论文部分内容阅读
【摘 要】随着信息技术的不断进步，高校学生考试作弊手段逐渐呈现高科技化，为了防止学生作弊行为的发生，高校考务管理者应不断提高防作弊的技术和手段，本文基于考试防作弊系统中的人脸识别、指静脉识别等技术的应用特点，对实际应用的方式进行探讨，为有效解决学生考试作弊行为提供借鉴。
【关键词】考试防作弊系统；人脸识别技术；指静脉识别技术
高校考试作为一种评价学生知识掌握程度和教师教学效果的重要手段，对优化教学过程，提高教学质量发挥着积极的作用。考试的质量高低及公正与否直接影响着考试积极作用的发挥。然而，高校学生在各类考试中出现作弊行为屡禁不止的现象，使得考试不能发挥积极的作用，给个人，学校乃至社会带来了严重危害。考试作弊对于个人来说，不但有损品德还会因违反学校纪律受到相应处分从而影响毕业及就业。对于学校而言考试作弊之风盛行，将严重影响到学风校风建设，因此，作为高校考务管理者应将防止作弊行为的发生作为首要课题。
一、当前高校考试作弊现状及对策分析
目前，通过对高校考试作弊现象的研究进行梳理，发现现阶段高校考试主要呈现作弊人数逐年增长，作弊手段多样、作弊技术高科技等特点。分析近几年高校相关的考试作弊学生处理文件发现，作弊行为由传统的夹带，抄袭等作弊方式逐渐发展成使用手机发送短信传递答案、隐形耳机传送答案，利用作弊笔、作弊眼镜抄袭答案，伪造准考证替考等高科技作弊手段。为了有效防止作弊行为的发生，高校提出了一系列的措施，如：加强考风考纪建设，树立严肃的考风；加强考务管理，健全考试制度；强化风险意识，严格遵守规章制度，依法按章严惩作弊者等。这些措施，对防止作弊行为的发生起到了一定作用，但随着社会信息技术的发展，使用高科技手段作弊的行为逐渐增多，严重影响了其他考生的利益且给社会造成了恶劣的影响，本项目基于考试防作弊系统中人脸识别、指静脉识别等技术的实际应用，探讨符合实际应用方式。
二、人脸识别技术的含义及发展
人脸识别技术是指一种包含人脸图像采集，人脸定位，人脸识别预处理，身份确认及查找的一系列相关技术的总和。是生物特征识别的一种，而生物特征识别是利用一种或多种人类的生理特征（如指纹、人脸、虹膜、静脉等）或行为特征（如步态、签名等）进行身份认证的一种技术。1相比目前的防作弊技术，例如，专门用来探测金属或含有金属部件的仪器金属探测器，专门屏蔽手机等无线通讯设备信号的手机信号屏蔽器，异地采集图像、声音等实况信息的监控器，生物特征识别技术具有唯一性、持久性和安全性高等诸多优势。
人脸识别技术由最初的识别基于人脸器官局部特征描述到识别多姿态，多表情变化，再到运用动态跟踪技术采集比静态图像信息更丰富的视频序列信息进行识别。此项技术在不断发展的过程中，逐渐被更多的领域应用，可见其技术优势。
三、指静脉识别技术的内容及应用
指静脉识别技术主要是利用手指的静脉血管纹路进行身份识别的一项生物特征识别技术，指静脉信息属于人体的内部特征，具有唯一性，无法被窃取和伪造并且指静脉信息只能在活体条件下才能被采集到，准确率高。采集指静脉信息目前主要使用指静脉识别仪进行。首先，通过指静脉识别仪采集指静脉图像并进行预处理以加强图像信息，然后提取静脉纹路、纹理、细节点等的指静脉特征，从而与数据库信息进行匹配，通过即为认证成功。
四、人脸识别技术及指静脉识别技术的应用探讨
在高校考试中，如全国大学英语四六级考试，全国非计算机联合考试等大型考试，由于参考人数众多，存在作弊行为的人数就相对较多。现阶段我们采用的方式是考前入场查验的方式。首先，基于考试防作弊系统信息采集模块进行信息采集，将学生信息录入数据库，学生信息主要包括身份证信息、人脸模型建模信息及指静脉信息，目前主要采用直接采集人脸模型的方式进行人脸图像的建模。具体做法是，在考前将在籍本科生人脸模型信息通过防作弊系统采集之后存入数据库，系统根据身份证信息存储数据，采用身份证配对调取信息的好处在于身份证号唯一且辨识度高。然后，考试当天对参加考学生进行信息认证。在考试前通知学生携带本人身份证，考试当天将防作弊系统安装至考试入场处，要求参加考试的学生提前拿出身份证，在身份证识别仪处刷取身份证信息，在身份证阅读器上读取身份证信息，同时通过双目摄像头检索数据库中，与身份证信息匹配的人脸模型，将数据库存储的人脸模型信息与现场参与考试的考生人脸图像进行扫描对比，通过者即为认证成功，可以正常参加考试。若扫描对比失败则进入指静脉信息对比环节。
进入指静脉信息对比环节后，引导考生将采集信息的手指放入指静脉识别仪中，若读取的考生指静脉信息后显示认证成功即确认为本人，则进入考场参加考试。指静脉识别失败即确定不是本人，认证失败确定不是本人者即有替考嫌疑，应进行进一步审核，若确定为替考者，将取消考试资格。
防作弊系统信息采集及信息认证操作流程：
五、总结与展望
目前，经过几次测试，防作弊系统可以正常投入使用，但在使用过程中遇到最大的问题是，当考生人数众多时，由于考生进场时间有限且信息认证花费的时间较长，容易造成考生入场拥堵，考前入场时间不够等情况。为了确保考试正常运行，可以考虑如下解决办法。
