì)應(yīng)輕松不復(fù)雜。

二是要具備防作弊能力。簽到系統(tǒng)應(yīng)有效識(shí)別和拒止學(xué)生代簽、一人多簽、遠(yuǎn)程簽到等作弊行為。

三是要能自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表。簽到完成后，系統(tǒng)可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，形成指定格式的結(jié)果報(bào)表。

四是要求實(shí)施總成本低。課堂簽到作為教學(xué)管理的輔助手段，新提供的解決方案實(shí)施起來(lái)付出的增量成本，不應(yīng)高于所獲得的比較收益。

3 課堂簽到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

基于以上需求，確定基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)采用人臉檢測(cè)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)課堂簽到，綜合評(píng)估下來(lái)是能滿足需求的。

首先，確定能滿足簡(jiǎn)單和用戶體驗(yàn)好的需求。人臉識(shí)別對(duì)學(xué)生要求簡(jiǎn)單，學(xué)生僅需面對(duì)攝像頭1～2 秒即可完成簽到，只要達(dá)到一定的識(shí)別率，就能確保學(xué)生的用戶體驗(yàn)，而隨著AI技術(shù)的進(jìn)步，CV 技術(shù)對(duì)人臉的識(shí)別率已達(dá)到商用級(jí)別，目前已廣泛用于金融機(jī)構(gòu)、電商等高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景，對(duì)于課堂簽到場(chǎng)景能滿足要求。

其次，確定能滿足防作弊需求。人臉是人體的生物識(shí)別特征，兩個(gè)不同的人不會(huì)有完全相同的臉部特征，不用擔(dān)心一人多簽問(wèn)題。關(guān)于代簽，正常情況下，由于學(xué)生是在教師電腦前簽到，使用照片代簽概率也并不大。為防止個(gè)別學(xué)生夾帶照片簽到，可在代碼中增加采用活體檢測(cè)技術(shù)，比如隨機(jī)要求簽到人閉眼或張嘴，在識(shí)別過(guò)程中也同步檢測(cè)規(guī)定的動(dòng)作。

再次，確定能滿足自動(dòng)生成報(bào)表要求。由于班級(jí)學(xué)生信息已提前采集入庫(kù)，因此系統(tǒng)完成簽到后可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出簽到人數(shù)和未到人數(shù)及明細(xì)，并生成報(bào)表，無(wú)需教師事后統(tǒng)計(jì)；如果需要進(jìn)一步細(xì)分請(qǐng)假、曠課等信息，教師也可以使用系統(tǒng)補(bǔ)錄相關(guān)信息，由于僅補(bǔ)錄少數(shù)未到學(xué)生信息，所以工作量非常少。

最后，具有成本低、性價(jià)比高特點(diǎn)。系統(tǒng)僅需一臺(tái)主流配置的電腦，安裝本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，配備攝像頭，即可實(shí)現(xiàn)簽到。開(kāi)發(fā)過(guò)程中涉及的軟件均為免費(fèi)軟件；采用本系統(tǒng)將極大減少教師用于簽到和事后統(tǒng)計(jì)的工作量，同時(shí)節(jié)約了因簽到而占用的課堂時(shí)間，產(chǎn)生的效益相對(duì)于成本而言非常可觀。

下面從不同角度，描述系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想。

3.1 總體架構(gòu)和流程設(shè)計(jì)

鑒于需求分析，我們提出一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)（CV）技術(shù)的課堂簽到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，主要包含主控模塊、班級(jí)學(xué)生信息維護(hù)模塊、簽到事務(wù)模塊、簽到補(bǔ)錄模塊和報(bào)表模塊，其中簽到事務(wù)模塊繼續(xù)細(xì)分為人臉檢測(cè)、人臉識(shí)別、日志模塊，過(guò)程數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中?？傮w架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

3.2 主控模塊

主控模塊包含系統(tǒng)主界面，是系統(tǒng)所有功能的總?cè)肟?，可以分別發(fā)起維護(hù)班級(jí)、學(xué)生信息，發(fā)起簽到事務(wù)，進(jìn)行簽到補(bǔ)錄，生成結(jié)果報(bào)表。

