专栏名称: 武哥聊编程
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基于 Java 实现的人脸识别功能(附源码)

武哥聊编程  · 公众号  ·  · 2020-03-08 09:00

正文

引言

远程在家办公的第N天,快要闲出屁了,今天突然有个小学弟加我VX说要咨询我点技术问题(终于可以装X了)。看了他的需求描述,大概是要做一个Java web版本的人脸识别功能,然后存储人物的特征,再扫脸比对。可是我不会啊。。。

不过,作为一个宠粉的暖男,别说有困难就是没困难制造困难也要上,既然人家这么真诚的咨询,说明我还是有被需要的价值,不会那就帮着查查资料吧!没想到还有意外的收获~

在这里插入图片描述


看完他的境遇,忽然想起自己当年做毕设时那无助的样子,是何等的相似。每每看到有这样的咨询,能帮的我都尽自己最大努力帮,毕竟都是这么走过来的。



人脸识别SDK

人脸识别 技术是很复杂的,自己用 Java 手撕一个识别算法有点不切实际,毕竟实力不允许我这么嚣张,还是借助三方的SDK吧!

找了一圈发现一个免费的人脸识别SDK: ArcSoft :,地址: https://ai.arcsoft.com.cn

官网首页 -> 右上角开发者中心 -> 选择“人脸识别” -> 添加SDK ,会生成 APPID SDK KEY 后续会用到,根据需要选择不同的环境( 本文基于 windows环境 ),然后下载 SDK 是一个压缩包。

在这里插入图片描述


Java项目搭建

终于在我的苦苦搜寻之下终于,找到一个 ArcSoft Java版本 Demo,开源真是一件美好的事情,话不多说开干!

在这里插入图片描述


1、下载demo项目

github地址: https://github.com/xinzhfiu/ArcSoftFaceDemo ,本地搭建数据库,创建表: user_face_info 。这个表主要用来存人像特征,其中主要的字段 face_feature 用二进制类型 blob 存放人脸特征。

SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;

-- ----------------------------
-- Table structure for user_face_info
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `user_face_info`;
CREATE TABLE `user_face_info` (
  `id` int(11NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `group_id` int(11DEFAULT NULL COMMENT '分组id',
  `face_id` varchar(31DEFAULT NULL  COMMENT '人脸唯一Id',
  `name` varchar(63DEFAULT NULL COMMENT '名字',
  `age` int(3DEFAULT NULL COMMENT '年纪',
  `email` varchar(255DEFAULT NULL COMMENT '邮箱地址',
  `gender` smallint(1DEFAULT NULL COMMENT '性别,1=男,2=女',
  `phone_number` varchar(11DEFAULT NULL COMMENT '电话号码',
  `face_feature` blob COMMENT '人脸特征',
  `create_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  `update_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
  `fpath` varchar(255COMMENT '照片路径',
  PRIMARY KEY (`id`USING BTREE,
  KEY `GROUP_ID` (`group_id`USING BTREE
ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 ROW_FORMAT=DYNAMIC;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

2、修改 application.properties 文件

整个项目还是比较完整的,只需改一些配置即可启动,但有几点注意的地方,后边会重点说明。

config.arcface-sdk.sdk-lib-path :存放 SDK 压缩包中的三个. dll 文件的路径

config.arcface-sdk.app-id :开发者中心的 APPID

config.arcface-sdk.sdk-key :开发者中心的 SDK Key

config.arcface-sdk.sdk-lib-path=d:/arcsoft_lib
config.arcface-sdk.app-id=8XMHMu71Dmb5UtAEBpPTB1E9ZPNTw2nrvQ5bXxBobUA8
config.arcface-sdk.sdk-key=BA8TLA9vVwK7G6btJh2A2FCa8ZrC6VWZLNbBBFctCz5R

# druid  本地的数据库地址
spring.datasource.druid.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/
xin-master?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false&serverTimezone=UTC
spring.datasource.druid.username=junkang
spring.datasource.druid.password=junkang

3、根目录创建 lib 文件夹

在项目根目录创建文件夹 lib ,将下载的SDK压缩包中的arcsoft-sdk-face-2.2.0.1.jar放入项目 根目录

在这里插入图片描述

4、引入 arcsoft 依赖包

 
      <groupId>com.arcsoft.facegroupId>
      arcsoft-sdk-face</artifactId>
      2.2.0.1
version>
      <scope>systemscope>
      ${basedir}/lib/arcsoft-sdk-face-2.2.0.1.jar</systemPath>
dependency>

pom.xml 文件要配置 includeSystemScope 属性,否则可能会导致 arcsoft-sdk-face-2.2.0.1.jar 引用不到

 
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.bootgroupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-pluginartifactId>
                <configuration>
                    <includeSystemScope>trueincludeSystemScope>
                    <fork>truefork>
                configuration>
            plugin>
        plugins>

