CN110659087A - 一种应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统 - Google Patents

一种应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统，包括服务层和算法引擎层，本发明算法平台应用接口的功能是根据相关业务需求封装人脸识别相关操作流程到一个接口中，为用户提供dll(.so)库文件接口，从而减少频繁接口调用的耗时；算法引擎层根据模型工程化方法对人脸识别相关算法模型进行封装；HTTP服务接口通过http接口访问的方式访问部署人脸识别服务的服务器，获取相应识别检测结果；服务层根据提供的不同服务要求可以分为HTTP服务接口和算法平台应用接口。

Description

一种应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统
技术领域
本发明属于人脸识别算法工程化技术领域，尤其涉及一种应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统。
背景技术
人脸识别是一种新兴技术，其原理是基于人的脸部信息进行身份识别，首先通过特定的算法提取人脸的特征，然后对这些特征进行比对计算得出识别结果,人脸识别在智慧医疗的实际场景中的应用，是近几年来图像处理领域中比较热门的课题。
但是现有的人脸识别技术在使用的时候，无法充分利用算法工程化的思想，为智慧医疗的各种人脸识别应用程序提供一套，没有高效的人脸识别算法接口，以及各应用程序无法通过调用相关接口，实现人脸检测、跟踪、识别、底库注册/删除的问题。
综上所述，本发明的目的在于，针对传统人脸识别技术的局限性，整合人脸抓拍识别和Spark流式处理技术，提出了一种应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统，以解决现有的人脸识别技术在使用的时候，无法充分利用算法工程化的思想，为智慧医疗的各种人脸识别应用程序提供一套，没有高效的人脸识别算法接口，以及各应用程序无法通过调用相关接口，实现人脸检测、跟踪、识别、底库注册/删除的问题。一种应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统，包括服务层和算法引擎层；所述服务层是算法对外的接口定义，服务层提供基础的对外接口，各应用层或其它产品可通过服务层的接口使用人脸识别算法，服务层根据提供的不同服务要求可以分为HTTP服务接口和算法平台应用接口；所述算法引擎层是根据模型工程化方法对人脸识别相关算法模型进行封装，主要模块有授权检测、模型初始化、人脸检测、特征提取、人脸注册、特征匹配。
所述HTTP服务接口是针对web应用程序使用，web应用程序可以根据业务需求调用相关人脸识别接口，如有特殊应用需求，算法平台应用接口层可以为其定制相应调用接口；所述算法平台应用接口的功能是根据相关业务需求封装人脸识别相关操作流程到一个接口中，从而减少频繁接口调用的耗时。
所述HTTP服务接口是针对web应用程序使用，web应用程序通过http接口访问的方式访问部署人脸识别服务的服务器，获取相应识别检测结果，该系统提供的接口是对算法应用接口的调用，此时的服务主要是加载对外接口层的dll实现。
所述算法平台应用接口根据相关业务需求封装人脸识别相关操作流程到一个接口中，为用户提供dll(.so)库文件接口；常用接口包括：无运行/监控/异常回滚接口、算法版本管理接口、视频处理接口、1：1人脸识别接口、1：N人脸识别接口、N:N人脸识别接口、实时人脸识别接口、算法通信接口、人脸库管理接口。
该应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统最终提供的程序主要有两种：一种是封装成一套SDK库，以.dll和.SO为后缀的文件，另外一种是封装成对外服务的接口，以HTTP为协议的web接口。
算法平台应用接口的功能是根据相关业务需求封装人脸识别相关操作流程到一个接口中，该部分为用户提供dll(.so)库文件接口，常用接口如下：
(1)无运行/监控/异常回滚接口：基于算法版本管理启动(即启动子进程)对应版本的算法，在运行过程中会实时监控算法运行情况，若发生异常则回滚到上一稳定的版本；
(2)算法版本管理接口：用于管理目前运行的算法类型以及相应的版本，不同类型的算法还会提前配置好启动时的版本以及历史可用的版本列表；
(3)视频处理接口：视频处理接口是根据用户需求对视频流进行格式化处理；流程如下：视频处理接口根据传入的视频流，对其进行人脸检测/识别,获取人脸位置/其它个人信息，在视频图像上绘制人脸框/显示人员信息，并将格式化的视频图像返回给调用接口；
