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1. 項(xiàng)目介紹

近幾年，生物特征識(shí)別技術(shù)獲得快速發(fā)展。人臉作為一種生物特征，具有很強(qiáng)的自身穩(wěn)定性和個(gè)體差異性，是進(jìn)行身份驗(yàn)證的最理想依據(jù)，主要方法包括步態(tài)識(shí)別、虹膜識(shí)別、皮膚芯片、臉像識(shí)別、多模態(tài)（即多生物特征融合）技術(shù)等。其中，人臉識(shí)別技術(shù)因?yàn)榫哂蟹奖?、直觀、易于普及等優(yōu)點(diǎn)尤為受到關(guān)注與研究。

文章針對(duì)當(dāng)前常用考勤方式中普遍存在的代簽到、考勤數(shù)據(jù)整合較慢等問題，利用華為云的人臉識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)了一種基于QT框架設(shè)計(jì)的在線考勤系統(tǒng)。該系統(tǒng)可大大提高考勤效率，滿足各類場(chǎng)環(huán)境景下的考勤需求，具有識(shí)別度高、檢測(cè)速度快、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，能夠?yàn)橛脩籼峁└啾憷麕椭?/p>

實(shí)現(xiàn)大致流程:

注冊(cè)華為云賬號(hào)
開通華為云的人臉識(shí)別服務(wù)
通過API創(chuàng)建人臉庫(kù)
將需要考勤識(shí)別的人臉，添加到人臉庫(kù)
考勤時(shí)，調(diào)用本地?cái)z像頭獲取人臉圖像，與人臉庫(kù)里注冊(cè)的人臉進(jìn)行對(duì)比，找到考勤人，完成考勤。

核心思路總結(jié):

華為云人臉識(shí)別服務(wù)支持，人臉庫(kù)創(chuàng)建，向人臉庫(kù)添加人臉，在人臉庫(kù)里搜索匹配的人臉,.......很多功能。當(dāng)前

考勤系統(tǒng)主要用到這3個(gè)功能。

創(chuàng)建人臉庫(kù): 在創(chuàng)建人臉庫(kù)的時(shí)候，支持創(chuàng)建自定義字段，也就是每個(gè)人臉可以加一些自定義的屬性描述，但是不支持中文字符,如果是字符串字段，范圍是0~255長(zhǎng)度；

向人臉庫(kù)添加人臉: 如果在創(chuàng)建人臉庫(kù)的時(shí)候，注冊(cè)了自定義字段，在添加人臉的時(shí)候就可以帶上自定義字段的描述，除了添加自定義字段，也可以添加ID，這個(gè)ID關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)方便考勤的時(shí)候進(jìn)行查找對(duì)比。

在人臉庫(kù)搜索人臉: 可以取一張本地的圖片與人臉庫(kù)里存在的人臉進(jìn)行匹配，得到相識(shí)度，在搜索人臉的時(shí)候也可以設(shè)置過濾條件，常見的條件就是相識(shí)度閥值，低于設(shè)置閥值就不返回，也可以設(shè)置自定義字段返回,如果注冊(cè)人臉的時(shí)候添加了自定義屬性，在識(shí)別到人臉的時(shí)候就可以通過返回的自定義屬性判斷這個(gè)人臉是誰。

考勤實(shí)現(xiàn)核心思路:

向人臉庫(kù)添加人臉的時(shí)候，可以指定external_image_id字段，這個(gè)是代表圖片外部ID,與當(dāng)前圖像綁定，這個(gè)字段可以存放在本地的數(shù)據(jù)庫(kù)里，在考勤的時(shí)候，從當(dāng)前攝像頭取一幀圖像與華為云人臉庫(kù)里的圖像進(jìn)行對(duì)比，找到相識(shí)度最高的一張圖片，然后這張圖片的external_image_id字段，然后與數(shù)據(jù)庫(kù)里的external_image_id字段匹配，就找到這個(gè)人的詳細(xì)信息了（詳細(xì)信息是存放到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)里的），然后就可以實(shí)現(xiàn)考勤邏輯了。

軟件最終的效果:

