基于百度AI人臉識(shí)別的智能救援指揮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳嘉俊 鄭伙群 黃雪麗 侯譽(yù)龍 袁輝勇

摘要：當(dāng)下國(guó)家正加大扶持民間救援組織發(fā)展力度。然而，在尋人方面，這些民間組織采取的做法主要是傳統(tǒng)的線下尋找方式，其存在線索不足、人力不足、時(shí)間有限、區(qū)域受限等問(wèn)題。該文基于百度AI人臉識(shí)別技術(shù)，以小程序的方式，打造出一個(gè)集報(bào)案、尋人、管理于一體的智能救援系統(tǒng)，以此更快更廣更精準(zhǔn)地尋找走失老人。

關(guān)鍵詞：人臉識(shí)別;微信小程序;救援指揮系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2022）11-0079-03

根據(jù)《中國(guó)走失人口白皮書(shū)（2020） 》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年期間，我國(guó)走失人口達(dá)到100萬(wàn)。從年齡分布上來(lái)看，老年人占比約為30%[1]。老年人是不能忽視的易走失群體。面對(duì)龐大的失蹤老人數(shù)據(jù)，如何快速、實(shí)時(shí)、高效地尋找失蹤老人顯得十分重要。

人臉識(shí)別作為一項(xiàng)依托大數(shù)據(jù)共享時(shí)代而存在并且新興的生物識(shí)別技術(shù)[2]，對(duì)尋找走失人群起到了積極的推動(dòng)作用。將人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到尋找走失人群的方式有效地解決了傳統(tǒng)圖片對(duì)比方式帶來(lái)的差錯(cuò)與不便，為更精準(zhǔn)地尋找提供了保障。

本文基于開(kāi)發(fā)者工具設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的智能救援指揮系統(tǒng)，無(wú)須下載安裝，節(jié)省了手機(jī)內(nèi)存。用戶通過(guò)小程序即可開(kāi)啟尋人服務(wù)。本系統(tǒng)運(yùn)用人臉識(shí)別技術(shù)，最大程度做到快速對(duì)比和減少誤差的效果。它具有普通用戶報(bào)案服務(wù)和志愿者尋人服務(wù)，以及后臺(tái)對(duì)于走失者和志愿者任務(wù)的管理的功能。用戶通過(guò)可視化界面提供的功能可以便捷地查詢走失老人的信息與尋人任務(wù)的進(jìn)展程度。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求分析

1.1 傳統(tǒng)救援方法存在的問(wèn)題

傳統(tǒng)的尋找失蹤人員方法主要是張貼尋人啟事、私訪、借助廣播媒介等，這些方法都有各自的局限性，存在著或多或少的弊端。

1） 采取張貼圖片方式：借助公告欄、留言欄、電線桿等張貼尋人啟事，紙張容易受外界因素而脫落，只能局部張貼，難以直接引起路人注意。

2） 采取私訪方式：走訪老人常去的地方，詢問(wèn)周邊的鄰居、店主。這種方法缺乏針對(duì)性。

3） 采取廣播方式：這種方法只適用于走失當(dāng)日，缺乏較長(zhǎng)的尋找時(shí)間，實(shí)用性較低。

4） 借助新媒體：利用朋友圈、微博等平臺(tái)發(fā)布走失老人的信息，擴(kuò)發(fā)尋找范圍，這種方法效率較低。

1.2 系統(tǒng)可以解決的問(wèn)題

本系統(tǒng)借助人臉識(shí)別、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，集報(bào)案、尋人、信息更新、案件數(shù)據(jù)分析、資源管理、精準(zhǔn)定位、分派任務(wù)等功能于一體，實(shí)現(xiàn)了人臉識(shí)別準(zhǔn)確化、通知方式多樣化、數(shù)據(jù)更新及時(shí)化、救援地點(diǎn)準(zhǔn)確化、任務(wù)分配迅速化、救援信息共享化，以最快速度召集志愿者執(zhí)行救援任務(wù)，快速高效地展開(kāi)尋人救援活動(dòng)，幫助走失老人回家。

1.3 可行性分析

公益事業(yè)是扶危濟(jì)困的事業(yè)，是凝聚人心、增強(qiáng)正能量的事業(yè)。本項(xiàng)目具有公益特性，主要應(yīng)用于尋找走失人群，面向走失人員的家屬和參加尋找走失人員的志愿者。通過(guò)線上召集志愿者，及時(shí)更新走失人員信息，高效地開(kāi)展尋人救援任務(wù)，幫助走失老人回家，助力構(gòu)建和諧社會(huì)。此外，本系統(tǒng)收集到的人臉信息以及各種個(gè)人信息都會(huì)嚴(yán)格遵循保密協(xié)議進(jìn)行嚴(yán)格保護(hù)，不會(huì)侵害用戶隱私。

