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基于百度AI人脸识别的智能救援指挥系统的设计与实现

2022-05-31陈嘉俊郑伙群黄雪丽侯誉龙袁辉勇

电脑知识与技术 2022年11期
关键词:微信小程序人脸识别

陈嘉俊 郑伙群 黄雪丽 侯誉龙 袁辉勇

摘要:当下国家正加大扶持民间救援组织发展力度。然而,在寻人方面,这些民间组织采取的做法主要是传统的线下寻找方式,其存在线索不足、人力不足、时间有限、区域受限等问题。该文基于百度AI人脸识别技术,以小程序的方式,打造出一个集报案、寻人、管理于一体的智能救援系统,以此更快更广更精准地寻找走失老人。

关键词:人脸识别;微信小程序;救援指挥系统

中图分类号:TP391      文献标识码:A

文章编号:1009-3044(2022)11-0079-03

根据《中国走失人口白皮书(2020) 》统计数据显示,2020年期间,我国走失人口达到100万。从年龄分布上来看,老年人占比约为30%[1]。老年人是不能忽视的易走失群体。面对庞大的失踪老人数据,如何快速、实时、高效地寻找失踪老人显得十分重要。

人脸识别作为一项依托大数据共享时代而存在并且新兴的生物识别技术[2],对寻找走失人群起到了积极的推动作用。将人脸识别技术应用到寻找走失人群的方式有效地解决了传统图片对比方式带来的差错与不便,为更精准地寻找提供了保障。

本文基于开发者工具设计实现的智能救援指挥系统,无须下载安装,节省了手机内存。用户通过小程序即可开启寻人服务。本系统运用人脸识别技术,最大程度做到快速对比和减少误差的效果。它具有普通用户报案服务和志愿者寻人服务,以及后台对于走失者和志愿者任务的管理的功能。用户通过可视化界面提供的功能可以便捷地查詢走失老人的信息与寻人任务的进展程度。

1 系统设计需求分析

1.1 传统救援方法存在的问题

传统的寻找失踪人员方法主要是张贴寻人启事、私访、借助广播媒介等,这些方法都有各自的局限性,存在着或多或少的弊端。

1) 采取张贴图片方式:借助公告栏、留言栏、电线杆等张贴寻人启事,纸张容易受外界因素而脱落,只能局部张贴,难以直接引起路人注意。

2) 采取私访方式:走访老人常去的地方,询问周边的邻居、店主。这种方法缺乏针对性。

3) 采取广播方式:这种方法只适用于走失当日,缺乏较长的寻找时间,实用性较低。

4) 借助新媒体:利用朋友圈、微博等平台发布走失老人的信息,扩发寻找范围,这种方法效率较低。

1.2 系统可以解决的问题

本系统借助人脸识别、大数据分析等技术,集报案、寻人、信息更新、案件数据分析、资源管理、精准定位、分派任务等功能于一体,实现了人脸识别准确化、通知方式多样化、数据更新及时化、救援地点准确化、任务分配迅速化、救援信息共享化,以最快速度召集志愿者执行救援任务,快速高效地展开寻人救援活动,帮助走失老人回家。

1.3 可行性分析

公益事业是扶危济困的事业,是凝聚人心、增强正能量的事业。本项目具有公益特性,主要应用于寻找走失人群,面向走失人员的家属和参加寻找走失人员的志愿者。通过线上召集志愿者,及时更新走失人员信息,高效地开展寻人救援任务,帮助走失老人回家,助力构建和谐社会。此外,本系统收集到的人脸信息以及各种个人信息都会严格遵循保密协议进行严格保护,不会侵害用户隐私。

传统的手工操作、线下联系、图片对比等方式存在速度缓慢、范围有限、数据不准等劣势。在新媒体时代下,其方式收效甚微。在此现状下,本系统利用当前人工智能的人脸识别技术,用数据对比人脸的区别,更精准地开展寻人救援;提供了随时随地调取相关资源的服务,同步传送走失人员的相关信息,更快速地开展寻人救援;接入了第三方成熟技术,解决传统手工操作的不便,更大规模地开展寻人救援。