3.2.1 班級(jí)、學(xué)生信息維護(hù)模塊

在發(fā)起簽到前必須完善基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，需要教師主動(dòng)采集必要的班級(jí)、學(xué)生信息錄入系統(tǒng)，存進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)，這些維護(hù)工作的頻次很低，除非班級(jí)、學(xué)生發(fā)生變動(dòng)，否則只是一次性數(shù)據(jù)采集維護(hù)工作。為增加人臉識(shí)別準(zhǔn)確率，每位學(xué)生需采集3張頭像照片。每次成功更新學(xué)生頭像信息后，應(yīng)自動(dòng)觸發(fā)AI 模型訓(xùn)練，對(duì)該班級(jí)內(nèi)所有學(xué)生頭像重新訓(xùn)練學(xué)習(xí)，更新AI 模型，即可根據(jù)更新后的頭像照片數(shù)據(jù)識(shí)別出學(xué)生。

簽到時(shí)，系統(tǒng)將從數(shù)據(jù)庫(kù)中取出對(duì)應(yīng)班級(jí)學(xué)生逐一檢測(cè)、識(shí)別。生成報(bào)表時(shí)，可以自動(dòng)使用數(shù)據(jù)庫(kù)中班級(jí)、學(xué)生數(shù)據(jù)結(jié)合簽到結(jié)果、補(bǔ)錄信息生成完整的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

3.2.2 簽到事務(wù)模塊

簽到事務(wù)模塊負(fù)責(zé)完成班級(jí)全體簽到，通過(guò)攝像頭對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行人臉拍照檢測(cè)、識(shí)別，成功后記錄進(jìn)日志。

具體來(lái)說(shuō)，首先通過(guò)攝像頭采集到學(xué)生圖像，然后使用人臉檢測(cè)算法框定出人臉，接著再使用已根據(jù)該班級(jí)學(xué)生數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)好的AI 模型進(jìn)行識(shí)別，成功識(shí)別后記為已簽到狀態(tài)，簽到結(jié)束后生成一條日志記錄整個(gè)簽到情況。

3.2.3 簽到補(bǔ)錄模塊

由于簽到事務(wù)模塊只能記錄已簽到學(xué)生信息，可以根據(jù)班級(jí)學(xué)生總數(shù)進(jìn)一步計(jì)算出未簽到學(xué)生總數(shù)。而教師對(duì)于簽到可能需要進(jìn)一步的詳細(xì)信息，比如未簽到學(xué)生中請(qǐng)假的有多少，分別是誰(shuí)，未請(qǐng)假記曠課的學(xué)生有多少，分別是誰(shuí)。對(duì)已簽到的學(xué)生也可能需要記錄哪些學(xué)生遲到或早退。教師可以使用簽到補(bǔ)錄模塊補(bǔ)充這些信息，完成錄入后，這些補(bǔ)充信息記錄進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)。同時(shí)考慮到差錯(cuò)的可能，允許教師多次補(bǔ)錄，以最新的補(bǔ)錄數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

3.2.4 統(tǒng)計(jì)報(bào)表模塊

簽到的最終目的是獲取簽到統(tǒng)計(jì)報(bào)表，我們可以設(shè)置自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表，在每次簽到完成后生成，記錄進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)，教師可以通過(guò)Web訪問(wèn)。也允許教師隨時(shí)手動(dòng)發(fā)起生成最新統(tǒng)計(jì)報(bào)表，之所以有這個(gè)需求，是因?yàn)榻處熑绻匦卵a(bǔ)錄，原有統(tǒng)計(jì)報(bào)表信息可能不準(zhǔn)。也允許教師導(dǎo)出報(bào)表數(shù)據(jù)作進(jìn)一步的個(gè)性化處理。

