基于Face＋＋課堂人臉?biāo)阉飨到y(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

邵田 吳海燕 馬窕梅 羅琴

摘? ?要：目前的課堂考勤存在著耗時(shí)耗力、無(wú)法真實(shí)有效地反映學(xué)生上課情況等問(wèn)題，基于此，文章設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于Face++課堂人臉?biāo)阉飨到y(tǒng)，該系統(tǒng)利用建立學(xué)生信息庫(kù)和課程信息庫(kù)，在現(xiàn)有的面部中找到一個(gè)或多個(gè)與目標(biāo)面部最相似的面部，并返回該閾值并返回該閾值和相應(yīng)的置信度分?jǐn)?shù)。經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)下，該系統(tǒng)具有準(zhǔn)確率高、檢測(cè)速度快的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：課堂考勤;Face++;人臉?biāo)阉?/p>

課堂考勤是校園課堂管理中必不可少的一部分，它可以實(shí)時(shí)監(jiān)督學(xué)生的上課狀況，優(yōu)化班風(fēng)，確保教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷、采訪(fǎng)學(xué)生等方式了解普遍的考勤方式有通過(guò)教師或班干點(diǎn)名、學(xué)習(xí)通APP網(wǎng)上簽到、不定期抽查等。然而，這些考勤的方式不僅效率低，而且不能實(shí)時(shí)檢測(cè)到學(xué)生是否遲到、早退、曠課及代課等現(xiàn)象，也不能真實(shí)地反映學(xué)生的上課狀況[1]。近年來(lái)，F(xiàn)ace++人臉識(shí)別技術(shù)緊跟時(shí)代腳步，不斷完善服務(wù)接口和優(yōu)化產(chǎn)品技術(shù)，該系統(tǒng)具有識(shí)別準(zhǔn)確率高、上傳速度快和服務(wù)可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)便捷的課堂考勤系統(tǒng)開(kāi)辟了康莊大道，因此，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了課堂人臉?biāo)阉飨到y(tǒng)。

1? ? Face++簡(jiǎn)介

Face++是北京廣視科技有限公司推出的面向開(kāi)發(fā)者的人工智能開(kāi)放平臺(tái)[2]，后來(lái)稱(chēng)為“寬視圖技術(shù)”，為用戶(hù)打開(kāi)了領(lǐng)先的、基于深度學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)大門(mén)，構(gòu)建出城市級(jí)智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。曠世科技研究出的人臉識(shí)別技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)、智能產(chǎn)品等應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，擁有上千家核心客戶(hù)，其中，就有阿里巴巴、富士康、聯(lián)想等優(yōu)秀企業(yè)。

Face++含有許多人性化的技術(shù)體驗(yàn)。（1）提供云端表述性狀態(tài)轉(zhuǎn)移（Representational State Transfer，REST）應(yīng)用程序編程接口（Application Programming Interface，API）本地API，提供定制化和企業(yè)級(jí)的視覺(jué)服務(wù)。強(qiáng)大的功能應(yīng)用只需采用簡(jiǎn)單的操作步驟即可實(shí)現(xiàn)，這樣用戶(hù)就可以簡(jiǎn)易地通過(guò)云端認(rèn)證后，選擇所需要和感興趣的方面，便能進(jìn)行體感交互，社交娛樂(lè)分享等各式各樣的應(yīng)用，讓用戶(hù)輕松地掌握世界前端的人臉?lè)治黾夹g(shù)，以此激發(fā)用戶(hù)創(chuàng)新思維應(yīng)用到各自所需要的環(huán)境。（2）支持存儲(chǔ)檢測(cè)到的人臉元數(shù)據(jù)，便于日后使用，減少無(wú)用的重復(fù)操作，進(jìn)一步節(jié)省花費(fèi)。

優(yōu)化之后的Face++具有以下優(yōu)勢(shì)。（1）算法升級(jí)，API和SDK在檢測(cè)更準(zhǔn)、更快、更穩(wěn)。（2）更多的服務(wù)接口，在人臉識(shí)別基礎(chǔ)上，提供更多的識(shí)別能力，幫助用戶(hù)解決更多問(wèn)題。（3）服務(wù)狀態(tài)透明，讓用戶(hù)實(shí)時(shí)監(jiān)控服務(wù)質(zhì)量與狀態(tài)。（4）升級(jí)后，免費(fèi)服務(wù)仍然可用，開(kāi)發(fā)人員可以隨心所欲地調(diào)用各種開(kāi)放功能。搜索api-，在現(xiàn)有面板中找到一個(gè)或多個(gè)與目標(biāo)面最相似的面，并返回閾值，即1∶N人臉?biāo)阉?。?dāng)使用圖像搜索時(shí)，將選擇圖片中檢測(cè)到的最大人臉。

該平臺(tái)具有適應(yīng)性強(qiáng)、準(zhǔn)確快速、不限制人臉數(shù)量的優(yōu)質(zhì)特點(diǎn)，在實(shí)際場(chǎng)景中優(yōu)化算法，無(wú)論放在哪個(gè)設(shè)備上都能實(shí)現(xiàn)功能應(yīng)用，輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)億張人臉的快速檢索，真正地實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)人臉?biāo)阉饕?，廣泛地應(yīng)用于社交搜索、逃亡跟蹤等場(chǎng)景中[3]。

1? ? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1? 系統(tǒng)框架

整個(gè)系統(tǒng)分為兩大模塊：采集模塊和檢測(cè)模塊。其中，采集模塊的功能為：采集專(zhuān)業(yè)信息（專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)、班級(jí)名稱(chēng)），采集班級(jí)信息（班級(jí)名稱(chēng)、總?cè)藬?shù)、缺曠人員、缺曠課程）、采集學(xué)生的信息（頭像、學(xué)號(hào)、姓名、班級(jí)名稱(chēng)、專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)、課程等），建立專(zhuān)業(yè)信息庫(kù)、班級(jí)信息庫(kù)、學(xué)生信息庫(kù)。檢測(cè)模塊則是實(shí)現(xiàn)班級(jí)考勤功能，調(diào)用Face++search API，上傳課堂照片分析出人臉信息，與學(xué)生信息庫(kù)中的頭像做比對(duì)，找出缺曠人員。

2.2? 采集模板

采集模板的實(shí)現(xiàn)建立在該班級(jí)的學(xué)生信息（學(xué)號(hào)、課程、課程代碼、照片）和課程信息（新建、刪除、修改）基礎(chǔ)上的。所采集的學(xué)生信息一份保存在本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)里，一份上傳至Face++服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)。

2.3? 檢測(cè)模塊

檢測(cè)模塊的工作流程為：首先，點(diǎn)擊主界面的測(cè)試按鈕，實(shí)時(shí)拍攝該課程學(xué)生課堂照;其次，調(diào)用接口Search API，用于面部搜索的傳入圖片或Face_Token;最后，將檢測(cè)出的人臉與學(xué)生信息庫(kù)中的頭像做對(duì)比，如果未檢測(cè)出該學(xué)生人臉，則標(biāo)為缺曠，將信息返回到班級(jí)信息庫(kù)中的缺曠人員及缺曠課程。檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)如圖1所示。

檢測(cè)模塊關(guān)鍵代碼如下。

curl -X POST “https：//api-cn.faceplusplus.com/facepp/v3/search” ＼

-F “api_key=^api_key^” ＼

-F “api_secret=^api_secret^” ＼

-F “face_token=c2fc0ad7c8da3af5a34b9c70ff764da0” ＼

-F “outer_id=facesetid”

檢測(cè)結(jié)果如圖2所示。

3? ? 實(shí)現(xiàn)主要步驟

（1）進(jìn)入平臺(tái)，注冊(cè)或登錄界面。

（2）分為兩種用戶(hù)：管理員和普通用戶(hù)。管理員實(shí)現(xiàn)人臉采集和信息采集，普通用戶(hù)則只能上傳圖片進(jìn)行驗(yàn)證。系統(tǒng)可通過(guò)輸入的賬號(hào)信息進(jìn)行判斷，進(jìn)入相應(yīng)界面。

（3）檢測(cè)結(jié)果可實(shí)時(shí)上傳至系統(tǒng)歷史中，以便查找[4]。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，在網(wǎng)絡(luò)良好的情況下，即使在不同的光線(xiàn)、拍攝角度和的反復(fù)試驗(yàn)下，F(xiàn)ace++課堂人臉?biāo)阉飨到y(tǒng)都能有效、迅速地識(shí)別出多張人臉，并與目標(biāo)人臉進(jìn)行一對(duì)多的比對(duì)，從而得出識(shí)別結(jié)果，并且識(shí)別出的結(jié)果與預(yù)想結(jié)果出入不大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，本系統(tǒng)在課堂考勤方面具有穩(wěn)定性高、識(shí)別率高、上傳速度快的優(yōu)點(diǎn)。而且該系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)不同的用戶(hù)需求，提供個(gè)性化服務(wù)體驗(yàn)。

人臉識(shí)別已廣泛應(yīng)用于安全[5]、金融、電子政務(wù)等領(lǐng)域。如罪案調(diào)查、安保、識(shí)別使用假身份證的人以及出入控制之中。它保護(hù)了人們的安全，為人們帶來(lái)了更方便、快捷的生活。隨著素質(zhì)教育的普及，人臉識(shí)別算法的不斷優(yōu)化，這項(xiàng)技術(shù)將慢慢走進(jìn)人們的生活。

[參考文獻(xiàn)]

[1]李彤，曹衛(wèi)群，劉晶晶，等.基于人臉認(rèn)知模式的相似臉?biāo)阉鱗J].中國(guó)圖形圖像學(xué)報(bào)，2016（10）：10-21.

[2]牟玉榮，朱麗，王平，等.大數(shù)據(jù)在學(xué)生管理工作中的應(yīng)用—以伊犁師范學(xué)院為例[J].中國(guó)科技信息，2016（9）：9-11.

[3]陳明遜.人臉識(shí)別學(xué)生管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電子世界，2018（20）：20-21.

[4]王翀.淺議大學(xué)課堂“點(diǎn)名考勤”的新方法.[J] 科教導(dǎo)刊，2018（7）：7-9.

[5]肖樹(shù)喬.人臉識(shí)別和搜索技術(shù)[J].現(xiàn)代世界警察，2018（5）：5-8.