基于android的臉部識別校園服務(wù)APP的研究與開發(fā)

柳亞婷　谷志峰　景雅倩　王九東　王廣春　郭青楓

摘要：采用了基于android的開發(fā)技術(shù)和后臺SSM框架設(shè)計(jì)了一款校園服務(wù)APP。此APP采用了當(dāng)今國際科技領(lǐng)域高精技術(shù)——人臉識別技術(shù)，結(jié)合手機(jī)定位，消息推送等技術(shù)獨(dú)創(chuàng)出符合時(shí)代需求的簽到功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了教生之間發(fā)送消息、語音、圖片、定位等的即時(shí)通訊功能以及提供給大學(xué)生處理二手課本單車等的校賣系統(tǒng)。使用該臉部識別校園服務(wù)APP可以使師生的學(xué)習(xí)及日常生活更加的便捷。

關(guān)鍵詞：校園服務(wù)；安卓應(yīng)用；臉部識別；SSM框架；MySQL數(shù)據(jù)庫

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）07-0175-02

1研究背景及研究內(nèi)容

21世紀(jì)，信息技術(shù)的發(fā)展便利了人們的生活，而手機(jī)的普及，更是便利了人們的衣食住行。手機(jī)的使用則離不開軟件開發(fā)，在2016年，安卓與蘋果手機(jī)系統(tǒng)瓜分了整個(gè)手機(jī)系統(tǒng)市場，安卓占有率更是高達(dá)百分之七十。安卓軟件開發(fā)的前景則是手機(jī)手機(jī)乃至整個(gè)智能終端開發(fā)的前景。使用手機(jī)或智能終端進(jìn)行辦公，已經(jīng)成為了現(xiàn)實(shí)。而大學(xué)師生這一群體數(shù)量在中國則有幾千萬，如果有一款手機(jī)軟件能為其服務(wù)，那么這款手機(jī)軟件的市場前景則十分優(yōu)秀。

臉部識別校園服務(wù)APP采用當(dāng)今國際科技領(lǐng)域高精技術(shù)——人臉識別技術(shù)（融合了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖像處理技術(shù)與生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理于一體），利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)從視頻中提取人像特征點(diǎn)，利用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理進(jìn)行分析并建立人臉特征模板，對輸入的人臉圖像或者視頻流首先判斷其是否存在人臉，如果存在人臉，則進(jìn)一步的給出每個(gè)臉的位置、大小和各個(gè)主要面部器官的位置信息。并依據(jù)這些信息，進(jìn)一步提取每個(gè)人臉中所蘊(yùn)涵的身份特征，并將其與數(shù)據(jù)庫中用戶提交的人臉圖像進(jìn)行對比，從而識別每個(gè)人臉的身份。

教師只需手指輕輕一點(diǎn)，則能夠通知其學(xué)生進(jìn)行簽到。而學(xué)生方面也只需拿起手機(jī)，面部對準(zhǔn)攝像頭3-5秒則可以完成簽到。整個(gè)過程既方便又快捷。

2系統(tǒng)總體技術(shù)要求

2.1系統(tǒng)框架要求

1）App采用Android+JavaWeb開發(fā)模式。

2）后臺運(yùn)用MVC開發(fā)模式，可以為一個(gè)模型在運(yùn)行期間同時(shí)建立和使用多個(gè)視圖，視圖和控制器可接插性，允許更換視圖和控制器對象，具有模型可移植性等優(yōu)點(diǎn)。

3）使用體積小、速度快、成本低的MySQL數(shù)據(jù)庫。

4）使用JAVA編程語言，采用spring+SpringMVC+Mybatis框架。

5）系統(tǒng)保證可擴(kuò)展性，未來可方便實(shí)現(xiàn)功能增加以及健壯性。

6）系統(tǒng)提供嚴(yán)格的用戶權(quán)限管理，根據(jù)不同的權(quán)限，用戶看到的功能菜單也不同。

7）App提供良好的視圖組件及界面，大幅度提高用戶的體驗(yàn)度。

2.2硬件環(huán)境

運(yùn)行本App所需要的硬件設(shè)備為：各類Android手機(jī)或平板。

2.3軟件環(huán)境

運(yùn)行本App所需要的支持軟件（最低配置）；Android版本4.4及以上。

3臉部識別校園服務(wù)APP系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

臉部識別校園服務(wù)APP在開發(fā)過程中所用到的安卓開發(fā)技術(shù)、SSM框架、face++、環(huán)信即時(shí)通信、極光推送等都是當(dāng)今流行的成熟的先進(jìn)的技術(shù)，因此在技術(shù)上可行。由于系統(tǒng)的規(guī)模小，對硬件要求較低，因此在經(jīng)濟(jì)上可行。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能模塊有：用戶登錄注冊，用戶簽到及發(fā)起簽到，校園二手買賣平臺，即時(shí)通信等。

下面通過部分具有代表性的功能模塊進(jìn)行具體詳解，以及介紹所用到的技術(shù)實(shí)現(xiàn)：

3.1用戶登錄與注冊

用戶通過注冊成為本APP用戶。點(diǎn)擊登錄頁面下方注冊按鈕即可跳轉(zhuǎn)到注冊頁面，注冊賬號為用戶手機(jī)號。服務(wù)端接收到客戶端請求信息，調(diào)用feaster存儲過程，判斷用戶名是否重名，不重名則注冊用戶登錄信息表，獲取id后再注冊用戶詳細(xì)信息表，之后服務(wù)端給客戶端返回結(jié)果json串。用戶通過輸入注冊賬號和密碼即可登錄。首先請求服務(wù)端接口，返回并接收用戶信息后驗(yàn)證通過再登錄第三方環(huán)信。環(huán)信登錄成功后則把用戶信息保存在手機(jī)數(shù)據(jù)庫，同時(shí)跳轉(zhuǎn)界面到到主頁。