3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

本文采用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)需求，我們?cè)O(shè)計(jì)了授課教師表、班級(jí)表、學(xué)生表、簽到補(bǔ)錄表、簽到結(jié)果統(tǒng)計(jì)表、日志表等，圖2為數(shù)據(jù)字典視圖的一部分，核心的數(shù)據(jù)表是簽到結(jié)果統(tǒng)計(jì)表，整個(gè)班級(jí)的一次簽到生成一張簽到結(jié)果統(tǒng)計(jì)表，表中根據(jù)簽到結(jié)果記錄實(shí)到人數(shù)。關(guān)于未到人數(shù)，通過(guò)抽取簽到補(bǔ)錄表數(shù)據(jù)可進(jìn)一步補(bǔ)充未到學(xué)生中請(qǐng)假、曠課數(shù)據(jù)；已到學(xué)生中遲到、早退數(shù)據(jù)?？紤]到補(bǔ)錄動(dòng)作可重復(fù)發(fā)起，所以簽到結(jié)果統(tǒng)計(jì)表與簽到補(bǔ)錄表是1:N關(guān)系，每次補(bǔ)錄后最新數(shù)據(jù)必須同步到簽到結(jié)果統(tǒng)計(jì)表中；統(tǒng)計(jì)報(bào)表基于簽到結(jié)果統(tǒng)計(jì)表生成。日志表的數(shù)據(jù)源是日志文件，通過(guò)定時(shí)腳本將數(shù)據(jù)從文件抽取到數(shù)據(jù)庫(kù)，日志文件可以作為原始信息定期歸檔，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)丟失時(shí)，也可以用于重新抽取入庫(kù)。

圖2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典

圖3 系統(tǒng)簽到界面

4 課堂簽到系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

基于上述設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)完成一個(gè)B/S架構(gòu)的系統(tǒng)，主要提供人臉檢測(cè)功能用以實(shí)現(xiàn)班級(jí)學(xué)生簽到目標(biāo)，簽到結(jié)果能自動(dòng)生成并以報(bào)表形式展現(xiàn)，教師只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的可選維護(hù)操作，包括班級(jí)學(xué)生信息、課堂簽到補(bǔ)錄信息等。

下面從人臉識(shí)別的實(shí)現(xiàn)、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫(kù)的角度簡(jiǎn)要介紹系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

4.1 人臉識(shí)別的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)的核心功能是通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)完成對(duì)簽到人的身份識(shí)別。OpenCV 是一個(gè)開(kāi)源的計(jì)算機(jī)視覺(jué)和機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)，提供了豐富的視覺(jué)處理算法。有封裝好的API 可以直接調(diào)用。且對(duì)人臉識(shí)別問(wèn)題提供了較完整的解決方案。

關(guān)于人臉識(shí)別的流程，采用先檢測(cè)再識(shí)別的方式完成，即在攝像頭捕捉的圖像中先檢測(cè)出有人臉，然后再用訓(xùn)練好的分類器判斷是哪個(gè)人。OpenCV 對(duì)人臉檢測(cè)主要采用Adaboost 級(jí)聯(lián)分析器進(jìn)行人臉檢測(cè)和識(shí)別。所謂級(jí)聯(lián)，就是將一系列簡(jiǎn)單的分類器按順序串聯(lián)，每個(gè)分類器識(shí)別一個(gè)簡(jiǎn)單的器官，例如鼻子、眼睛、嘴巴等，當(dāng)所有都檢測(cè)成功后，才算檢測(cè)出人臉［4］。OpenCV 提供的Harr 級(jí)聯(lián)分類器可以支持人臉、微笑、眼睛與嘴巴檢測(cè)，可以通過(guò)加載預(yù)訓(xùn)練好的Harr模型完成檢測(cè)。

