人臉識別技術在考試系統中的應用研究

摘要：基于人臉識別技術的考試系統逐漸取代了傳統考試系統，呈現出良好的發展趨勢。現如今，為進一步展現人臉識別技術對考試系統帶來的優勢作用，需要圍繞人臉識別技術應用于考試系統中的策略展開分析與思考。基于此，探究了人臉識別技術在考試系統中的實際應用價值，提出完善系統開發環境、做好總體設計工作、考試系統詳細設計等人臉識別技術的實際應用策略。

關鍵詞：人臉識別技術"考試系統"身份驗證"系統設計

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"amp;"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，確保考試的公平性和公正性。目前，很多地區結合自身的實際情況快速升級了作弊系統，并在考試系統中運用了人臉識別、指數識別等黑科技，進一步確保考試系統的公平與公正。在考試系統中，人臉識別技術的應用效果更加顯著，已經成為考試系統中應用相關黑科技的首選技術。為進一步實現人臉識別技術在考試系統中的應用，還需要圍繞這方面的內容展開進一步探索。

1人臉識別技術

“局部人體特征分析”是人臉識別技術的主要核心，在實際應用中，人臉識別技術可以借助人體面部的各個器官展開相關工作。同時，人臉識別技術在獲得人臉器官的相關識別參數和數據以后，也會與原始參數進行比較、判斷，并有效確認。一般情況下，人臉識別技術的判斷時間較短，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，主要指的是在動態場景中判斷是否有面像的存在，并根據實際情況有效分別出相關面像。在具體應用中，主要包括參考模板法、人臉規則法等。就參考模板法來說，在實際應用中，需要有效設計出標準人臉的模板，并運用計算機將所采集到的樣品和設計出標準模板之間進行匹配。在考試系統和考試檢測中參考模板法、人臉規則法等可以綜合使用，進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，人臉跟蹤實際上就是面貌跟蹤，人臉跟蹤在考生面貌的動態目標跟蹤方面具有重要價值。在實際應用中，可以對受到檢測的考生面貌進行跟蹤。在這個過程中，一般是采用模型方法檢測相應的考生，還會采用運動和模型有機融合的辦法進行檢測。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用在考生的相關面貌跟蹤方面。

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，通過確認所檢測到的面像身份，可有效了解考生的實際情況。同時，在人臉對比中，通常是將采集到的相關面像進行整理，然后和數據庫中的相關面像展開比較，以此找到相應的匹配對象。所以，在面像識別期間，面像描述發揮重要作用，是關鍵環節。在現有的描述中，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，接下來計算相關器官的幾何特征量，進而將相應的結果計算出來，構成能夠描述相關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，進而發揮人臉對比的優勢與作用[2]。

2人臉識別方法

在人臉識別技術不斷發展背景下，基于外觀人臉識別、支持向量機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用中，主要是根據人類的相關特征進行識別。總體來說，就是有效地提取和整理人類特征，并在此期間，需要獲得面部結構相關的知識，具體有人的五官形狀和特征等，然后在此基礎之上對面部特征之間的距離以及面積等關系展開計算。同時，在計算中通常是運用歐式算法進行相應的分類與識別，該方法的特點較多，主要有操作十分簡單，光照方面的變化也相對較強等。但是這種方法在具體應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姿態要求較高。而對基于外觀人臉識別的相關方法方面來說，這種方法在實際應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行人臉識別，提高實際的工作效果[3]。

3人臉識別技術應用于考試系統中的價值

目前，在考試系統中應用人臉識別技術具有較大的價值和意義，人臉識別技術的應用，可以提升考試系統的完整性、有效性。進而不斷地保障相關考試的順利進行，也可以通過相應的人臉識別技術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督和控制等。從而促進考試相關工作的有序開展，進一步發揮人臉識別技術對于促進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，提高學生在考試方面的公平性和有效性。

一方面，在近幾年的發展中，為更好地預防打擊考試中的違法行為，提升考試的紀律性，許多學校和地區開始有效運用人臉識別技術，并將這一技術應用在考試系統中，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，發揮了計算機科技識別作用。同時，在考試系統中，人臉識別技術的有效使用也呈現出良好的效果，進而使全國的許多重要考試也都加強了對熱臉識別技術的使用。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來了解考生的實際情況，以及對考生身份展開核驗。在具體實踐中，采用現場刷臉驗證的方式讓所有考生在進入考場之前進行刷臉認證，在認證成功以后才可以進入考場進行考試。又如：在2018年，廣西招生考試院首次啟動了中小學教師資格考試中的人臉識別系統，通過這一系統來自主驗證考生身份，從而提高身份驗證的有效性。由此可見，當前人臉識別技術已經被廣泛地運用在考試系統當中，且也取得了很好的應用成效。

另一方面，在考試系統中，加強人臉識別技術的使用價值較多，人工智能技術除了可以在考生進入考場時的人臉識別方面應用以外，還可以在考生進入考場進行考試期間展開良好的運用。在實際應用中可以對考生是否堅守考場紀律進行監督，也會嚴防考生在考試中的作弊行為發生，為相關考試的公平性和公正性提供良好的維護，進一步促進考試相關工作的順利進行與開展[4]。