2 系统结构组成

2.1 系统框架结构

系统采用的是B/S三层(Brower/Server,浏览器/服务器) 架构。B/S架构是web兴起后的一种网络结构模式,是指由传统的客户端/服务器模式,过渡为浏览器/服务器模式[4]。B/S结构中的服务器整合了数据和各种应用程序,服务器的这种功能也决定了B/S结构的外向拓展性特点和应用灵活性特点[5]。

B/S结构的优势:(1)不需要安装客户端,可以直接运行在Web浏览器中。(2) 因为不存在安装客户端,因此不存在更新客户端和升级服务器的问题。(3)扩展性强,通过增加网页即可完善功能模块,提升用户体验。(4)易维护,后期的维护工作无需对三层架构的每一层都进行修改,使得维护更加简单。

2.2 系统功能模块

基于百度AI人脸识别的智能救援指挥系统分为前台微信小程序端和web后台管理端两大部分,平台提供三大功能模块:微信小程序登记服务、后台管理与指挥服务、智能人脸识别对比服务,如图1所示。

3 系统功能特点

①使用便捷,一键报案。用户只需登录应用并上传资料即可报案。

②人脸识别,快速精准。系统集成百度AI人脸识别,用户发现疑似走失人员即可使用人脸识别确认。

③位置定位,就近分配。系统会根据报案人的报案信息,锁定其位置,并将相关信息告知距离该地最近的志愿者们,让志愿者们在最短时间内采取行动。

④经验丰富,建议全面。系统会结合以往的经验给走失家属提供专业化建议。

⑤发送消息,及时寻找。系统根据用户上传的资料,及时将消息发送给各地志愿者。

⑥操作简单,实时对比。志愿者只需根据系统的指挥,通过轨迹跟踪,行为识别等,找到类似人员,上传人脸图片,系统自动实时进行人脸对比。

⑦个人信息,实时更新。志愿者通过找到的线索上传走失人员的信息,系统及时更新信息,提高寻找结果的准确性。

⑧消息推送,实时关注。参加寻找的人员可以实时收到系统传来的最新动态的服务通知,避免错过最佳寻找时机。

⑨数据分析,自动报警。数据可视化分析监视,实现手机控大屏,若找到走失人员平台会自动报警。

⑩三方介入,技术成熟。本系统允许第三方成熟商业设备接入本系统,提供更加成熟的技术。

4 系统技术实现

4.1 开发工具与技术

本系统的微信小程序端采用WXML+WXSS+JavaScript架构开发,后台管理端采用Thinkphp+Vue2开发,后台管理端中的前端页面采用的是经典模块化前端框架Vue进行搭建,其中涵盖了vuecli3、vuex、vue-router、element-ui等。而后端接口中运用了opp面向对象思想,模型分层、JWT、前后端分离的技术。具体开发工具如图2所示。

4.2 人脸识别与任务分配

①人脸识别作为生物识别技术的重要分支,因其非接触性特点,在身份认证方面已经获得广泛应用[3]。本系统调用的是百度AI人脸识别接口。由于百度一直投入大量人力,在人脸技术上不断挖掘,形成了一整套人脸相关技术及衍生案例解决方案。基于百度专业的深度学习算法和海量数据训练,不断地自主学习,在检测率与识别率上双提升,具有错误率小,稳定性高的特点。故其带来的技术,安全性均具有比较大的保证。

②人脸识别流程,采用了百度提供的AI人脸识别接口,提高了人脸识别的准确率。其流程为:根据用户上传的人脸图片与存放在百度人脸库的某个组里的所有人脸图片进行识别对比,当检测到组里的某一张人脸的匹配度超过80%,会取匹配度最高的一张人脸数据返回给客户端,即将识别到走失老人的信息返回给用戶。制定人脸识别检测标准,设计一个好的标准,尽可能多次测试多种人脸和其返回的数据,减少人脸识别错误的情况。检测人脸算法如图3所示,从人脸库寻找人脸算法如图4所示。