傳統(tǒng)的手工操作、線下聯(lián)系、圖片對(duì)比等方式存在速度緩慢、范圍有限、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)等劣勢(shì)。在新媒體時(shí)代下，其方式收效甚微。在此現(xiàn)狀下，本系統(tǒng)利用當(dāng)前人工智能的人臉識(shí)別技術(shù)，用數(shù)據(jù)對(duì)比人臉的區(qū)別，更精準(zhǔn)地開(kāi)展尋人救援;提供了隨時(shí)隨地調(diào)取相關(guān)資源的服務(wù)，同步傳送走失人員的相關(guān)信息，更快速地開(kāi)展尋人救援;接入了第三方成熟技術(shù)，解決傳統(tǒng)手工操作的不便，更大規(guī)模地開(kāi)展尋人救援。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

2.1 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用的是B/S三層（Brower/Server，瀏覽器/服務(wù)器） 架構(gòu)。B/S架構(gòu)是web興起后的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，是指由傳統(tǒng)的客戶端/服務(wù)器模式，過(guò)渡為瀏覽器/服務(wù)器模式[4]。B/S結(jié)構(gòu)中的服務(wù)器整合了數(shù)據(jù)和各種應(yīng)用程序，服務(wù)器的這種功能也決定了B/S結(jié)構(gòu)的外向拓展性特點(diǎn)和應(yīng)用靈活性特點(diǎn)[5]。

B/S結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)：（1）不需要安裝客戶端，可以直接運(yùn)行在Web瀏覽器中。（2） 因?yàn)椴淮嬖诎惭b客戶端，因此不存在更新客戶端和升級(jí)服務(wù)器的問(wèn)題。（3）擴(kuò)展性強(qiáng)，通過(guò)增加網(wǎng)頁(yè)即可完善功能模塊，提升用戶體驗(yàn)。（4）易維護(hù)，后期的維護(hù)工作無(wú)需對(duì)三層架構(gòu)的每一層都進(jìn)行修改，使得維護(hù)更加簡(jiǎn)單。

2.2 系統(tǒng)功能模塊

基于百度AI人臉識(shí)別的智能救援指揮系統(tǒng)分為前臺(tái)微信小程序端和web后臺(tái)管理端兩大部分，平臺(tái)提供三大功能模塊：微信小程序登記服務(wù)、后臺(tái)管理與指揮服務(wù)、智能人臉識(shí)別對(duì)比服務(wù)，如圖1所示。

3 系統(tǒng)功能特點(diǎn)

①使用便捷，一鍵報(bào)案。用戶只需登錄應(yīng)用并上傳資料即可報(bào)案。

②人臉識(shí)別，快速精準(zhǔn)。系統(tǒng)集成百度AI人臉識(shí)別，用戶發(fā)現(xiàn)疑似走失人員即可使用人臉識(shí)別確認(rèn)。

③位置定位，就近分配。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)報(bào)案人的報(bào)案信息，鎖定其位置，并將相關(guān)信息告知距離該地最近的志愿者們，讓志愿者們?cè)谧疃虝r(shí)間內(nèi)采取行動(dòng)。

④經(jīng)驗(yàn)豐富，建議全面。系統(tǒng)會(huì)結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)給走失家屬提供專業(yè)化建議。

⑤發(fā)送消息，及時(shí)尋找。系統(tǒng)根據(jù)用戶上傳的資料，及時(shí)將消息發(fā)送給各地志愿者。

⑥操作簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)對(duì)比。志愿者只需根據(jù)系統(tǒng)的指揮，通過(guò)軌跡跟蹤，行為識(shí)別等，找到類(lèi)似人員，上傳人臉圖片，系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)時(shí)進(jìn)行人臉對(duì)比。

⑦個(gè)人信息，實(shí)時(shí)更新。志愿者通過(guò)找到的線索上傳走失人員的信息，系統(tǒng)及時(shí)更新信息，提高尋找結(jié)果的準(zhǔn)確性。

⑧消息推送，實(shí)時(shí)關(guān)注。參加尋找的人員可以實(shí)時(shí)收到系統(tǒng)傳來(lái)的最新動(dòng)態(tài)的服務(wù)通知，避免錯(cuò)過(guò)最佳尋找時(shí)機(jī)。