3.2用戶簽到及發(fā)起簽到

該模塊包含了用戶發(fā)起簽到與用戶簽到兩個(gè)功能。用戶發(fā)起簽到時(shí)，用戶輸入一系列數(shù)據(jù)之后點(diǎn)擊發(fā)起簽到按鈕即可發(fā)起簽到。這個(gè)過程調(diào)用了由SSM書寫的后臺接口，在接口里由PushPayload類接收發(fā)起簽到的數(shù)據(jù)，并且設(shè)置簽到對象，通過極光推送技術(shù)推送到指定用戶的手機(jī)上。當(dāng)用戶點(diǎn)開收到的推送消息后即可跳轉(zhuǎn)到簽到頁面。在該頁面中，需要簽到的用戶只需把前置攝像頭對準(zhǔn)自己的臉部即可輕松地進(jìn)行簽到。在此過程中開啟了兩個(gè)線程，一個(gè)用來讀取數(shù)據(jù)庫中已存入的該用戶的臉部數(shù)據(jù)，一個(gè)是調(diào)用前置攝像頭掃描簽到者的臉部，與此同時(shí)運(yùn)用百度定位獲取簽到者的當(dāng)前位置，經(jīng)過一系列的數(shù)據(jù)比對后，服務(wù)器返回結(jié)果給安卓頁面，頁面根據(jù)相應(yīng)布局控件顯示對應(yīng)的數(shù)據(jù)。

3.3校園二手買賣平臺

在該平臺中用戶可以進(jìn)行搜索并選擇商品、加購物車或購買、上架商品、提交并管理訂單、管理收貨地址、用戶充值等操作。下面選取具有代表性的三個(gè)操作進(jìn)行詳解：

1.搜索并選擇商品：用戶通過點(diǎn)擊APP底部校賣按鈕切換界面后即可瀏覽商品。用戶可以在界面頂部條件選擇器一欄中選擇商品所在地、學(xué)校、商品種類等信息進(jìn)行篩選，也可點(diǎn)擊搜索按鈕，在彈出的dialog輸入框中輸入商品名進(jìn)行模糊查詢，確認(rèn)后即可請求服務(wù)端，app接收服務(wù)端反饋信息并顯示在商品列表中。條件選擇器使用兩個(gè)listview聯(lián)動，自定義工具類來處理數(shù)據(jù)導(dǎo)人、聯(lián)動判斷、用戶選擇信息功能。

2.加購物車或購買：用戶進(jìn)入商品詳情頁后可以點(diǎn)擊底部添加進(jìn)購物車按鈕進(jìn)行添加。添加后可以點(diǎn)擊購物車查看用戶所添加的商品，同時(shí)可以移除購物車中商品，修改購物車中商品數(shù)量等。該頁面使用重疊布局，運(yùn)用顯示隱藏的方式實(shí)現(xiàn)購物車的編輯功能。用戶可以直接在商品詳情頁底部點(diǎn)擊購買按鈕或進(jìn)入購物車界面選擇需要購買的商品進(jìn)行支付購買。

3.提交并管理訂單：用戶下單后，商家用戶可在我的界面中點(diǎn)擊我的訂單確認(rèn)訂單或者取消訂單，用戶亦可在商戶確認(rèn)訂單前取消訂單。商戶確認(rèn)訂單后，需要輸入快遞號才能修改訂單狀態(tài)為發(fā)貨。購買者可以在我的界面中點(diǎn)擊購物訂單查看其購買的商品物流信息。購買者收貨后可以修改訂單狀態(tài)為已收貨，之后交易完成。界面使用Tablayout與viewpager結(jié)合的方式配置，大大簡化了界面的開發(fā)步驟。

3.4即時(shí)通信

本APP集成第三方環(huán)信功能，用戶可以根據(jù)對方-d申請?zhí)砑雍糜?，對方同意后雙方即可成為好友，并顯示在通訊錄好友列表中。長按好友或信息item則可以刪除好友或者對話信息。用戶可以在通訊錄中點(diǎn)擊好友列表或消息列表打開聊天界面，也可以在購物車列表或商品詳情頁中點(diǎn)擊@物主按鈕打開聊天界面并與他人進(jìn)行聊天。聊天記錄則保存在本地，刪除好友后則清除與所刪好友的聊天記錄。

4結(jié)論

臉部識別校園服務(wù)APP采用了Face++、極光推送、環(huán)信即時(shí)通信等技術(shù)框架，大大簡化了APP的邏輯設(shè)計(jì)與代碼編寫；運(yùn)用安卓技術(shù)實(shí)現(xiàn)頁面布局和數(shù)據(jù)交互使得用戶體驗(yàn)大幅度提高；后臺使用SSM框架提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率，簡化了編碼邏輯，避免了代碼冗余。本APP人機(jī)界面簡單，友好易用，識別速度快，人機(jī)交互性能好，人臉無法仿冒，采用活體人臉檢測，也杜絕了冒用照片進(jìn)行識別，絕對不會出現(xiàn)冒領(lǐng)的情況發(fā)生，安全性高。隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟和社會認(rèn)同度的提高，臉部識別校園服務(wù)App將應(yīng)用在更多的領(lǐng)域。