trackingjs+websocket+百度人脸识别API，实现人脸签到

2023-01-06 20:28:32

在公司做了个年会的签到、抽奖系统。用java web做的，用公司的办公app扫二维码码即可签到，扫完码就在大屏幕上显示这个人的照片。之后领导让我改得高大上一点，用人脸识别来签到，就把扫二维码的步骤改成人脸识别。

了解了相关技术后，大致思路如下：先用websocket与后台建立通讯；用trackingjs在页面调用电脑摄像头，监听人脸，发现有人脸进入屏幕了，就把图片转成base64字符串，通过websocket发送到后端；后端拿到图片，调用百度的人脸识别API，去人脸库中匹配（当然事先要在百度云建立好了自己的人脸库），得到相似度最高的那个人的信息，签到表中纪录这个人，然后把这个人在人脸库中的姓名、照片等信息返回给前端显示。流程图如图所示。

-------中间隔了几天，实际尝试后，发现上面的思路有问题，websocket传输的数据大小最大为8KB，超出就自动与后台断开了，没法传图片。

所以又改变了一下，直接上流程图。其实就是把图片改为用ajax传给controller

下面给出代码

拍摄页面trackingjs.jsp

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html >
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>Insert title here</title>
<script src="js/jquery-1.9.1.js"></script>
<script src="js/tracking-min.js"></script>
<script src="js/face-min.js"></script>
<style>
* {
padding: 0;
margin: 0;
}

.container {
position: relative;
width: 581px;
height: 436px;
float:left;
}
.message{
float:left;
}
video, #canvas {
position: absolute;
width: 581px;
height: 436px;
}

</style>
<script>
$(function () {
var video = document.getElementById('video');
var canvas = document.getElementById('canvas');
var context = canvas.getContext('2d');
var shortCut = document.getElementById('shortCut');
var scContext = shortCut.getContext('2d');
var time =10000;//向后台发照片的冷却时间

var tracker = new tracking.ObjectTracker('face');
tracker.setInitialScale(4);
tracker.setStepSize(2);
tracker.setEdgesDensity(0.1);

tracking.track('#video', tracker, {camera: true});
var flag=true;
tracker.on('track', function (event) {
if (event.data.length === 0) {
context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
}else{
context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
event.data.forEach(function (rect) {
context.strokeStyle = '#ff0000';
context.strokeRect(rect.x, rect.y, rect.width, rect.height);
context.fillStyle = "#ff0000";
//console.log(rect.x, rect.width, rect.y, rect.height);
});
if(flag){
console.log("拍照");
getPhoto();
flag=false;
setTimeout(function(){flag=true;},time);
}else{
//console.log("冷却中");
}
}
});

function getPhoto() {
scContext.drawImage(video,0,0,290,218);
var imgStr = shortCut.toDataURL("image/png");

//讲拍照的图片数据发送到controller，调用百度云，签到，返回签到结果
$.ajax({
url:"identifyUser",
type:"post",
dataType:"json",
data:{
imgStr:imgStr.substring(imgStr.indexOf(",")+1)
},
success:function(result){
if(result.result == "true"){
if(result.user != "404"){
send("user_info:"+result.user);
}
}

}
});

}

//接收到消息的回调方法
websocket.onmessage = function (event) {
setMessageInnerHTML(event.data);
};
//连接关闭的回调方法
websocket.onclose = function () {
setMessageInnerHTML("WebSocket连接关闭");
};
//监听窗口关闭事件，当窗口关闭时，主动去关闭websocket连接，防止连接还没断开就关闭窗口，server端会抛异常。
window.onbeforeunload = function () {
closeWebSocket();
};
//将消息显示在网页上
function setMessageInnerHTML(innerHTML) {
document.getElementById('checkinMsg').innerHTML += innerHTML + '<br/>';
}
//关闭WebSocket连接
function closeWebSocket() {
websocket.close();
}
//发送消息
function send(msg) {
websocket.send(msg);
}
});

</script>

</head>
<body>
<div class="container">
<video id="video" preload autoplay loop muted></video>
<canvas id="canvas" width="581" height="436"></canvas>
</div>
<div class="message">
<canvas id="shortCut" width="290" height="218" ></canvas>
<div id="checkinMsg"></div>
</div>
</body>
</html>
controller:
@RequestMapping(value="/identifyUser")
public void identifyUser(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws IOException, InterruptedException{
response.setHeader("Content-Type", "application/json;charset=utf-8");
PrintWriter pw= response.getWriter();

String imgStr = request.getParameter("imgStr");

BaiduFaceAPI baiduApi = new BaiduFaceAPI();
JSONObject obj= baiduApi.identifyUserBybase64(imgStr);//返回百度云的计算结果
System.out.println(obj.toString());

Map<String, Object> resultMap = new HashMap<String, Object>();

int result_num = obj.getInt("result_num");//人脸个数
if(result_num == 1){
JSONObject result0 = obj.getJSONArray("result").getJSONObject(0);
resultMap.put("result", "true");
double score = result0.getJSONArray("scores").getDouble(0);//与人脸库中最相似的人脸的相似度
if(score>=85){//暂且设为如果大于85则可以认为是同一个人
resultMap.put("user",result0.getString("user_info"));
}else{
resultMap.put("user","404");
}
}else{
resultMap.put("result","false");
}
pw.write(net.sf.json.JSONObject.fromObject(resultMap).toString());
pw.flush();
pw.close();
}
controller 中，BaiduFaceAPI类中的 identifyUserBybase64（）方法，以及base64字符串转byte[]的方法。
百度云人脸识别文档地址：点击打开链接

public class BaiduFaceAPI {
//设置APPID/AK/SK
private static final String APP_ID = "你的appid";
private static final String API_KEY = "你的apikey";
private static final String SECRET_KEY = "你的secretkey";
//定义AipFace
private AipFace client;