（一）考前入場随机查验的方式
信息认证方式可以由统一认证所有考生信息的方式改为单独随机抽查考生的方式。随机抽取部分考生，通过防作弊系统的人脸识别和指静脉识别查验考生信息，这样做的好处是大大缩减了认证时间，同时对考生起到警示的作用。
（二）监考人员复核查验的方式
在考生进入考场时，由监考人员核对考生信息，主要核对考生证件信息与本人是否相符，若有替考嫌疑，则通过防作弊系统的人脸识别和指静脉识别查验考生信息。
综上所述，人脸识别技术和指静脉识别技术在高校大型考试中进行应用还是可行的，但是还是存在一些问题，影响应用效果，在使用的过程中及时发现问题，解决问题，做到确保考试安全平稳运行的情况下，让人脸识别技术和指静脉识别技术在高校考试中发挥最大作用。
项目名称：高校考试防作弊技术应用探讨；项目编号：XJNUGF201618。
作者简介：方琴（1988-），女，汉族，新疆乌鲁木齐人，硕士研究生，科员。研究方向：信息化教育。
参考文献：
[1]Jain A K，Ross A，Pankanti S.Biometrics：A tool for information security[J].IEEE Transactions on Information Forensics and Security，2006，1（2）：125—143.
[2]余成波，秦华锋.生物特征识别技术：手指静脉识别技术[M].北京：清华大学出版社，2009.
[3]管凤旭，王科俊，刘靖字，等.归一双向加权（2D）2 PCA的手指静脉识别方法[J].模式识别与人工智能，2011，24（3）：417-424. Guan Fengxu，Wang Kejun，Liu Jingyu。et a1.Bi—direction weighted（2D）2 PCA with eigenvalue normalization one for finger vein recognition[J].Pattern Recognition and Artificial Intelligence，2011，24（3）：417-424.
[4]伊义龙，杨公平，杨璐.指静脉识别研究综述[M].济南：山东大学计算机科学与技术学院，2015.
注释：
1.Jain A K，Ross A，Pankanti S.Biometrics：A tool for information security[J].IEEE Transactions on Information Forensics and Security，2006，1（2）：125—143.
【关键词】考试防作弊系统；人脸识别技术；指静脉识别技术
高校考试作为一种评价学生知识掌握程度和教师教学效果的重要手段，对优化教学过程，提高教学质量发挥着积极的作用。考试的质量高低及公正与否直接影响着考试积极作用的发挥。然而，高校学生在各类考试中出现作弊行为屡禁不止的现象，使得考试不能发挥积极的作用，给个人，学校乃至社会带来了严重危害。考试作弊对于个人来说，不但有损品德还会因违反学校纪律受到相应处分从而影响毕业及就业。对于学校而言考试作弊之风盛行，将严重影响到学风校风建设，因此，作为高校考务管理者应将防止作弊行为的发生作为首要课题。
一、当前高校考试作弊现状及对策分析
目前，通过对高校考试作弊现象的研究进行梳理，发现现阶段高校考试主要呈现作弊人数逐年增长，作弊手段多样、作弊技术高科技等特点。分析近几年高校相关的考试作弊学生处理文件发现，作弊行为由传统的夹带，抄袭等作弊方式逐渐发展成使用手机发送短信传递答案、隐形耳机传送答案，利用作弊笔、作弊眼镜抄袭答案，伪造准考证替考等高科技作弊手段。为了有效防止作弊行为的发生，高校提出了一系列的措施，如：加强考风考纪建设，树立严肃的考风；加强考务管理，健全考试制度；强化风险意识，严格遵守规章制度，依法按章严惩作弊者等。这些措施，对防止作弊行为的发生起到了一定作用，但随着社会信息技术的发展，使用高科技手段作弊的行为逐渐增多，严重影响了其他考生的利益且给社会造成了恶劣的影响，本项目基于考试防作弊系统中人脸识别、指静脉识别等技术的实际应用，探讨符合实际应用方式。
二、人脸识别技术的含义及发展
人脸识别技术是指一种包含人脸图像采集，人脸定位，人脸识别预处理，身份确认及查找的一系列相关技术的总和。是生物特征识别的一种，而生物特征识别是利用一种或多种人类的生理特征（如指纹、人脸、虹膜、静脉等）或行为特征（如步态、签名等）进行身份认证的一种技术。1相比目前的防作弊技术，例如，专门用来探测金属或含有金属部件的仪器金属探测器，专门屏蔽手机等无线通讯设备信号的手机信号屏蔽器，异地采集图像、声音等实况信息的监控器，生物特征识别技术具有唯一性、持久性和安全性高等诸多优势。
人脸识别技术由最初的识别基于人脸器官局部特征描述到识别多姿态，多表情变化，再到运用动态跟踪技术采集比静态图像信息更丰富的视频序列信息进行识别。此项技术在不断发展的过程中，逐渐被更多的领域应用，可见其技术优势。