(4)1：1人脸识别接口：该接口功能是根据传入的两张照片对其进行人脸检测、特征提取，计算这两张照片中人脸的相似度；
(5)1：N人脸识别接口：该接口是对传入的照片，进行人脸检测、特征提取，并与N个库中的人脸比进行特征值相似度计算，根据计算结果返回对应的人脸比对结果数组；
(6)N:N人脸识别接口：该接口是提供给用户实现库与库间的比对功能；
(7)实时人脸识别接口：根据视频流进行动态人脸比对，返回每次识别的结果；
(8)算法通信接口：算法通信接口是处理算法接口层与算法引擎之间的数据交互；
(9)人脸库管理接口：该接口提高动态管理人像底库的功能，支持动态插入、删除操作。
算法引擎层的功能是根据模型工程化方法对人脸识别相关算法模型进行封装；主要模块如下：
(1)授权检测：获取机器码并通过加密算法计算出密钥值，与本机的授权文件进行比对，看该机是否有权限使用本识别算法；
(2)模型初始化：该处的模型是指通过训练得到的算法模型文件，文件放置于当前目录model下面，主要模型文件有人脸检测模型、特征提取模型、人脸识别计算模型等；
(3)人脸检测：通过opencv加载指定的人脸检测模型，加载成功后，接收传入的照片，通过模型计算出人脸的位置信息，返回包含人脸左上跟坐下的坐标、人脸数量的结构数组；
(4)特征提取：根据特征模型，提取人脸照片中指定的特征点插入到特征数组中，该处返回的是一个256大小的浮点数组；
(5)人脸注册：根据模型将人脸特征加载到内存中，并根据加载顺序建立对应的ID编号，该ID编号就是人脸匹配计算时返回的ID序号。
(6)特征匹配：根据训练模型计算两个特征数组的相似值。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明算法平台应用接口的功能是根据相关业务需求封装人脸识别相关操作流程到一个接口中，为用户提供dll(.so)库文件接口，从而减少频繁接口调用的耗时；
2.本发明算法引擎层是整个系统的核心、基本功能，它的功能是根据模型工程化方法对人脸识别相关算法模型进行封装；
3.本发明HTTP服务接口是针对web应用程序使用，web应用程序通过http接口访问的方式访问部署人脸识别服务的服务器，获取相应识别检测结果；
4.本发明服务层是算法对外的接口定义，服务层提供基础的对外接口，各应用层或其它产品可通过服务层的接口使用人脸识别算法，根据提供的不同服务要求可以分为HTTP服务接口和算法平台应用接口。
附图说明
图1是本发明人脸识别算法工程化系统示意图。
图2是本发明的HTTP服务接口设计流程图。
图3是本发明算法引擎设计流程图。
图4是本发明整体架构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
实施例：
如附图1至附图4所示
本发明提供一种应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统，包括服务层和算法引擎层；所述服务层是算法对外的接口定义，服务层提供基础的对外接口，各应用层或其它产品可通过服务层的接口使用人脸识别算法，服务层根据提供的不同服务要求可以分为HTTP服务接口和算法平台应用接口；所述算法引擎层是根据模型工程化方法对人脸识别相关算法模型进行封装，主要模块有授权检测、模型初始化、人脸检测、特征提取、人脸注册、特征匹配。
所述HTTP服务接口是针对web应用程序使用，web应用程序可以根据业务需求调用相关人脸识别接口，如有特殊应用需求，算法平台应用接口层可以为其定制相应调用接口；所述算法平台应用接口的功能是根据相关业务需求封装人脸识别相关操作流程到一个接口中，从而减少频繁接口调用的耗时。
所述HTTP服务接口是针对web应用程序使用，web应用程序通过http接口访问的方式访问部署人脸识别服务的服务器，获取相应识别检测结果，该系统提供的接口是对算法应用接口的调用，此时的服务主要是加载对外接口层的dll实现。
所述算法平台应用接口根据相关业务需求封装人脸识别相关操作流程到一个接口中，为用户提供dll(.so)库文件接口；常用接口包括：无运行/监控/异常回滚接口、算法版本管理接口、视频处理接口、1：1人脸识别接口、1：N人脸识别接口、N:N人脸识别接口、实时人脸识别接口、算法通信接口、人脸库管理接口。
该应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统最终提供的程序主要有两种：一种是封装成一套SDK库，以.dll和.SO为后缀的文件，另外一种是封装成对外服务的接口，以HTTP为协议的web接口。
算法平台应用接口的功能是根据相关业务需求封装人脸识别相关操作流程到一个接口中，该部分为用户提供dll(.so)库文件接口，常用接口如下：
