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trackingjs+websocket+百度人脸识别API实现人脸签到

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);
    }
   }
    
   }
   });
   
   }
 
   
  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"); 
  } ;
  
  //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>
 
 <script type="text/javascript">
 
 $(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"); 
 } ;
 
 //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 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。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持呐喊教程。

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