三、指静脉识别技术的内容及应用
指静脉识别技术主要是利用手指的静脉血管纹路进行身份识别的一项生物特征识别技术，指静脉信息属于人体的内部特征，具有唯一性，无法被窃取和伪造并且指静脉信息只能在活体条件下才能被采集到，准确率高。采集指静脉信息目前主要使用指静脉识别仪进行。首先，通过指静脉识别仪采集指静脉图像并进行预处理以加强图像信息，然后提取静脉纹路、纹理、细节点等的指静脉特征，从而与数据库信息进行匹配，通过即为认证成功。
四、人脸识别技术及指静脉识别技术的应用探讨
在高校考试中，如全国大学英语四六级考试，全国非计算机联合考试等大型考试，由于参考人数众多，存在作弊行为的人数就相对较多。现阶段我们采用的方式是考前入场查验的方式。首先，基于考试防作弊系统信息采集模块进行信息采集，将学生信息录入数据库，学生信息主要包括身份证信息、人脸模型建模信息及指静脉信息，目前主要采用直接采集人脸模型的方式进行人脸图像的建模。具体做法是，在考前将在籍本科生人脸模型信息通过防作弊系统采集之后存入数据库，系统根据身份证信息存储数据，采用身份证配对调取信息的好处在于身份证号唯一且辨识度高。然后，考试当天对参加考学生进行信息认证。在考试前通知学生携带本人身份证，考试当天将防作弊系统安装至考试入场处，要求参加考试的学生提前拿出身份证，在身份证识别仪处刷取身份证信息，在身份证阅读器上读取身份证信息，同时通过双目摄像头检索数据库中，与身份证信息匹配的人脸模型，将数据库存储的人脸模型信息与现场参与考试的考生人脸图像进行扫描对比，通过者即为认证成功，可以正常参加考试。若扫描对比失败则进入指静脉信息对比环节。
进入指静脉信息对比环节后，引导考生将采集信息的手指放入指静脉识别仪中，若读取的考生指静脉信息后显示认证成功即确认为本人，则进入考场参加考试。指静脉识别失败即确定不是本人，认证失败确定不是本人者即有替考嫌疑，应进行进一步审核，若确定为替考者，将取消考试资格。
防作弊系统信息采集及信息认证操作流程：
五、总结与展望
目前，经过几次测试，防作弊系统可以正常投入使用，但在使用过程中遇到最大的问题是，当考生人数众多时，由于考生进场时间有限且信息认证花费的时间较长，容易造成考生入场拥堵，考前入场时间不够等情况。为了确保考试正常运行，可以考虑如下解决办法。
（一）考前入場随机查验的方式
信息认证方式可以由统一认证所有考生信息的方式改为单独随机抽查考生的方式。随机抽取部分考生，通过防作弊系统的人脸识别和指静脉识别查验考生信息，这样做的好处是大大缩减了认证时间，同时对考生起到警示的作用。
（二）监考人员复核查验的方式
在考生进入考场时，由监考人员核对考生信息，主要核对考生证件信息与本人是否相符，若有替考嫌疑，则通过防作弊系统的人脸识别和指静脉识别查验考生信息。
综上所述，人脸识别技术和指静脉识别技术在高校大型考试中进行应用还是可行的，但是还是存在一些问题，影响应用效果，在使用的过程中及时发现问题，解决问题，做到确保考试安全平稳运行的情况下，让人脸识别技术和指静脉识别技术在高校考试中发挥最大作用。
项目名称：高校考试防作弊技术应用探讨；项目编号：XJNUGF201618。
作者简介：方琴（1988-），女，汉族，新疆乌鲁木齐人，硕士研究生，科员。研究方向：信息化教育。
参考文献：
[1]Jain A K，Ross A，Pankanti S.Biometrics：A tool for information security[J].IEEE Transactions on Information Forensics and Security，2006，1（2）：125—143.
[2]余成波，秦华锋.生物特征识别技术：手指静脉识别技术[M].北京：清华大学出版社，2009.
[3]管凤旭，王科俊，刘靖字，等.归一双向加权（2D）2 PCA的手指静脉识别方法[J].模式识别与人工智能，2011，24（3）：417-424. Guan Fengxu，Wang Kejun，Liu Jingyu。et a1.Bi—direction weighted（2D）2 PCA with eigenvalue normalization one for finger vein recognition[J].Pattern Recognition and Artificial Intelligence，2011，24（3）：417-424.
[4]伊义龙，杨公平，杨璐.指静脉识别研究综述[M].济南：山东大学计算机科学与技术学院，2015.
注释：
1.Jain A K，Ross A，Pankanti S.Biometrics：A tool for information security[J].IEEE Transactions on Information Forensics and Security，2006，1（2）：125—143.