人臉檢測(cè)成功后才進(jìn)一步進(jìn)行識(shí)別，OpenCV 提供了三種人臉識(shí)別器，分別為Eigenfaces、Fisherfaces 和LBPH。三種方法都是通過(guò)對(duì)比樣本的特征實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別，但提取特征的方法不同。由于Fisherfaces分類器具有灰度不變形和旋轉(zhuǎn)不變性等優(yōu)點(diǎn)，適用于課堂簽到場(chǎng)景，所以本系統(tǒng)選擇Fiserfaces 分類器。使用班級(jí)所有學(xué)生事前提供的頭像對(duì)分類器進(jìn)行訓(xùn)練，為提升識(shí)別率，每個(gè)學(xué)生采集的頭像數(shù)為三個(gè)。然后使用分類器對(duì)攝像頭捕捉到的簽到學(xué)生頭像進(jìn)行識(shí)別，通過(guò)后即認(rèn)為簽到成功。

4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的選用

由于系統(tǒng)涉及班級(jí)、學(xué)生及簽到信息，并要根據(jù)數(shù)據(jù)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表，所以用文件管理數(shù)據(jù)顯然無(wú)法滿足需求，只能使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理數(shù)據(jù)。

MySQL 是目前最流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)之一，對(duì)Web 應(yīng)用支持良好，并且具有體積小、速度快、功能強(qiáng)大、開(kāi)源免費(fèi)的特點(diǎn)，所以本系統(tǒng)選用性價(jià)比高的MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)。

4.3 人機(jī)交互方式的選擇

由于本系統(tǒng)不僅教師本人使用，也可能供教務(wù)或輔導(dǎo)員使用，甚至可開(kāi)放給學(xué)生查詢，所以人機(jī)交互界面不宜采用單機(jī)版客戶端，B/S架構(gòu)更為合理。

Flask 是由Python 開(kāi)發(fā)的輕量級(jí)的Web 框架，和其他類型的Web 框架（如Django）相比，F(xiàn)lask 更為靈活、系統(tǒng)的操作和瀏覽界面也很簡(jiǎn)單，更為重要的一點(diǎn)是Flask 也支持Python 語(yǔ)言，這樣可簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)工作，盡量避免多語(yǔ)言開(kāi)發(fā)。所以確定采用Flask實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)。

4.4 開(kāi)發(fā)語(yǔ)言及工具選擇

本系統(tǒng)基于CV 技術(shù)，而Python 語(yǔ)言對(duì)CV的支持較好，并且有許多現(xiàn)成可用的庫(kù)可供使用，如OpenCV、Numpy、Flask，同時(shí)對(duì)MySQL的支持也很好，因此本系統(tǒng)最終選擇使用Python語(yǔ)言，具體開(kāi)發(fā)環(huán)境如下：

Python 版本：3.9.13，OpenCV 版本：4.7.0，Numpy 版本：1.24.2，F(xiàn)lask 版本：2.2.3，IDE:PyCharm社區(qū)版2022.2.2，數(shù)據(jù)庫(kù)：MySQL。

5 結(jié)語(yǔ)

課堂簽到管理是大學(xué)教學(xué)管理環(huán)節(jié)的重要一環(huán)，傳統(tǒng)簽到方式、刷卡和智能手機(jī)簽到方式都存在不容忽視的問(wèn)題。為此本文基于CV 技術(shù)，采用人臉識(shí)別方式，圍繞課堂簽到場(chǎng)景，設(shè)計(jì)全新的課堂簽到系統(tǒng)，具有簡(jiǎn)單方便、防作弊、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，并給出了具體實(shí)現(xiàn)方案，具有良好的推廣價(jià)值。

本系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中需關(guān)注合規(guī)問(wèn)題，雖然學(xué)生的頭像信息在學(xué)校注冊(cè)時(shí)已提供給校方，但用于課堂簽到仍應(yīng)得到學(xué)生的授權(quán)許可后才能使用。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)仍有提升空間，可進(jìn)一步優(yōu)化人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)微信小程序或APP 版本，使用起來(lái)較電腦更加方便；系統(tǒng)功能也有拓展空間?？蓢@課堂場(chǎng)景，打造成為課堂教學(xué)管理AI 系統(tǒng)，比如增加學(xué)生課堂行為識(shí)別功能，進(jìn)一步提升課堂教學(xué)管理效果。