⑨數(shù)據(jù)分析，自動(dòng)報(bào)警。數(shù)據(jù)可視化分析監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)手機(jī)控大屏，若找到走失人員平臺(tái)會(huì)自動(dòng)報(bào)警。

⑩三方介入，技術(shù)成熟。本系統(tǒng)允許第三方成熟商業(yè)設(shè)備接入本系統(tǒng)，提供更加成熟的技術(shù)。

4 系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)

4.1 開(kāi)發(fā)工具與技術(shù)

本系統(tǒng)的微信小程序端采用WXML+WXSS+JavaScript架構(gòu)開(kāi)發(fā)，后臺(tái)管理端采用Thinkphp+Vue2開(kāi)發(fā)，后臺(tái)管理端中的前端頁(yè)面采用的是經(jīng)典模塊化前端框架Vue進(jìn)行搭建，其中涵蓋了vuecli3、vuex、vue-router、element-ui等。而后端接口中運(yùn)用了opp面向?qū)ο笏枷耄Ｐ头謱印WT、前后端分離的技術(shù)。具體開(kāi)發(fā)工具如圖2所示。

4.2 人臉識(shí)別與任務(wù)分配

①人臉識(shí)別作為生物識(shí)別技術(shù)的重要分支，因其非接觸性特點(diǎn)，在身份認(rèn)證方面已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用[3]。本系統(tǒng)調(diào)用的是百度AI人臉識(shí)別接口。由于百度一直投入大量人力，在人臉技術(shù)上不斷挖掘，形成了一整套人臉相關(guān)技術(shù)及衍生案例解決方案。基于百度專業(yè)的深度學(xué)習(xí)算法和海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練，不斷地自主學(xué)習(xí)，在檢測(cè)率與識(shí)別率上雙提升，具有錯(cuò)誤率小，穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。故其帶來(lái)的技術(shù)，安全性均具有比較大的保證。

②人臉識(shí)別流程，采用了百度提供的AI人臉識(shí)別接口，提高了人臉識(shí)別的準(zhǔn)確率。其流程為：根據(jù)用戶上傳的人臉圖片與存放在百度人臉庫(kù)的某個(gè)組里的所有人臉圖片進(jìn)行識(shí)別對(duì)比，當(dāng)檢測(cè)到組里的某一張人臉的匹配度超過(guò)80%，會(huì)取匹配度最高的一張人臉數(shù)據(jù)返回給客戶端，即將識(shí)別到走失老人的信息返回給用戶。制定人臉識(shí)別檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)一個(gè)好的標(biāo)準(zhǔn)，盡可能多次測(cè)試多種人臉和其返回的數(shù)據(jù)，減少人臉識(shí)別錯(cuò)誤的情況。檢測(cè)人臉?biāo)惴ㄈ鐖D3所示，從人臉庫(kù)尋找人臉?biāo)惴ㄈ鐖D4所示。

③實(shí)現(xiàn)任務(wù)自動(dòng)推送算法，提高任務(wù)派發(fā)位置的精確度，利于二維坐標(biāo)系在數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索滿足兩坐標(biāo)差的平方之和小于或等于半徑的數(shù)據(jù)記錄，再按記錄順序逐一推送。

4.3 微信小程序端

①微信小程序普通用戶模塊：用戶登錄后點(diǎn)擊“報(bào)案”鍵即可進(jìn)入普通用戶專屬頁(yè)面，填報(bào)走失老人的詳細(xì)信息并上傳照片后則報(bào)案成功。用戶可以隨時(shí)查看報(bào)案的詳情，當(dāng)有信息需要補(bǔ)充時(shí)，可以補(bǔ)充報(bào)案。模塊圖如圖5所示，用戶報(bào)案界面如同6所示。

②微信小程序志愿者模塊：用戶志愿者頁(yè)面，若不點(diǎn)擊“志愿者”鍵進(jìn)行授權(quán)登錄，后臺(tái)會(huì)判斷該用戶是否為志愿者，若是則可以進(jìn)入。志愿者可以點(diǎn)擊“查看尋人任務(wù)”鍵決定是否參與該尋人活動(dòng);若決定參與該活動(dòng)，則需填寫(xiě)報(bào)備人員信息和相關(guān)認(rèn)證。模塊圖如圖7所示，志愿者任務(wù)界面如圖8所示。

4.4 后臺(tái)指揮管理端

①上傳人臉接口：檢測(cè)到用戶處于登錄狀態(tài)，尋人任務(wù)存在，且用戶已在此任務(wù)中后，調(diào)用百度的人臉檢測(cè)接口，檢測(cè)輸入的圖片是否達(dá)到系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)，若達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，以走失者ID為唯一標(biāo)識(shí)存放到百度的人臉庫(kù)中，并且保存一份到服務(wù)器本地。

