「员工刷脸考勤系统设计报告」- 《Java、Python 课程设计》

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《Java、Python 课程设计》实验报告实验名称：员工刷脸考勤系统课程名称：《Java、Python 课程设计》指导老师：杨迎泽姓名：蒋正韬成绩：_____ 班级：通信工程1703班学号：0905170302 日期：2019.9 地点：综合楼四楼一、需求分析 1. 产品描述本次课程设计的产品为员工刷脸考勤系统，旨在利用面部识别技术实现员工的考勤管理，提高考勤效率和准确性。 2. 产品需求分析针对员工刷脸考勤系统的需求分析包括对面部识别算法的优化和精准性，系统的稳定性和安全性，以及对考勤数据的实时记录和统计分析等。 3. 产品预期目标通过本次课程设计，预期实现一个稳定、高效、安全的员工刷脸考勤系统，能够准确记录员工的考勤情况并能够进行数据分析和报表生成。二、总体设计（根据具体内容进行总结）

二、

总体设计

基本思路

根据给出的要求，各个击破。首先要求使用摄像头收集信息，那么我们就使用

OpenCV

模块，利用该模块优秀的兼容性，我们能够通过函数调用任何笔记本的基

础摄像设备

从而提供视频流的输入。

之后，我们考虑在人脸识别方面使用 dlib

库作为我们的基础识别工具，用于在

摄像头开启的状态下对每一帧实时的检测人脸，得益于它的轻量化与易用性，这一

项功能对系统的计算能力要求不高

，可以应用于普通的嵌入式设备中。

关于接下来的员工注册环节，考虑到需要使用数据库或类似数据库的工具来保

存员工信息，所以我们打算使用云端服务进行人脸的比对和数据库的建立。毕竟，

如果数据库保存在本地有被篡改的风险，并且容量也是不容忽视的一点，经过多次

比对，我们使用百度 AI 开放平台作为我们实现人脸比对+数据库功能的平台。云端

加持，我们能够节省很多存储空间和运算能力，更加适合轻量化的设备。

遇到的问题与解决方案

a) 最初遇到的问题就是学习百度 AI 开放平台。我们最初担心学习成本比较高。但

是在耐心阅读了相关开发文档后，我们发现百度人脸识别的接口简单易用，非

常方便。另外，这个发开文档对于我们之后遇到的一系列疑问起到了很好的指

导作用。

b) 第一个问题就是我们在测试百度 AI 平台人脸识别功能的时候，一直无法识别人

脸图像。平台要求传入的图像必须是以 BASE64

字符串或 URL 字符串或

FACE_TOKEN 字符串的方式上传。我们选择了最普通的 BASE64 方式上传，但是

传回的信息是：‘error_code:222203 image check fail’，在网上查找解决方案才了

解到，我们使用的本地编码器得到的字符串不是 utf-8

格式，云端无法扫描，于

是我们添加了格式转换。问题解决。

c) 通过调用 dlib 库能够很好的实时监测人脸，起初我们打算在用户确认签到时将

整个图像帧保存并上传，但是我们调用的云端功能只能识别一个人脸并与数据

库比对，另外有一个多重比对的功能似乎并不能满足我们的需求，于是我们期

望能够将确认的图像帧中所有的人头区域截取出来然后再依次上传。经过查阅，

我们最后依据识别人脸提供的边框参数对图像进行裁剪然后记录下人脸数之后

依次上传。并依次接收检测的参数。

d) 在后期想要加入 GUI 界面的时候我们使用的是 wxPython

库，在网络上查看相

OpenCV 是一个基于 BSD 许可（开源）发行的跨平台计算机视觉库，可以运行在 Linux、Windows、

Android 和 macOS 操作系统上。它轻量且高效，由 C 和 C++编写，同时提供了 Python、Ruby、MATLAB 等

语言接口，实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。

基础摄像设备指的是笔记本自带的摄像头，如果有附加的摄像头也可以通过修改函数参数来开启。

Dlib 是一个用 C++编程语言编写的通用跨平台开源软件库。包含一系列机器学习算法和工具，它广泛应

用于工业界和学术界，包括机器人、嵌入式设备，移动电话和大型高性能计算环境。

经测试，普通的英特尔低压处理器 1.6GHz 主频完全能够流畅运行。

Base64 是网络上最常见的用于传输 8Bit 字节码的编码方式之一，Base64 就是一种基于 64 个可打印字符

来表示二进制数据的方法。Base64 编码是从二进制到字符的过程，可用于在 HTTP 环境下传递较长的标识

信息。

UTF-8 是一种针对 Unicode 的可变长度字符编码，由 Ken Thompson 于 1992 年创立，现在已经标准化为

RFC 3629。

wxPython 是 Python 语言的一套优秀的 GUI 图形库。允许 Python 程序员很方便的创建完整的、功能键全

的 GUI 用户界面。wxPython 是作为优秀的跨平台 GUI 库 wxWidgets 的 Python 封装和 Python 模块的方式提

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