（1）主界面

（2）打開攝像頭

如果視頻里沒有人臉，會(huì)有錯(cuò)誤提示的。

（3）點(diǎn)擊人臉注冊(cè)，添加工號(hào)自定義屬性

（4）點(diǎn)擊人臉?biāo)阉鳎核阉鞯街髸?huì)把自定義的屬性顯示出來--工號(hào)

其他功能都不在演示了，詳細(xì)實(shí)現(xiàn)看下面章節(jié)的代碼流程。

項(xiàng)目源碼下載地址: https://download.csdn.net/download/xiaolong1126626497/71245801

2. 創(chuàng)建人臉庫(kù)

2.1 開通人臉識(shí)別服務(wù)

官網(wǎng)地址: https://console.huaweicloud.com/frs/?region=cn-north-4&locale=zh-cn#/frs/manage/index

如果沒有華為云賬號(hào)，打開上面地址時(shí)，需要先注冊(cè)，如果有賬號(hào)登錄之后就可以看到下面的頁(yè)面，鼠標(biāo)移到最右邊，開通對(duì)應(yīng)的服務(wù)。

2.2 創(chuàng)建人臉庫(kù)

官方幫助文檔地址: https://support.huaweicloud.com/api-face/face_02_0088.html

2.3 AK/SK、ID、域名參數(shù)獲取

在使用API訪問接口時(shí)，需要填充很多的參數(shù)，endpoint，project_id 等等。

關(guān)于這些API需要使用的簽名參數(shù)介紹在這個(gè)頁(yè)面里：https://support.huaweicloud.com/devg-apisign/api-sign-provide-start.html

Endpoint 是代表地區(qū)與終端節(jié)點(diǎn)，即云服務(wù)在不同Region有不同的訪問域名。

查看地址: https://developer.huaweicloud.com/endpoint

打開鏈接之后，選擇自己的服務(wù)，然后往下翻就可以看到對(duì)應(yīng)服務(wù)的地址。

華北-北京四  cn-north-4  face.cn-north-4.myhuaweicloud.com   HTTPS

獲取AK/SK

打開控制臺(tái)頁(yè)面
將鼠標(biāo)移至用戶名，在下拉列表中單擊“我的憑證”。
單擊“訪問密鑰”。
單擊“新增訪問密鑰”，進(jìn)入“新增訪問密鑰”頁(yè)面。
輸入描述信息，單擊“確定”，下載密鑰，請(qǐng)妥善保管。

在API憑證頁(yè)面可以看到項(xiàng)目ID：

2.4 在線調(diào)試接口

華為云提供了在調(diào)試API接口，非常方便，可以提前驗(yàn)證功能是否正常。

地址： https://apiexplorer.developer.huaweicloud.com/apiexplorer/debug?product=FRS&api=CreateFaceSet

選擇自己要調(diào)試的API，然后填充對(duì)應(yīng)的參考，進(jìn)行調(diào)試即可。

下面的例子是創(chuàng)建人臉庫(kù)。

如果同一個(gè)人臉庫(kù)創(chuàng)建兩次，就會(huì)報(bào)錯(cuò)，可以在調(diào)試頁(yè)面看到錯(cuò)誤的提示，方便自己寫代碼時(shí)進(jìn)行判斷，處理。

如果不清楚訪問的域名地址是多少，在調(diào)試接口頁(yè)面是可以直接獲取查看的。

創(chuàng)建人臉庫(kù)的時(shí)候，還可以指定自定義字段，方便對(duì)這張人臉進(jìn)行打個(gè)性化標(biāo)簽屬性，方便知道這張臉是誰的。

請(qǐng)求頭:
 {
  "User-Agent": "API Explorer",
  "X-Auth-Token": "******",
  "Content-Type": "application/json"
 }
 請(qǐng)求體:
 {
  "external_fields": {
   "face_name": {
    "type": "string"
   },
   "face_phone": {
    "type": "string"
   },
   "face_class": {
    "type": "string"
   }
  },
  "face_set_name": "face3"
 }

2.5 代碼實(shí)現(xiàn)

