基于人臉識別的頸椎健康評估系統

吳燎

摘 要：隨著手機和電腦使用頻率增加，不良的使用習慣造成了大眾的頸椎出現問題。如何簡單、快速評估大眾的頸椎健康，成為了需要解決的問題。人臉識別的頸椎健康系統基于百度人臉識別技術。通過識別頸椎的上下、左右、平面旋轉角度結合評估算法評價用戶的頸椎健康情況。最終實現簡單、快速評估頸椎健康的效果。

關鍵詞：人臉識別;頸椎;健康評估系統

近年來頸椎問題成為了全世界的通病，據統計，世界上大概有20%的人有頸椎的疼痛病，此外，中國人中的慢性疼痛病中，頸椎部位排在所有疼痛部位的第2位，頸椎的發病率每年都在增加。[1]此健康評估系統能有效地檢測頸椎的健康程度，提早發現頸椎問題，有效地減少頸椎病的發病率和頸椎病的進一步惡化。

一、相關技術

（1）百度人臉識別技術。百度人臉上識別API[2]是百度免費開放的人臉識別接口。能快速檢測人臉并返回人臉框位置、五官定位與人臉特征關鍵點準確識別多種人臉屬性。利用這個API，通過發送一張人臉的圖片到API服務器，即可返回人臉識別的信息。返回的數據包括人的年齡、性別、臉型、人臉特征點坐標、人臉位置等信息。返回的部分數據如下：

"angle"：{

"yaw"：-0.34859421849251

"pitch" 1.9135693311691

"roll"：2.3033397197723

}

（2）Https。Https協議是加密傳輸的http協議，基于ssl，實現網絡之間的超文本數據傳輸。頸椎健康評估系統的照片傳輸，涉及個人隱私安全問題。傳統的網絡http協議傳輸的數據包容易被截取，隱私容易被泄露。https采用了加密算法，數據不容易被截取，即使別截取也不易破解，大大提高了傳輸數據的安全性。

二、系統設計與實現

（一）總體架構設計

（二）系統的實現

（2）請求百度人臉識別api。按照百度人臉識別技術文檔，首先要轉碼圖片，將截取得圖片轉為base64格式作為請求的參數發送到人臉識別api。接著利用ajax技術進行訪問請求api地址。如果發送的請求成功，客戶端將收到識別的結果數據，識別的結果包括人臉的上下、左右、平面旋轉角度。

（3）對比標準角度。識別的結果將與標準的數據進行對比，為此需要確立一個角度標準。角度標準參考了人體頸椎旋轉角度的范圍，選取易于確定的45°確定3個標準角度。[3]分別是平面旋角45°，上下旋角45°，左右旋角45°。使用者應該依次做豎直仰頭45°，平面順時針旋轉45°，向右旋轉45°三個動作。三個動作返回的旋轉角度與標準角度對比，如果差異的越大，說明頸椎的越差，如果差異越小，說明頸椎越健康。

（4）評估頸椎的健康程度。根據識別的結果與標準角度對比判斷頸椎的健康程度，健康程度一共分為三個等級，第一個等級是健康的等級，允許測試數據與標準屬于有10°的誤差，表示測試者頸椎很健康;第二個等級是提示等級，測試數據與標準數據有大于10°小于20°的誤差，表示頸椎有問題的傾向，應注意調整。第三個是嚴重警告等級，測試數據與標準數據誤差大于20°，表示頸椎健康嚴重存在問題，提醒積極治療頸椎疾病。

三、總結

本文是關于人臉識別技術頸椎健康評估系統的設計。基于百度人臉識別技術，加上頸椎旋轉角度的標準，基本實現了人體頸椎健康的評估功能。但也存在著不足之處，系統根據向上旋轉、向右旋轉、順時針三個動作僅評估了上下、左右、平面旋轉功能，此三個動作對頸椎整體的評估還不夠全面，今后的研究中將對三個動作進行組合，例如在向上旋轉的同時又向右旋轉，結合更多的標準和更復雜的動作對頸椎有一個更全面的評估。

參考文獻：

[1]梅蓉，景蓉.頸椎病健康教育管理的研究進展[J].中國醫藥導報，2018，15（35）：49-52.

[2]百度公司.百度AI人臉識別平臺[EB/OL].http：//ai.baidu.com/tech/face.

[3]梅凌，李義凱，付小勇，等.頸椎旋轉手法的扳動方向與頸椎旋轉角度的關系[J].中國康復醫學雜志，2010，25（1）：9-12.