一种基于人脸识别技术的考勤应用系统的制作方法

本发明属于人脸识别技术领域，具体涉及一种基于人脸识别技术的考勤应用系统，可用于企业公共安全管理、视频安防管理、楼宇安防管理等领域。

背景技术：

办公写字楼已经成为人类生活、工作场所的重要组成部分，如何利用科技的手段，实现办公写字楼的安全现代化、管理现代化、智能现代化成了当务之急。随着人工智能的不断挖掘，人脸识别技术也被广泛应用与各种安防场合。人脸识别是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术，它的唯一性和不易被复制的良好特性为身份鉴别提供了必要的前提。

技术实现要素：

本发明的目的在于将人脸识别分析技术运用到考勤模块中去，提供一种基于人脸识别技术的考勤应用系统，其主旨就是为了“提高了企业管理效率，保证企业公共安全”。

本发明的技术方案如下：

一种基于人脸识别技术的考勤应用系统，主要包括前端采集设备、bs客户端、cs客户端、人脸识别服务、人脸底库五大部分，其中：

(1)前端采集设备：前端采集设备采用高清摄像机，主要是通过实时码流来实时抓拍人脸，为后续流程提供要识别的图片源；

(2)bs客户端：bs客户端主要用于人员的权限管理、人员信息管理、摄像机管理、识别结果查询、考勤记录查询，采用java技术作为后端，采用web浏览器作为可视化展示界面，使用mysql数据库作为数据存储方式；

(3)cs客户端：cs客户端是bs端与人脸识别服务的中间链接器，采用winform作为可视化展示界面，bs通过http协议与cs端通信，cs端与人脸识别服务通过dll的api接口实现通信；cs客户端主要实现的功能有人脸注册启动和注册结果保存、识别视频和识别结果信息展示、及考勤规则的计算；

(4)人脸识别服务：人脸识别服务主要是运用大量算法、模型对视频源和图片进行检测、对齐、提特征、比对分析等，可将图片源转换成人脸底库，也可将比对结果推送给cs端进行处理；

(5)人脸底库：人脸底库是识别的比对数据源，如果抓拍到的人脸与人脸底库中的一个数据源相似阈值达到一定值以上，就认为抓拍到的人脸就是此数据源对应的人脸；人脸底库其实就是一些保存了人脸特征信息的dat文件，每个人一个dat数据源文件。

本发明通过权限管理，区分人员类型，保证出入口安全；通过显示视频，核对出入人员，保证识别准确率；通过考勤管理，规范考勤制度，简化工作流程等。主要用于对企业员工的出勤统计、对外来人员出入进行报警提醒。员工签到时，需要通过摄像头采集到员工面部照片，再通过人脸识别算法从采集到的照片中取得特征值，并与数据库中预先存入的员工人脸照片的特征值进行分析比较，识别成功后报出员工的姓名，则考勤成功；如果是外来人员，由于数据库中没有预先存入其人脸照片，人脸识别算法就会给其未知人员的标识，并通过发出报警声音提醒安保人员去核对人员信息。

附图说明

图1是本发明的流程图。

具体实施方式

本系统是一个综合性应用系统，主要是由前端采集设备、bs客户端、cs客户端、人脸识别服务、人脸底库五大部分组成。根据系统五大部分，在具体实施时，需要部署前端采集设备、具有gpu显卡的工作站、bs应用端、cs应用端(集人脸识别服务dll为一体)三个模块。

前端采集设备主要是安装高清摄像机，需要根据光照、距离、识别图像范围等来调整安装位置。工作站是硬件要求，需要具备gpu显卡和较大内存、硬盘存储空间，是为人脸识别服务提供有效的运行环境。bs应用端主要是以web网页形式进行展示，有java服务做后台支撑。cs应用端是以winform作为可视化界面展示，需要集人脸识别服务dll为一体才能执行。

本发明的操作流程如图1所示。

(1)前端采集设备：

前端采集设备采用高清摄像机，主要是通过实时码流来实时抓拍人脸，为后续流程提供要识别的图片源。为了计算考勤，要求一个考勤地点安装的摄像机至少一个以上。

如果考勤地点安装的摄像机是一个，则默认是出入口类型，就是上下班打卡都是这个摄像机抓拍人脸打卡；

如果是两个，则默认一个是入口类型、一个是出口类型，上班是入口摄像机抓拍人脸打卡，下班时出口摄像机抓拍人脸打卡；

如果是三个或三个以上的，则默认上班是入口或者出入口摄像机抓拍人脸打卡，下班是出口或出入口摄像机抓拍人脸打卡。

(2)bs客户端：

bs客户端主要用于人员的权限管理、人员信息管理、摄像机管理、识别结果查询、考勤记录查询等，采用java技术作为后端，采用web浏览器作为可视化展示界面，使用mysql数据库作为数据存储方式。

