基于Face++的課堂考勤系統設計研究

馬窕梅 羅琴 吳海燕 邵田

摘? ?要：鑒于Face++人臉分析系統可移植性良好、準確率高的特點，以及現在的課堂考勤在這方面欠缺。因此，文章設計的目的是利用人臉識別，科學有效地實現課堂出勤狀況考查。以Face++為服務平臺，實現課堂考勤系統的功能。

關鍵詞：Face++;人臉識別;課堂考勤

1? ? 人工智能、人臉識別等新技術的應用

21世紀，計算機的發展越來越成熟，隨著計算機的圖像處理技術越來越被人們所廣泛應用，人工智能走向生活、機器識別走向醫學、機器學習走向工業，人臉識別技術未來可期。人臉識別技術在各行各業都起著非常重要的作用[1]。隨著人臉識別技術的社會地位逐漸提高，人臉識別產品已經給人們帶來了方方面面的便利，比如在工廠、教育、醫療等多個領域應用趨于完善，具體應用方面如下。

（1）運用人臉識別技術的門禁考勤平臺、防盜門[2]，為市場注入新鮮的活力。

（2）在公安部門、司法行政單位，人臉識別系統和網絡為國內警察搜索和逮捕嫌疑人提供新思路。

（3）電力建設工程安全生產管理，利用人臉識別技術實現作業現場人員身份核驗[3]。

（4）運用于信息安全領域。

Face++擁有全世界最前沿的人臉識別云服務平臺，設計的最貼合臉型的神經網絡，提升了處理數據的效率。本文針對最新的Face++人臉識別平臺，提出準確率較高的、可良好運行的課堂考勤系統。

2? ? Face++簡介

在經濟科技發達的北京地區，曠視科技有限公司最先推出面向用戶的人工智能開放平臺Face++[4]。建立了技術、產品、數據的產業鏈，開始只是通過捕捉人臉的關鍵點進行分析。然而，隨著人臉識別技術逐漸成為世界上最大的人臉視覺功能，人臉產品進軍多個行業。Face++經過4年的成長，已經不再是最初的簡單人臉識別應用程序接口（Application Program Interface，API）服務，“刷臉”也不僅滿足于人臉測量和得出測量值、“進入和退出管理”以及其他風險控制。在互聯網和實名信息安全系統的驅動下，Face++在最近3年內讀取了1億人的臉部。

Face++API技術包括人臉檢測、人臉分析、人臉比對。檢測中人臉關鍵點可以精確定位人臉五官與輪廓，并返回其關鍵點坐標位置，可識別出人臉，甚至是眼睛、眉毛、嘴巴和鼻子。人臉分析將檢測到的人臉傳遞給分析后的API。

3? ? 系統的設計與實現

3.1? 系統構架

系統構架分為兩個模塊。

（1）采集模塊：建立一個校園信息庫（專業信息庫、班級信息庫、班級學生信息庫）。采集專業信息（專業名稱、班級名稱），采集班級信息（班級名稱、總人數、缺曠人數），采集班級學生信息（頭像、學號、姓名、年級、班級名稱、課程等）。

（2）測試模塊：為檢測試驗全體學生考勤，調用Face++ Detect接口，檢測圖片中的面（支持一個或多個面）并標記邊界。分析出圖片中的人臉數，將人臉數與班級信息庫中的總人數做比較，判斷出是否有學生缺曠，如果有，就計算出缺曠人數，并把結果返回給班級信息庫。

3.2? 采集階段步驟

（1）創建一組新的人臉，用于存儲人臉識別Faces_Token。（FaceSet可以存儲10 000個faceu令牌）。

（2）采集的學生人臉照片，調用Face++的Detect API檢測照片中人臉的關鍵點和各類屬性信息（將Detect API中生成的face_token存儲到FaceSet），將檢測到人臉的照片上傳到Face++數據庫中作為對比參數。

（3）調用Face++的Detect API檢測新獲取集體照中所有的人臉。

3.3? 系統結果

系統關鍵代碼如下，人臉識別效果如圖1所示。

{

"image_id"： "Dd2xUw9S/7yjr0oDHHSL/Q=="，

"request_id"： "1470472868，dacf2ff1-ea45-4842-9c07-6e8418cea78b"，

"time_used"： 752，

"faces"： [{

"landmark"： {

"mouth_upper_lip_left_contour2"： {

"y"： 185，

"x"： 146

}，

"contour_chin"： {

"y"： 231，

"x"： 137

}，

.............省略關鍵點信息

"right_eye_pupil"： {

"y"： 146，

"x"： 205

}，

"mouth_upper_lip_bottom"： {

"y"： 195，

"x"： 159

}

}，

"attributes"： {

"gender"： {

"value"： "Female"

}，

"age"： {

"value"： 21

}

，

"glass"： {

"value"： "None"

}，

"headpose"： {

"yaw_angle"： -26.625063，

"pitch_angle"： 12.921974，

"roll_angle"： 22.814377

}，

"smile"： {

"threshold"： 30.1，

"value"： 2.566890001296997

}

}，

"face_rectangle"： {

"width"： 140，

"top"： 89，

"left"： 104，

"height"： 141

}，

"Face_Token"： "ed319e807e039ae669a4d1af0922a0c8"

}]

}

4? ? 結語

基于Face++人臉學生考勤系統準確率達到了97.27%，經過不同光照、不同拍攝角度條件下的反復測試實驗，證明本系統的人臉識別具有識別率高、實時性好的優點。

該系統不但能應用于學生考勤，還可以應用在公安機關、企業管理等領域。

[參考文獻]

[1]陳思琪，趙豪越，王靜一，等.人臉識別概述[J].電腦迷，2018（12）：226.

[2]拾影.人臉識別技術公司TOP50[J].互聯網周刊，2018（19）：49-51.

[3]紀宏德，莫加杰.基于230專網和人臉識別技術的安全管控體系[J].電子技術與軟件工程，2018（21）：134-135.

[4]佚名.Face++人工智能開放平臺—全球領先的免費人臉識別服務[EB/OL].（2019-01-25）[2019-05-20]https：//console.faceplusplus.com.cn/.