一种基于狗脸图像识别技术的寻狗系统及方法与流程

本发明属于图像识别技术领域，具体涉及一种基于狗脸图像识别技术的寻狗系统；本发明还涉及基于狗脸图像识别技术的寻狗方法。

背景技术

随着我国经济的发展和物质生活水平的提高，人民群众的精神文化需求迅速增长，养宠物成为追求精神层面的一种体现。数据调查报告显示，无论国内还是国外，宠物数量最多的动物是狗，狗与人具有天然的亲近性，不仅能给人带来快乐，关键时刻还能保护主人。但是日常生活里不断听到狗丢失的消息，以及街上随处可见的寻狗启示。狗丢失给狗主人带来巨大的打击，狗主人会花费大量的时间和精力去寻找狗，最终找到狗的几率微乎其微；丢失的狗很可能沦为路边的流浪狗，对市民的安居、交通、卫生、人身安全构成威胁。

近年来随着深度学习技术的发展，图像识别准确率显著提高，例如人脸识别的准确率高达99.8％。基于深度学习的图像识别技术能自动完成特征抽取与分类任务，具有使用简单、易于工业化、识别准确率高等优点，为狗脸图像识别奠定夯实的基础。

为此，如何结合基于狗脸的图像识别技术解决狗主人寻狗难、流浪狗日益增多成为关键问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于狗脸图像识别技术的寻狗系统，实现狗主人发布寻狗启示，用户验证流浪狗，发布领养狗启示三个功能，解决狗主人寻狗难和流浪狗日益增多的问题。

本发明的另一个目的是提供一种基于狗脸图像识别技术的寻狗方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于狗脸图像识别技术的寻狗系统，包括移动终端、服务器和数据库，所述移动终端包括lost模块、found模块和adop模块，所述lost模块用于发布寻狗启示，所述found模块用于验证流浪狗，所述adopt模块用于发布领养启示用户交互界面；所述服务器用来响应用户请求完成各个功能，实现对数据库的操作以及狗脸图像识别；所述数据库存放发布启示里狗的信息。

本发明所采用的另一种技术方案是：一种基于狗脸图像识别技术的寻狗系统的寻狗方法，此寻狗方法基于上述的寻狗系统，具体步骤如下：

步骤1，狗丢失时，用户使用移动终端，访问系统，输入丢失狗的相关信息，系统将信息显示在寻狗启示界面，并通过服务器将信息保存到数据库；

步骤2，发现流浪狗，通过拍照或上传图片，将流浪狗脸部图像上传至服务器，服务器通过图像识别算法将流浪狗与数据库里的狗进行匹配，若匹配成功，选择打电话或一键式发短信联系狗主人；若匹配失败，则将流浪狗信息存至数据库，并将流浪狗的图像和地理位置同步到adopt模块，方便流浪狗救助机构进行救助。

本发明的特点还在于，

步骤2中，服务器通过图像识别算法将流浪狗与数据库里的狗进行匹配的具体实施方式如下：

s1，服务器接收到lost模块输入的图像，首先对图像进行预处理，将处理后的图像输入到卷积神经网络进行特征提取，将特征向量保存到数据库里；

s2，服务器端接收到found模块输入的图像，提取出特征向量，将该特征向量与数据库里的特征向量进行距离计算，若距离值在阈值范围内，则最小的距离值对应的狗图像与输入的狗图像为同一只狗，返回狗主人信息；若距离值不在阈值内，则将该狗图像，狗的位置以及特征向量保存到数据库。

步骤1中还包括输入因个人原因放弃养的狗的信息，并通过服务器将信息保存到数据库。

步骤2中，adopt模块里展示的信息包括路边流浪狗启示和因个人原因放弃养狗的待领养启示，路边的流浪狗启示是从found模块转发过来的信息，因个人原因放弃养狗的待领养启示，用户按照待领养信息格式输入，编辑完成后，服务器将信息保存到数据库，并显示到adopt模块。

本发明的有益效果是：该基于狗脸图像识别的寻狗系统可运行在用户自身携带的智能终端，不需要提供额外的设备，下载安装app后便可直接使用；采用网络传播范围广、速度快、不受时空限制的优势辅助寻找丢失的狗，同时帮助流浪狗救助机构及时对流浪狗进行救助，降低流浪狗对人们日常生活的威胁。

附图说明

图1是本发明中的系统结构框图；

图2是本发明中寻狗方法的流程图；

图3是本发明中服务器中狗脸识别的流程图。

图中，1.服务器，2.数据库，3.移动终端，3-1.lost模块，3-2.found模块，3-3.adopt模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供了一种基于狗脸图像识别技术的寻狗系统，如图1所示，包括移动终端3、服务器1和数据库2，所述移动终端包括lost模块3-1、found模块3-2和adopt模块3-3，所述lost模块3-1用于发布寻狗启示，所述found模块3-2用于验证流浪狗，所述adopt模块3-3用于发布领养启示用户交互界面；所述服务器用来响应用户请求完成各个功能，实现对数据库的操作以及狗脸图像识别；所述数据库存放发布启示里狗的信息。

本发明还提供了一种基于狗脸图像识别技术的寻狗系统的寻狗方法，该寻狗方法基于上述的寻狗系统，如图2所示，具体步骤如下：

步骤1，狗丢失时，用户使用移动终端3，访问系统，输入丢失狗的相关信息，系统将信息显示在寻狗启示界面，并通过服务器1将信息保存到数据库2中；步骤1中还包括输入因个人原因放弃养的狗的信息，并通过服务器1将信息保存到数据库2；