②人臉?biāo)阉鹘涌冢簷z測(cè)到用戶處于登錄狀態(tài)后，調(diào)用百度的人臉?biāo)阉鹘涌冢瑥乃械娜四樦兴阉鲗?duì)比，并解析返回?cái)?shù)據(jù)，判斷其是否達(dá)到系統(tǒng)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)，若達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)返回的唯一標(biāo)識(shí)找到走失者的ID，并將相關(guān)的任務(wù)狀態(tài)更改為找到，若未找到，則判斷查找時(shí)間是否超過(guò)報(bào)警時(shí)間，超過(guò)提示報(bào)警，未超過(guò)則繼續(xù)查找。

③后臺(tái)管理系統(tǒng)主要有系統(tǒng)管理、內(nèi)容管理與數(shù)據(jù)可視化分析。系統(tǒng)管理有系統(tǒng)配置，日志管理和前臺(tái)用戶管理。其中日志管理，可以通過(guò)短信，郵箱發(fā)送日志給用戶;前臺(tái)用戶管理即可以審核志愿者身份，查改用戶的賬號(hào)。內(nèi)容管理是對(duì)走失老人的信息與尋人任務(wù)的信息進(jìn)行收集、更新;數(shù)據(jù)可視化即根據(jù)走失地域事件及人數(shù)進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)可視化分析有對(duì)走失地域事件的分析、走失地域人數(shù)的分析，并且通過(guò)圖表、數(shù)據(jù)等形式呈現(xiàn)出來(lái)。

5 結(jié)束語(yǔ)

本項(xiàng)目以小程序的形式來(lái)搭建系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了即用即走的便利[6]。用戶接收信息及使用極為方便，很大程度上提高了用戶的體驗(yàn)感。經(jīng)過(guò)調(diào)查對(duì)比市場(chǎng)上相關(guān)的智能尋人系統(tǒng)，本系統(tǒng)創(chuàng)新地增加了定位、人臉識(shí)別、數(shù)據(jù)分析可視化等特色功能，方便更多用戶與志愿者，從而高效開(kāi)展尋人計(jì)劃，幫助老人歸家，增強(qiáng)社會(huì)凝聚力，因此具有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力與市場(chǎng)發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊仕昌，葉晟澄，陳家樂(lè)，等.基于微信小程序的走失老人報(bào)備平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].信息技術(shù)與信息化，2021（7）：93-95.

[2] 史遠(yuǎn)航，饒欣宇，解佳坤，等.基于百度AI的人臉識(shí)別新生報(bào)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2021（6）：43-45.

[3] 王琮，韓驍.基于百度云AI的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)人臉識(shí)別應(yīng)用可行性分析[J].城市軌道交通研究，2020，23（3）：148-151.

[4] 韓坤，林關(guān)成，安嘉豪，等.基于B/S的高校學(xué)生學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].信息技術(shù)，2021，45（8）：53-58.

[5] 王祺衡.B/S結(jié)構(gòu)的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2019（11）：17.

[6] 施志毅，楊琦，倪勇進(jìn).基于微信小程序的醫(yī)療設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備，2021，18（11）：117-121.

收稿日期：2021-12-24

基金項(xiàng)目：校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目資助（項(xiàng)目號(hào)：Sycxcy2021137） ;國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目資助（項(xiàng)目號(hào)：202110576002X）

作者簡(jiǎn)介：陳嘉俊（2001—） ，男，廣東廣州人，韶關(guān)學(xué)院信息工程學(xué)院本科生，主要研究方向?yàn)榍岸碎_(kāi)發(fā)、網(wǎng)站開(kāi)發(fā);鄭伙群（1999—） ，男，廣東云浮人，韶關(guān)學(xué)院信息工程學(xué)院本科生，主要研究方向?yàn)閃eb前后端開(kāi)發(fā)、移動(dòng)開(kāi)發(fā);黃雪麗（2000—） ，女，廣東汕頭人，韶關(guān)學(xué)院文學(xué)與傳媒學(xué)院本科生，主要研究方向?yàn)槲恼伦珜?xiě)和數(shù)據(jù)的分析;通訊作者：侯譽(yù)龍（2000—），男，廣東肇慶人，韶關(guān)學(xué)院信息工程學(xué)院本科生，主要研究方向?yàn)榫W(wǎng)站開(kāi)發(fā)，JAVA開(kāi)發(fā)。