/**
* 构造函数，实例化AipFace
*/
public BaiduFaceAPI(){
client = new AipFace(APP_ID, API_KEY, SECRET_KEY);
// 可选：设置网络连接参数
client.setConnectionTimeoutInMillis(2000);//建立连接的超时时间
client.setSocketTimeoutInMillis(60000);//通过打开的连接传输数据的超时时间（单位：毫秒）

// 可选：设置代理服务器地址, http和socket二选一，或者均不设置
//client.setHttpProxy("proxy_host", proxy_port); // 设置http代理
//client.setSocketProxy("proxy_host", proxy_port); // 设置socket代理

}//人脸识别。从人脸库中查找相似度最高的1张图片
public JSONObject identifyUserBybase64(String base64Str){
// 传入可选参数调用接口
HashMap<String, String> options = new HashMap<String, String>();
//options.put("ext_fields", "faceliveness");//判断活体
options.put("user_top_num", "1");
String groupId = "group1";
byte[] byt = ImageUtil.base64StrToByteArray(base64Str);
return client.identifyUser(groupId, byt, options);

}

}
public static byte[] base64StrToByteArray(String imgStr)
{ //对字节数组字符串进行Base64解码并生成图片
if (imgStr == null) //图像数据为空
return null;
BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();
try
{
//Base64解码
byte[] b = decoder.decodeBuffer(imgStr);
for(int i=0;i<b.length;++i)
{
if(b[i]<0)
{//调整异常数据
b[i]+=256;
}
}
return b;
}
catch (Exception e)
{
return null;
}
}
websocket服务端:
package com.digitalchina.communication.remote.service;

import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;

import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;

@ServerEndpoint("/websocket")
public class WebsocketServer {
//静态变量，用来记录当前在线连接数。应该把它设计成线程安全的。
private static int onlineCount = 0;

//concurrent包的线程安全Set，用来存放每个客户端对应的MyWebSocket对象。若要实现服务端与单一客户端通信的话，可以使用Map来存放，其中Key可以为用户标识
private static CopyOnWriteArraySet<WebsocketServer> webSocketSet = new CopyOnWriteArraySet<WebsocketServer>();

//与某个客户端的连接会话，需要通过它来给客户端发送数据
private Session session;

/**
* 连接建立成功调用的方法
* @param session 可选的参数。session为与某个客户端的连接会话，需要通过它来给客户端发送数据
*/
@OnOpen
public void onOpen(Session session){
this.session = session;
webSocketSet.add(this); //加入set中
addOnlineCount(); //在线数加
System.out.println("有新连接加入！当前在线人数为" + getOnlineCount());
}

/**
* 连接关闭调用的方法
*/
@OnClose
public void onClose(){
webSocketSet.remove(this); //从set中删除
subOnlineCount(); //在线数减
System.out.println("有一连接关闭！当前在线人数为" + getOnlineCount());
}

/**
* 收到客户端消息后调用的方法
* @param message 客户端发送过来的消息
* @param session 可选的参数
*/
@OnMessage
public void onMessage(String message, Session session) {
System.out.println("来自客户端的消息:" + message);
//群发消息
for(WebsocketServer item: webSocketSet){
try {
item.sendMessage(message);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
continue;
}
}
}

/**
* 发生错误时调用
* @param session
* @param error
*/
@OnError
public void onError(Session session, Throwable error){
System.out.println("发生错误");
error.printStackTrace();
}

/**
* 这个方法与上面几个方法不一样。没有用注解，是根据自己需要添加的方法。
* @param message
* @throws IOException
*/
public void sendMessage(String message) throws IOException{
this.session.getBasicRemote().sendText(message);
//this.session.getAsyncRemote().sendText(message);
}

public static synchronized int getOnlineCount() {
return onlineCount;
}

public static synchronized void addOnlineCount() {
WebsocketServer.onlineCount++;
}
public static synchronized void subOnlineCount() {
WebsocketServer.onlineCount--;
}
}
大屏幕欢迎页面jsp:
<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>

<!DOCTYPE html >
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>大屏幕</title>
<script src="js/jquery-1.9.1.js"></script>

$(function(){
var websocket = null;
//判断当前浏览器是否支持WebSocket
if ('WebSocket' in window) {
websocket = new WebSocket("ws://localhost:8081/BaiduFace/websocket");
} else {
alert('当前浏览器不支持websocket！请更换浏览器！');
}
//连接发生错误的回调方法
websocket.onerror = function () {
setMessageInnerHTML("WebSocket连接发生错误");
};
//连接成功建立的回调方法
websocket.onopen = function () {
setMessageInnerHTML("WebSocket连接成功");
} ;

</script>
</head>
<body>
<div id="checkinMsg"></div>
</body>
</html>
最后发张成果图，我事先在百度人脸库传了一张胡歌的图片，然后用手机打开一张胡歌的图片，让电脑摄像头拍摄，抓到了人脸，识别出了这是胡歌。

————————————————
版权声明：本文为CSDN博主「Geoff俊」的原创文章，遵循CC 4.0 by-sa版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_40673464/article/details/79048583

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