4人臉識別技術應用于考試系統中的策略

4.1完善系統開發環境

具體而言，加強人臉識別技術的應用，將其有效地運用在考試系統中是應對系統安全性問題的有效方法，換而言之，就是有效提升系統的安全性，能更好地應對考試系統中存在的作弊和替考等相關問題。在人臉識別技術應用中，可有效完善系統發展和開發的相關環境。從系統開發環境的方面而言，硬件和軟件方面的環境是重點，其原因是考試系統是一個計算機，包含較高像素的攝像頭，以及相應的電腦主屏，Windows7"32"位的操作系統。所以，為有效完善系統開發環境，就需要圍繞軟件系統的實際情況，針對相應的軟件系統開發前臺、后臺。并且還要通過圖像處理系統、視覺函數庫進行人臉檢測，從而有效開發出能夠提取人臉特征的軟件以及識別軟件。如此一來，可以更好地實現系統開發環境的優化發展，并進一步為人臉識別技術在考試系統中的應用提供保障和基礎[5]。

4.2做好總體設計工作

在考試系統中應用人臉識別技術需要做好總體設計工作，通過總體設計提高技術應用效果。在總體設計中，可以結合人臉識別技術將考試系統分為考試子系統和考務子系統、考生子系統。

在考試子系統設計期間，可以將其分為兩個方面，一方面是考試界面，另一方面是身份驗證界面。并且在設計考務子系統期間，可以將相應的題庫，試卷等管理內容融入進去，而該系統主要完成教師登錄、增加題庫等相關工作。如此一來，可以讓相應的系統更加完善。而在考生子系統設計中，可有效優化相應的系統流程。可以設置如下的流程：在考生進入考試所對應的考場之后，需要打開考試機，輸入進去網址，然后進入系統頁面，在頁面中選擇考試系統進行登錄，最后將自己的準考證號和密碼輸入進去，在完成這一系列的工作以后，相關系統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。假如考生通過驗證，那么考生亦可以參加考試，相應的頁面就會發生變化，自動跳轉到相關的界面。進而更好達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，在設計考試系統期間，需要將工作基礎放在滿足相關應用需求方面，也要圍繞系統特點做好設計工作，從而確保系統的可應用性。而且在設計期間，還需要加強成熟技術的使用，進而確保系統不發生相關故障，為學生的正常考試提供保障。在設計中，也需要做好相應的備考工作與方案，以此避免意外問題與事件的出現。與此同時，在做好總體設計工作中，可以根據人臉識別技術保持考試系統界面的美觀、簡潔，并方便考生使用。因為考試系統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際操作方面的效果，促進考生更好地進入考試環節，讓考生取得更為理想的考試成效[6]。

4.3考試系統詳細設計

在基于人臉識別技術的考試系統優化與創新中，需要加強考試系統設計與優化，尤其是要進行詳細的設計。在設計中，需要讓考試系統的識別模塊涉及考生報名階段、考前階段等有關流程。在報名階段，考生需要對自己的身份證進行驗證，還要展開人臉識別，同時，需要基于有關系統采集考生照片和信息，并將其傳輸到相應的數據庫中。并且還要通過考試系統的自動功能，對考生的有關信息和照片進行整理。考生在進入考場之后，需要登錄有關系統，將人臉識別界面的人臉識別要求完成。考生也需要對準攝像頭拍照，然后系統保存照片，最后傳送到相應的服務器，并對考生的照片進行對比。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行考試。如果比對不成功，則會將考生確認為替考者，最后取消學生的考試資格，并進一步地將這方面學生納入系統黑名單。以此提升考試系統的公平性和公正性，最大化地規避替考情況和問題發生，為考生提供一個更加公平和公正的環境，進而將人臉識別技術的真正作用發揮出來[7]。

5結語

目前，為有效促進人臉識別技術在考試系統中的良好運用，需要積極完善系統開發環境。進而奠定人臉識別技術的應用基礎，提高應用效果和水平，有效展現出這一技術對考試系統優化以及創新的帶動作用，強化考試系統的公平性和合理性。還要做好總體設計工作、加強考試系統的詳細設計，從而在有效地設計中發揮人臉識別技術的運用效果與作用，不斷促進考試系統的優化發展，進一步展現出人臉識別技術對考試系統優化發展的推動作用。

參考文獻

[1] 郭明，徐瑋，劉曉，等.基于人臉識別技術的英語聽說機考身份驗證系統設計[J].信息技術與信息化，2022（10）：211-215.

[2] 劉元慶，朱丹丹.基于OpenCV人臉識別技術的智能考試系統設計[J].無線互聯科技，2022，19（10）：68-70.

[3] 李福海，宋皓宇，馬宏琳.基于人臉識別技術的高校在線考試系統設計與實現[J].電腦知識與技術，2022，18（14）：56-57.

[4] 趙國山.卷積神經網絡人臉識別技術在線上考試中的應用研究[D].大連：大連海事大學，2021.

[5] 彭湘華.人臉識別技術在高職院校課程在線考試中的應用研究[J].高教學刊，2020（1）：185-187.

[6] 周紹景，應杰，陳智剛等.基于OpenCV的人臉識別技術在智能化考試系統上的應用研究[J].昆明冶金高等專科學校學報，2019，35（1）：58-64.

[7] 何文海，孫麗麗，趙凱.人臉識別技術在招生考試系統中的應用與研究[J].數字通信世界，2019（2）：185.