人员的权限管理主要是为了区分本企业人员和外来人员，其中外来人员包括其他企业人员、黑名单人员等。如果有外来人员被抓拍到人脸，则在cs端展示时会重点突出显示，并且会发出报警声音，提示安保人员核对此人信息。

人员信息管理主要是对本企业人员进行基本信息采集、信息保存数据库，并将提供的人员照片作为人脸注册的图片源，为形成人脸底库做准备；注册完成之后，还可以查看人员的注册结果。

摄像机管理主要是对前段采集设备进行数据库的增加、修改、删除等操作，保证了cs端启动识别任务时实时码流的存在。

识别结果查询、考勤记录查询主要是对数据库中存在的人员识别结果、整个企业人员的考勤记录进行查询，考勤记录还可形成记录表进行导出；而且被考勤人员还可以通过系统查询到自己的考勤信息，比之前的通过纸质版考勤、或询问人事进行查询更为便捷。

(3)cs客户端：

cs客户端是bs端与人脸识别服务的中间链接器，采用winform作为可视化展示界面，bs通过http协议与cs端通信，cs端与人脸识别服务通过dll的api接口实现通信。cs客户端主要实现的功能有人脸注册启动和注册结果保存、识别视频和识别结果信息展示、及考勤规则的计算等。

bs端发送人员注册的http协议请求给cs端，cs端接收到请求后，将事先准备好的人员图片源地址传递给人脸识别服务；人脸识别服务经过一定时间的检测提特征，将每张图片的注册结果返回给cs端，并在约定路径下生成每个人的人脸底库dat文件，这就形成了人脸底库源；cs端接收注册结果后，会将每张图片的注册结果插入到相应数据库表中，并根据约定规则“一个人的图片源，只要有一张图片是注册成功的，即可生成相应的dat文件，则这个人就是人脸底库备案的，即是注册成功的；如果此人的所有图片源都是注册失败的，即不可能生成相应的dat文件，则这个人不存在与人脸底库，即是注册失败的。”注册完成之后，会通知人脸识别服务给正在执行识别的视频资源重新加载人脸底库，以备可以从人脸底库中检测到此人。

cs端启动时，会自动从数据库中读取本机要执行识别任务的摄像机资源数据，并通过api传递给人脸识别服务来进行启动，启动成功后会在cs端界面的相应窗口中显示出此识别视频源，如果有人脸则会用框框出显示；如果要启动的视频源数目大于当前视频窗口数，cs端就会自动调整窗口布局增加窗口数来适应视频源数目；当视频源前有人通过被识别出时，cs端会自动显示此人信息，并报出此人姓名，如果是外来人员则会显示未知人员，并发出报警声音；cs端会动态调整显示识别人员信息，新识别出来的人员信息显示到最上边，最下边的人员信息就会因人数太多而被挤掉；同时cs端会把识别结果插入到数据库中，供bs端查询使用。

考勤规则可通过bs端设置，cs端负责执行，每天零点以后会将前一天的考勤信息进行计算、记录，并插入到数据库中，供bs端查询使用；入口和出入口视频资源抓拍到的人脸记录中，时间最早的作为这一天的上班打卡时间；出口和出入口视频资源抓拍到的人脸记录中，时间最晚的作为这一天的下班打卡时间；上班打卡时间晚于设置的上班时间，则判断为迟到；下班打卡时间早于设置的下班时间，则判断为早退；下班打卡时间在设置的加班时间范围内，则判断为加班；在上班期间，此人出去一定时间并没有回来，若这时间超出了设置的旷工时间范围，则判定为旷工。

(4)人脸识别服务：

人脸识别服务主要是运用大量算法、模型对视频源和图片进行检测、对齐、提特征、比对分析等，可将图片源转换成人脸底库，也可将比对结果推送给cs端进行处理。

目前，人脸识别服务所用到的算法是深度学习算法，简单分为检测、对齐、提特征三部分，检测运用mtcnn算法，对齐运用dan算法，提特征运用深度残差网络res-net模型。

(5)人脸底库：

人脸底库是识别的比对数据源，如果抓拍到的人脸与人脸底库中的一个数据源相似阈值达到一定值以上，就认为抓拍到的人脸就是此数据源对应的人脸。人脸底库其实就是一些保存了人脸特征信息的dat文件，每个人一个dat数据源文件。