李可欣 劉信堅 姜瑜亮 李龍濤

(湖南工學院 計算機與信息科學學院,湖南 衡陽421002)

1 緒論

1.1 選題背景。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和計算機集成性的不斷發(fā)展,智能手機逐漸改變著我們的生活和學習方式，而手機支付等應(yīng)用的興起,使得人臉檢測和識別技術(shù)與移動應(yīng)用相融合的需求大大增加。因為具有安全、可靠和友好等特點，利用生物特征進行身份識別和認證的人臉識別技術(shù)已然成為研究的一大熱點，具有廣闊的應(yīng)用前景。

然而，針對移動設(shè)備的人臉識別技術(shù)研究目前尚不多見。微信作為移動終端的一個熱門應(yīng)用，已經(jīng)成為一個“APP平臺”。微信小程序是一種不需要下載安裝即可使用的應(yīng)用，它實現(xiàn)了應(yīng)用“觸手可及”的夢想，用戶掃一掃或搜一下即可打開應(yīng)用。本項目考慮結(jié)合微信平臺的固有優(yōu)勢，從系統(tǒng)實用角度出發(fā)，研究基于微信平臺的人臉識別系統(tǒng)。因此,本課題的研究具有極其重要的研究意義和實用價值。

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。從1998年開始,非理想條件下的人臉識別成為研究熱點，出現(xiàn)了大量突破性理論成果。Georghiades認為同一人臉在不同光照條件和角度下，在圖像空間中形成一個凸錐,輸入圖像可以通過計算到光錐的距離進行識別。在圖像采集過程中，通過3D形狀和紋理統(tǒng)計變形模型的基礎(chǔ)上，Vetter和Blanz提出對透視投影和光照模型參數(shù)進行建模,有效去除光照情況和攝像機位置的干擾。美國相關(guān)公司根據(jù)這一工具，在監(jiān)控視頻的分辨率很低的情況下，仍然可以識別監(jiān)控視頻中的犯罪嫌疑人。德國博世公司推出了智能視頻分析系統(tǒng)，識別準確率很高，可對室內(nèi)外移動目標進行檢測和跟蹤,處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。

在人臉識別領(lǐng)域，國內(nèi)的研究起步較晚。中科院生物識別研究所的李子青教授將基于近紅外的人臉識別系統(tǒng)用于奧運會上，發(fā)揮了重要作用，滿足了工程應(yīng)用的要求。東南大學的程永清教授提出將奇異值分解方法引入人臉識別技術(shù)，提高了識別的效率。阿里巴巴旗下支付寶團隊已完成掃碼支付、指紋支付和聲波支付等多種付款方式，人臉識別技術(shù)支付方式正在加速研究中。百度深度學習實驗室在2015年提供了相關(guān)人臉識別技術(shù)，用戶可以進行人臉注冊、身份認證和多人臉比對等場景的開發(fā)。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 總體設(shè)計。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2.2 功能設(shè)計

2.2.1 本系統(tǒng)微信小程序主要功能模塊如下：

錄入人臉：用戶通過手機端拍攝照片，系統(tǒng)檢測照片中是否含有人臉信息，然后將人臉信息保存到Mysql中，用戶可以查看自己錄入的人臉列表，對人臉列表進行一系列的操作。如圖2所示。

圖2 錄入人臉流程圖

2.2.2 本系統(tǒng)后臺人臉對比主要功能模塊如下：

人臉對比：后端根據(jù)用戶錄入到數(shù)據(jù)庫的圖片和用戶進行本次人臉識別拍攝的照片進行對比，通過face++,進行人臉對比和檢測，當相識度達到閾值則認為識別成功。如圖3所示。

圖3 人臉對比流程圖

人臉檢測核心代碼如下：

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 用戶錄入人臉：用戶通過手機掃描錄入人臉信息，首先用戶打開手機攝像頭進行拍照，然后識別到相片中有人之后，根據(jù)用戶輸入的信息進行人臉錄入。該過程用戶上傳的照片會上傳到后端，后端通過face++進行人臉檢測，如果檢測到有人臉后進行人臉存儲。如圖4所示。

圖4 用戶錄入人臉界面

3.2 人臉查詢列表：用戶在錄入成功之后便可以查詢當前錄入的所有人臉信息，當用戶進行人臉對比的時候會去人臉列表中找能夠匹配的人臉，匹配成功后便展示匹配的用戶人臉信息列表，用戶也可以刪除當前錄入的人臉信息重新錄入等等。如圖5所示。

圖5 人臉查詢列表界面

3.3 人臉識別界面：用戶在錄入了人臉信息之后便可以在主頁進行人臉檢測識別了，打開攝像頭進行拍照，檢測到人臉后便將次照片上傳到后端服務(wù)器，后端服務(wù)器根據(jù)face的對比，對打達到信任度則認為匹配成功，后端通過face++的人臉對比，匹配成功后則返回隨機生成的用戶id和用戶錄入的用戶名信息，如果人臉錄入識別失敗了則需要重新進行人臉拍照識別。如圖6所示。

圖6 人臉識別界面

4 結(jié)論

臉部表情識別的這個領(lǐng)域有很好的發(fā)展前景，當中還有許多問題需要我們更加深入的研究。在不久的將來，此領(lǐng)域?qū)玫綇V泛的應(yīng)用。此領(lǐng)域?qū)⒖赡苎邪l(fā)出可以承受住計算量巨大的硬件，這樣實時臉部表情將會變成可能，并且走向商業(yè)化和產(chǎn)品化。