步骤2，发现流浪狗，通过拍照或上传图片，将流浪狗脸部图像上传至服务器1，服务器1通过图像识别算法将流浪狗与数据库2里的狗进行匹配，若匹配成功，选择打电话或一键式发短信联系狗主人；若匹配失败，则将流浪狗信息存至数据库2，并将流浪狗的图像和地理位置同步到adopt模块3-3，方便流浪狗救助机构进行救助。

步骤2中，服务器1通过图像识别算法将流浪狗与数据库2里的狗进行匹配的具体实施方式如下，如图3所示：

s1，服务器1接收到lost模块3-1输入的图像，首先对图像进行预处理，将处理后的图像输入到卷积神经网络进行特征提取，将特征向量保存到数据库2里；

s2，服务器1端接收到found模块3-2输入的图像，提取出特征向量，将该特征向量与数据库里的特征向量进行距离计算，若距离值在阈值范围内，则最小的距离值对应的狗图像与输入的狗图像为同一只狗，返回狗主人信息；若距离值不在阈值内，则将该狗图像，狗的位置以及特征向量保存到数据库2。

步骤2中，adopt模块3-3里展示的信息包括路边流浪狗启示和因个人原因放弃养狗的待领养启示，路边的流浪狗启示是从found模块3-2转发过来的信息，因个人原因放弃养狗的待领养启示，用户按照待领养信息格式输入，编辑完成后，服务器1将信息保存到数据库2，并显示到adopt模块3-3。

系统的功能模块，主要实现方法如下：

1、移动终端：

(1)lost模块：

包含信息输入和信息展示两部分。按照狗的正面脸部照片、狗的名字、品种、年龄、以及狗主人的联系方式的信息格式进行填写，填写完成后，系统按照预先设定的页面格式，供用户预览，确定信息无误后，点击确定，寻狗启示发布成功，显示在该模块的列表里。同时系统将这些信息保存到数据库对应的lost表里。

(2)found模块：

通过拍照或图库选择图片的方式，将图片上传到服务器，服务器通过狗脸图像识别算法，这里采用基于卷积神经网络的图像识别算法，将上传的图像与数据库的图像进行计算匹配，若匹配成功，服务器返回对应狗主人的联系信息，界面显示“匹配成功”，并显示两个功能按钮，分别是打电话和一键式发短信，打电话需要用户去联系狗主人，一键式发短信需要用户输入当前位置信息，系统会自动发送短信。系统同时将狗图像和位置信息以及狗主人信息存放到数据库的found表里。若匹配失败，系统界面显示“匹配失败，请填写位置信息，方便救助站救助”，用户通过填写位置信息，系统将图像和位置信息保存到数据库的adopt表里，并将狗图像和位置信息发送到adopt界面里。

(3)adopt模块：

包括信息编辑和信息显示两部分，信息编辑包含狗图像、狗名字、品种、放弃养狗原因以及狗主人的联系电话，编辑后生成待领养启示预览效果，若信息确定无误后，用户点击确定，则将信息保存在adoptperson数据表里，并显示在adopt模块里，方便其他用户浏览。该模块的另一部分信息是found模块里未匹配成功的流浪狗信息，显示在该模块，便于社会救助机构、流浪狗组织及时进行救助。

2、服务器端

服务器端的核心功能是进行狗脸图像识别，包含以下步骤：

服务器接收到lost模块输入的图像，处理流程如图3所示，首先对图像进行预处理，将处理后的图像输入到卷积神经网络(cnn)进行特征提取，将特征向量保存到数据库里；

服务器端接收到found模块输入的图像，如图3流程提取出特征向量，将该特征向量与数据库里的特征向量进行距离计算，若距离值在阈值范围内，则最小的距离值对应的狗图像与输入的狗图像为同一只狗，返回狗主人信息；若距离值不在阈值内，则将该狗图像，狗的位置以及特征向量保存到数据库。

3、数据库：

数据库里主要存储狗的信息，分别建lost、found和adopt三种数据表，lost数据表里的信息的存储格式如式(1)

li＝{imgl,dogname,breed,age，contphonel，vecl}(1)

li表示lost表里的第i条记录，imgl表示丢失狗的狗脸图像，dogname表示狗的名字，breed表示狗的品种，age表示狗的年龄，contphonel表示狗主人的联系方式，vecl表示丢失狗的特征向量。主要用于保存丢失狗的信息。

found数据表的信息存储格式如式(3)

fi＝{imgf,address，contphonef}(2)

fi表示found表里的第i条记录，imgf表示狗的图像，address表示狗所在的位置，contphonef表示匹配成功的狗的主人信息。主要用于保存匹配成功的狗的信息。

adopt数据表的信息存储格式如式(3)

ai＝{imga,addressa，veca}(3)

ai表示adopt表里的第i条记录，imaa表示狗的图像，addressa表示匹配失败的狗的位置，veca表示狗的特征向量。主要用于保存匹配失败的狗的信息。

adoptperson数据表的信息存储格式如式(4)

pi＝{imgp,name,breed,text,contp}(4)

pi表示adoptperson数据表的第i条记录，imgp表示狗图像，name表示狗的名字，breed表示狗的品种，text表示放弃养狗的原因，contp表示狗主人联系方式。主要用于保存因个人原因放弃养狗的待领养信息。