    </build>

5、启动项目

到此为止配置完成, run Application 文件启动

测试一下: http://127.0.0.1:8089/demo ,如下页面即启动成功

在这里插入图片描述


操作

1、录入人脸图像

页面输入名称,点击 摄像头注册 调起本地摄像头,提交后将当前图像传入后台,识别提取当前人脸体征,保存至数据库。

在这里插入图片描述


2、人脸对比

录入完人脸图像后测试一下能否识别成功,提交当前的图像,发现识别成功 相似度92% 。但是作为程序员对什么事情都要持怀疑的态度, 这结果不是老铁在页面写死的吧?

在这里插入图片描述


为了进一步验证,这回把脸挡住再试一下,发现提示“人脸不匹配”,证明真的有进行比对。


在这里插入图片描述


源码分析

简单看了一下项目源码,分析一下实现的过程:

页面和JS一看就是后端程序员写的,不要问我问为什么?懂的自然懂,哈哈哈 ~ ,

1、JS调起本地摄像头拍照,上传图片文件字符串

    function getMedia() {
        $("#mainDiv").empty();
        let videoComp = ";
        $("#mainDiv").append(videoComp);

        let constraints = {
            video: {width500height500},
            audiotrue
        };
        //获得video摄像头区域
        let video = document.getElementById("video");
        //这里介绍新的方法,返回一个 Promise对象
        // 这个Promise对象返回成功后的回调函数带一个 MediaStream 对象作为其参数
        // then()是Promise对象里的方法
        // then()方法是异步执行,当then()前的方法执行完后再执行then()内部的程序
        // 避免数据没有获取到
        let promise = navigator.mediaDevices.getUserMedia(constraints);
        promise.then(function (MediaStream{
            video.srcObject = MediaStream;
            video.play();
        });

        // var t1 = window.setTimeout(function() {
        //     takePhoto();
        // },2000)
    }
//拍照事件
    function takePhoto() {
        let mainComp = $("#mainDiv");
        if(mainComp.has('video').length)
        {
            let userNameInput = $("#userName").val();
            if (userNameInput == "")
            {
                alert("姓名不能为空!");
                return false;
            }
            //获得Canvas对象
            let video = document.getElementById("video");
            let canvas = document.getElementById("canvas");
            let ctx = canvas.getContext('2d');
            ctx.drawImage(video, 00500500);
            var formData = new FormData();
            var base64File = canvas.toDataURL();
            var userName = $("#userName").val();
            formData.append("file", base64File);
            formData.append("name", userName);
            formData.append("groupId""101");
            $.ajax({
                type"post",
                url"/faceAdd",
                data: formData,
                contentTypefalse,
                processDatafalse,
                asyncfalse,
                successfunction (text{
                    var res = JSON.stringify(text)
                    if (text.code == 0) {
                        alert("注册成功")
                    } else {
                        alert(text.message)
                    }
                },
                errorfunction (error{
                    alert(JSON.stringify(error))
                }
            });
        }
        else{
            var formData = new FormData();
            let userName = $("#userName").val();
            formData.append("groupId""101");
            var file = $("#file0")[0].files[0];
            var reader = new FileReader();
            reader.readAsDataURL(file);
            reader.onload = function () {
            var base64 = reader.result;
            formData.append("file", base64);
            formData.append("name",userName);
                $.ajax({
                    type"post",
                    url"/faceAdd",
                    data: formData,
                    contentTypefalse,
                    processDatafalse,
                    asyncfalse,
                    successfunction (text{
                        var res = JSON.stringify(text)
                        if (text.code == 0) {
                            alert("注册成功")
                        } else {
                            alert(text.message)
                        }
                    },
                    errorfunction (error{
                        alert(JSON.stringify(error))
                    }
                });
                location.reload();
            }
        }

    }

2、后台解析图片,提取人像特征

后台解析前端传过来的图片,提取人像特征存入数据库,人像特征的提取主要是靠 FaceEngine 引擎,顺着源码一路看下去,自己才疏学浅实在是没懂具体是个什么样的算法。

 /*
    人脸添加
     */

    @RequestMapping(value = "/faceAdd", method = RequestMethod.POST)
    @ResponseBody
    public Result<Object






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