(1)无运行/监控/异常回滚接口：基于算法版本管理启动(即启动子进程)对应版本的算法，在运行过程中会实时监控算法运行情况，若发生异常则回滚到上一稳定的版本；
(2)算法版本管理接口：用于管理目前运行的算法类型以及相应的版本，不同类型的算法还会提前配置好启动时的版本以及历史可用的版本列表；
(3)视频处理接口：视频处理接口是根据用户需求对视频流进行格式化处理；流程如下：视频处理接口根据传入的视频流，对其进行人脸检测/识别,获取人脸位置/其它个人信息，在视频图像上绘制人脸框/显示人员信息，并将格式化的视频图像返回给调用接口；
(4)1：1人脸识别接口：该接口功能是根据传入的两张照片对其进行人脸检测、特征提取，计算这两张照片中人脸的相似度；
(5)1：N人脸识别接口：该接口是对传入的照片，进行人脸检测、特征提取，并与N个库中的人脸比进行特征值相似度计算，根据计算结果返回对应的人脸比对结果数组；
(6)N:N人脸识别接口：该接口是提供给用户实现库与库间的比对功能；
(7)实时人脸识别接口：根据视频流进行动态人脸比对，返回每次识别的结果；
(8)算法通信接口：算法通信接口是处理算法接口层与算法引擎之间的数据交互；
(9)人脸库管理接口：该接口提高动态管理人像底库的功能，支持动态插入、删除操作。
算法引擎层的功能是根据模型工程化方法对人脸识别相关算法模型进行封装；主要模块如下：
(1)授权检测：获取机器码并通过加密算法计算出密钥值，与本机的授权文件进行比对，看该机是否有权限使用本识别算法；
(2)模型初始化：该处的模型是指通过训练得到的算法模型文件，文件放置于当前目录model下面，主要模型文件有人脸检测模型、特征提取模型、人脸识别计算模型等；
(3)人脸检测：通过opencv加载指定的人脸检测模型，加载成功后，接收传入的照片，通过模型计算出人脸的位置信息，返回包含人脸左上跟坐下的坐标、人脸数量的结构数组；
(4)特征提取：根据特征模型，提取人脸照片中指定的特征点插入到特征数组中，该处返回的是一个256大小的浮点数组；
(5)人脸注册：根据模型将人脸特征加载到内存中，并根据加载顺序建立对应的ID编号，该ID编号就是人脸匹配计算时返回的ID序号。
(6)特征匹配：根据训练模型计算两个特征数组的相似值。
利用本发明所述技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统，其特征在于：包括服务层和算法引擎层；所述服务层是算法对外的接口定义，服务层提供基础的对外接口，各应用层或其它产品可通过服务层的接口使用人脸识别算法，服务层根据提供的不同服务要求可以分为HTTP服务接口和算法平台应用接口；所述算法引擎层是根据模型工程化方法对人脸识别相关算法模型进行封装，主要模块有授权检测、模型初始化、人脸检测、特征提取、人脸注册、特征匹配。
2.如权利要求1所述的应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统，其特征在于：所述HTTP服务接口是针对web应用程序使用，web应用程序可以根据业务需求调用相关人脸识别接口，如有特殊应用需求，算法平台应用接口层可以为其定制相应调用接口；所述算法平台应用接口的功能是根据相关业务需求封装人脸识别相关操作流程到一个接口中，从而减少频繁接口调用的耗时。
3.如权利要求2所述的应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统，其特征在于：所述HTTP服务接口是针对web应用程序使用，web应用程序通过http接口访问的方式访问部署人脸识别服务的服务器，获取相应识别检测结果，该系统提供的接口是对算法应用接口的调用，此时的服务主要是加载对外接口层的dll实现。
4.如权利要求1所述的应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统，其特征在于：所述算法平台应用接口根据相关业务需求封装人脸识别相关操作流程到一个接口中，为用户提供dll(.so)库文件接口；常用接口包括：无运行/监控/异常回滚接口、算法版本管理接口、视频处理接口、1：1人脸识别接口、1：N人脸识别接口、N:N人脸识别接口、实时人脸识别接口、算法通信接口、人脸库管理接口。
5.如权利要求1所述的应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统，其特征在于：该应用于智慧医疗的人脸识别算法工程化系统最终提供的程序主要有两种：一种是封装成一套SDK库，以.dll和.SO为后缀的文件，另外一种是封装成对外服务的接口，以HTTP为协议的web接口。
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