/*
 功能: 創(chuàng)建人臉庫(kù)
 */
 void Widget::HuaweiCreatesFaceDatabase(QString face_lib_name)
 {
     //表示創(chuàng)建人臉庫(kù)
     function_select=2;
 ?
     QString requestUrl;
     QNetworkRequest request;
 ?
     //設(shè)置請(qǐng)求地址
     QUrl url;
 ?
     //人臉注冊(cè)的請(qǐng)求地址
     requestUrl = QString("https://face.%1.myhuaweicloud.com/v2/%2/face-sets")
                  .arg(SERVER_ID)
                  .arg(PROJECT_ID);
 ?
     //自己創(chuàng)建的TCP服務(wù)器,測(cè)試用
     //requestUrl="http://10.0.0.6:8080";
 ?
     //設(shè)置數(shù)據(jù)提交格式
     request.setHeader(QNetworkRequest::ContentTypeHeader, QVariant("application/json"));
 ?
     //設(shè)置token
     request.setRawHeader("X-Auth-Token",Token);
     //構(gòu)造請(qǐng)求
     url.setUrl(requestUrl);
 ?
     request.setUrl(url);
 ?
     //添加自定義字段   external_fields這個(gè)對(duì)象就是自定義字段
     //我這里只是定義了3個(gè)字段，可以自己增加
     //添加人臉的時(shí)候也需要添加這里設(shè)置的自定義字段
     QString post_param=QString("{"
             ""external_fields": {"
              ""face_name": {"
               ""type": "string""
              "},"
              ""face_phone": {"
               ""type": "string""
              "},"
              ""face_class": {"
               ""type": "string""
              "}"
             "},"
             ""face_set_name": "%1""
            "}").arg(face_lib_name);
 ?
     //發(fā)送請(qǐng)求
     manager- >post(request, post_param.toUtf8());
 }

3. 如何獲取X-Subject-Token

使用API訪問華為云的所有服務(wù)接口，都需要填X-Subject-Token參數(shù)，下面介紹步驟：

3.1 創(chuàng)建一個(gè)新的IAM帳戶

鼠標(biāo)懸停在右上角的用戶名稱上，彈出下拉框，選擇統(tǒng)一身份認(rèn)證。

3.2 選擇創(chuàng)建用戶

3.3 使用調(diào)試接口測(cè)試獲取oken

調(diào)試接口地址: https://apiexplorer.developer.huaweicloud.com/apiexplorer/debug?product=IAM&api=KeystoneCreateUserTokenByPassword

右邊響應(yīng)頭里的X-Subject-Token就是獲取的token。

3.4 上面的這些賬戶名稱從哪里獲??？

3.5 請(qǐng)求地址和數(shù)據(jù)格式

獲取X-Subject-Token請(qǐng)求的地址： https://iam.cn-north-4.myhuaweicloud.com/v3/auth/tokens

請(qǐng)求頭數(shù)據(jù):

{
  "User-Agent": "API Explorer",
  "X-Auth-Token": "******",
  "Content-Type": "application/json;charset=UTF-8"
 }

請(qǐng)求體數(shù)據(jù):

{
   "auth": {
     "identity": {
       "methods": [
         "password"
       ],
       "password": {
         "user": {
           "domain": {  
             "name": "xxxxx"  //這里填當(dāng)前主賬戶名稱
           },
           "name": "xxxx",  //這個(gè)新建的子賬戶名稱
           "password": "xxxxx"    //這個(gè)是新建的子賬戶密碼
         }
       }
     },
     "scope": {
       "project": {
         "name": "cn-north-4"
       }
     }
   }
 }

3.5 代碼實(shí)現(xiàn)