③实现任务自动推送算法,提高任务派发位置的精确度,利于二维坐标系在数据库中搜索满足两坐标差的平方之和小于或等于半径的数据记录,再按记录顺序逐一推送。

4.3 微信小程序端

①微信小程序普通用户模块:用户登录后点击“报案”键即可进入普通用户专属页面,填报走失老人的详细信息并上传照片后则报案成功。用户可以随时查看报案的详情,当有信息需要补充时,可以补充报案。模块图如图5所示,用户报案界面如同6所示。

②微信小程序志愿者模块:用户志愿者页面,若不点击“志愿者”键进行授权登录,后台会判断该用户是否为志愿者,若是则可以进入。志愿者可以点击“查看寻人任务”键决定是否参与该寻人活动;若决定参与该活动,则需填写报备人员信息和相关认证。模块图如图7所示,志愿者任务界面如图8所示。

4.4 后台指挥管理端

①上传人脸接口:检测到用户处于登录状态,寻人任务存在,且用户已在此任务中后,调用百度的人脸检测接口,检测输入的图片是否达到系统预先设置的标准,若达到标准,以走失者ID为唯一标识存放到百度的人脸库中,并且保存一份到服务器本地。

②人脸搜索接口:检测到用户处于登录状态后,调用百度的人脸搜索接口,从所有的人脸中搜索对比,并解析返回数据,判断其是否达到系统设置的标准,若达到标准,根据返回的唯一标识找到走失者的ID,并将相关的任务状态更改为找到,若未找到,则判断查找时间是否超过报警时间,超过提示报警,未超过则继续查找。

③后台管理系统主要有系统管理、内容管理与数据可视化分析。系统管理有系统配置,日志管理和前台用户管理。其中日志管理,可以通过短信,邮箱发送日志给用户;前台用户管理即可以审核志愿者身份,查改用户的账号。内容管理是对走失老人的信息与寻人任务的信息进行收集、更新;数据可视化即根据走失地域事件及人数进行分析。数据可视化分析有对走失地域事件的分析、走失地域人数的分析,并且通过图表、数据等形式呈现出来。

5 结束语

本项目以小程序的形式来搭建系统,实现了即用即走的便利[6]。用户接收信息及使用极为方便,很大程度上提高了用户的体验感。经过调查对比市场上相关的智能寻人系统,本系统创新地增加了定位、人脸识别、数据分析可视化等特色功能,方便更多用户与志愿者,从而高效开展寻人计划,帮助老人归家,增强社会凝聚力,因此具有一定的市场竞争力与市场发展前景。

参考文献:

[1] 杨仕昌,叶晟澄,陈家乐,等.基于微信小程序的走失老人报备平台设计[J].信息技术与信息化,2021(7):93-95.

[2] 史远航,饶欣宇,解佳坤,等.基于百度AI的人脸识别新生报到系统设计与实现[J].网络安全技术与应用,2021(6):43-45.

[3] 王琮,韩骁.基于百度云AI的自动售检票系统人脸识别应用可行性分析[J].城市轨道交通研究,2020,23(3):148-151.

[4] 韩坤,林关成,安嘉豪,等.基于B/S的高校学生学业预警系统设计与实现[J].信息技术,2021,45(8):53-58.

[5] 王祺衡.B/S结构的软件开发技术研究[J].计算机产品与流通,2019(11):17.

[6] 施志毅,杨琦,倪勇进.基于微信小程序的医疗设备管理系统设计与实现[J].中国医学装备,2021,18(11):117-121.

收稿日期:2021-12-24

基金项目:校级大学生创新创业训练计划项目资助(项目号:Sycxcy2021137) ;国家级大学生创新创业训练计划项目资助(项目号:202110576002X)

作者简介:陈嘉俊(2001—) ,男,广东广州人,韶关学院信息工程学院本科生,主要研究方向为前端开发、网站开发;郑伙群(1999—) ,男,广东云浮人,韶关学院信息工程学院本科生,主要研究方向为Web前后端开发、移动开发;黄雪丽(2000—) ,女,广东汕头人,韶关学院文学与传媒学院本科生,主要研究方向为文章撰写和数据的分析;通讯作者:侯誉龙(2000—),男,广东肇庆人,韶关学院信息工程学院本科生,主要研究方向为网站开发,JAVA开发。

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