/*
 功能: 獲取token
 */
 void Widget::GetToken()
 {
     //表示獲取token
     function_select=3;
 ?
     QString requestUrl;
     QNetworkRequest request;
 ?
     //設(shè)置請(qǐng)求地址
     QUrl url;
 ?
     //獲取token請(qǐng)求地址
     requestUrl = QString("https://iam.%1.myhuaweicloud.com/v3/auth/tokens")
                  .arg(SERVER_ID);
 ?
     //自己創(chuàng)建的TCP服務(wù)器,測(cè)試用
     //requestUrl="http://10.0.0.6:8080";
 ?
     //設(shè)置數(shù)據(jù)提交格式
     request.setHeader(QNetworkRequest::ContentTypeHeader, QVariant("application/json;charset=UTF-8"));
 ?
     //構(gòu)造請(qǐng)求
     url.setUrl(requestUrl);
 ?
     request.setUrl(url);
 ?
     QString text =QString("{"auth":{"identity":{"methods":["password"],"password":"
     "{"user":{"domain": {"
     ""name":"%1"},"name": "%2","password": "%3"}}},"
     ""scope":{"project":{"name":"%4"}}}}")
             .arg(MAIN_USER)
             .arg(IAM_USER)
             .arg(IAM_PASSWORD)
             .arg(SERVER_ID);
 ?
     //發(fā)送請(qǐng)求
     manager- >post(request, text.toUtf8());
 }

4. 向人臉庫(kù)添加人臉

4.1 調(diào)試接口

官方地址: https://support.huaweicloud.com/api-face/face_02_0093.html

添加人臉調(diào)試接口地址: https://apiexplorer.developer.huaweicloud.com/apiexplorer/debug?product=FRS&api=AddFacesByFile

4.2 請(qǐng)求接口與地址總結(jié)

請(qǐng)求地址: https://face.cn-north-4.myhuaweicloud.com/v2/項(xiàng)目ID/face-sets/人臉庫(kù)名稱/faces
 請(qǐng)求方式: post
 請(qǐng)求頭:
 {
  "User-Agent": "API Explorer",
  "X-Auth-Token": "******",  //替換成自己的token
  "Content-Type": "application/json"
 }
 請(qǐng)求體:
 {
  "image_base64": "data:image/jpeg;base64,/9j/4AAQSkZJRgABAQEAk..........."
 }

4.3 查詢?nèi)四?/h3>
文檔地址： https://support.huaweicloud.com/api-face/face_02_0094.html

調(diào)試地址: https://apiexplorer.developer.huaweicloud.com/apiexplorer/debug?product=FRS&api=ShowFaceSet

4.4 代碼實(shí)現(xiàn): 添加人臉時(shí)增加自定義字段

//注冊(cè)人臉,添加人臉，添加自定義數(shù)據(jù)
 //QString name 這個(gè)是自定義字段,0~255 字節(jié)，只能英文字母和數(shù)字
 void Widget::RegFace2(const QImage image,QString face_lib,QString name)
 {
     function_select=0;
 ?
     QString requestUrl;
     QNetworkRequest request;
 ?
     //存放圖片BASE64編碼
     QString imgData;
 ?
     //設(shè)置請(qǐng)求地址
     QUrl url;
 ?
     //人臉注冊(cè)的請(qǐng)求地址
     requestUrl = QString("https://face.%1.myhuaweicloud.com/v2/%2/face-sets/%3/faces")
             .arg(SERVER_ID)
             .arg(PROJECT_ID)
             .arg(face_lib);
     qDebug()< < "requestUrl:"<

5. 從人臉庫(kù)搜索匹配的人臉

5.1 參數(shù)介紹

官方文檔地址： https://support.huaweicloud.com/api-face/face_02_0086.html

5.2 調(diào)試接口

接口地址: https://apiexplorer.developer.huaweicloud.com/apiexplorer/doc?product=FRS&api=SearchFaceByFile

我這里調(diào)試接口里選擇本地指定文件與人臉庫(kù)的人臉進(jìn)行匹配，返回相識(shí)度。

返回的結(jié)果:

{
  "faces": [
   {
    "face_id": "6ED4NSsS",
    "external_image_id": "FPhviHgr",
    "bounding_box": {
     "width": 197,
     "top_left_x": 201,
     "top_left_y": 80,
     "height": 241
    },
    "similarity": 1
   },
   {
    "face_id": "EpBvdmp5",
    "external_image_id": "ubxcVUpN",
    "bounding_box": {
     "width": 104,
     "top_left_x": 111,
     "top_left_y": 100,
     "height": 123
    },
    "similarity": 0.9802261
   },
   {
    "face_id": "cSKntQmF",
    "external_image_id": "nBoRpVab",
    "bounding_box": {
     "width": 113,
     "top_left_x": 65,
     "top_left_y": 106,
     "height": 127
    },
    "similarity": 0.97810614
   },
   {
    "face_id": "TZGv2cKI",
    "external_image_id": "49y0pLG9",
    "bounding_box": {
     "width": 104,
     "top_left_x": 90,
     "top_left_y": 97,
     "height": 125
    },
    "similarity": 0.9768342
   },
   {
    "face_id": "3p1Ho8Vw",
    "external_image_id": "vpuYDUvU",
    "bounding_box": {
     "width": 108,
     "top_left_x": 100,
     "top_left_y": 108,
     "height": 122
    },
    "similarity": 0.9619592
   },
   {
    "face_id": "nIuMJ1fA",
    "external_image_id": "v8mNyJSY",
    "bounding_box": {
     "width": 102,
     "top_left_x": 58,
     "top_left_y": 141,
     "height": 98
    },
    "similarity": 0.95380914
   },
   {
    "face_id": "IamCTWR9",
    "external_image_id": "KzUyJDxU",
    "bounding_box": {
     "width": 108,
     "top_left_x": 32,
     "top_left_y": 142,
     "height": 97
    },
    "similarity": 0.5663861
   }
  ]
 }

5.3 接口總結(jié)

這是總結(jié)的bas64編碼的接口，方便編寫代碼進(jìn)行搜索人臉。

請(qǐng)求地址: https://face.cn-north-4.myhuaweicloud.com/v2/項(xiàng)目ID/face-sets/人臉庫(kù)名稱/search
 請(qǐng)求方式: POST
 請(qǐng)求頭:
 {
  "User-Agent": "API Explorer",
  "X-Auth-Token": "******",    自己的token
  "Content-Type": "application/json"
 }
 請(qǐng)求體:
 {
  "image_base64": "..........................................."   圖片BAS64編碼后的數(shù)據(jù)
 }

5.4 代碼實(shí)現(xiàn)

//人臉?biāo)阉鞴δ?span>
 // threshold參數(shù)表示人臉相似度閾值，低于這個(gè)閾值則不返回，取值范圍0~1，一般情況下建議取值0.93，默認(rèn)為0。
 void Widget::FindFace(const QImage image,QString face_lib,double threshold)
 {
     function_select=1;
     QString requestUrl;
     QNetworkRequest request;
 ?
     //存放圖片BASE64編碼
     QString imgData;
 ?
     //設(shè)置請(qǐng)求地址
     QUrl url;
 ?
     //人臉?biāo)阉髡?qǐng)求地址
     requestUrl = QString("https://face.%1.myhuaweicloud.com/v2/%2/face-sets/%3/search")
             .arg(SERVER_ID)
             .arg(PROJECT_ID)
             .arg(face_lib);
 ?
     //設(shè)置數(shù)據(jù)提交格式
     request.setHeader(QNetworkRequest::ContentTypeHeader, QVariant("application/json"));
 ?
     //將圖片進(jìn)行Base64編碼
     imgData = QString(toBase64(image)); //編碼后的圖片大小不超過2M
     //設(shè)置token
     request.setRawHeader("X-Auth-Token",Token);
 ?
     //構(gòu)造請(qǐng)求
     url.setUrl(requestUrl);
     request.setUrl(url);
 ?
     QString post_param=QString
                ("{"
                  ""image_base64": "%1","
                  ""return_fields":["face_name"],"   //需要返回的自定義字段
                 ""threshold":%2"
                 "}").arg(imgData).arg(threshold);
 ?
 ?
     //發(fā)送請(qǐng)求
     manager- >post(request, post_param.toUtf8());
 }

6. 刪除人臉庫(kù)

文檔地址: https://support.huaweicloud.com/api-face/face_02_0091.html

調(diào)試地址: https://apiexplorer.developer.huaweicloud.com/apiexplorer/debug?product=FRS&api=DeleteFaceSet

總結(jié):

請(qǐng)求接口: https://face.cn-north-4.myhuaweicloud.com/v2/項(xiàng)目ID/face-sets/人臉庫(kù)名稱
 ?

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