论文研究-基于云计算的手机人脸识别系统 .pdf

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基于云计算的手机人脸识别系统,李二郎,蔡超, 提出了一种基于云计算的手机人脸识别系统,能够方便快速地利用手机进行人脸图片的学习和识别,达到较好的用户体验效果。主要的��
山国武花论文在丝 系统设计 基于 系统的手机移动端 由 公司牵头,多家手机设备制造商、软件公司、半导体厂商等组成的开放手机 联盟于年月日对外发布新一代开源的智能手机操作系统 。系统自发 布以来,由于其开放性以及所提供的强大开发包和大量的应用程序接口, 系统受到了广大开发者的热捧 本文基于 系统提供的寳种应用程序接口,在手机移动端实现简洁友好的交互界 面,提供人臉视频和人脸图像的输入输出功能;同时,利用 自带的自动关系型数据 厍 ,进行用户数据的管理;另夕,还利用 公司提供的 )技术突破 本身的应用层架构,调用手机上本地动态库,实现手机本 地的人脸数据处理功能模垬,使应用达到良好的适应性;手机客户终端包含远程数据处珄模 块,利用开源的 模块及协议通过互联网调用远端云平台服务器的服务, 以利用其强大的计算能力。其体系结构如图所示。 Android移动客户终端 各种应用稈序绯件 远程数据处理 模块( 木地用户数据管理 利用进行本地调用 libxxx. so本地数据处理模块 图 移动端应用程序结构 基于亚马逊弹性云计算服务器的服务 云计算是以虚拟化技术为基础。以网络为载体提供基础架构、平台、软件等服务为形 式.整合大规模可扩展的计算、存储、数据、应用等分布式计算资源进行协同工作的超级计 算模式 云计算是并行计算 、分布式计算 和网 格计算 的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是虚拟化 效用计算 基础设施即服务 平台即服务 软件即服务 等概念混合 演进并跃升的结果。云计算旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个只 有强大计算能力的完美系统,并借助 等先进的商业模式把这强大的计算 能力分布到终端用户手中。厶计算是一种共亨基础架构的方法。可以将巨大的系统池连接在 起以提供各种服务。最近几年云计算技术迅猛发展,并被 微软、亚马逊等各大 山国武花论文在丝 公司纷纷推向市场,使得云计算技术的应用越来越具有可行性,同吋也越来越体现出它的高 性价比 本文的云服务器采用亚马逊公司提供的弹性云计算服务器,在其上以 作为 容器,利用 公司提供的开源服务框架 提供服务,结合关系型数据 库 构建了一种简单的服务系统,以实现后台计算与数据存储,其系统结构如 图所示。数据库的访问通过 数据库连接技术实现 同时也利用( 本地调用)技术实现数据处理模块。这种以 服务的形式提供人脸识别的功能的架构,增强了系统的可扩展性与易用性。 服务器端程序 Tomcat60Web容器 KF模块 JDBC 数据库数据处理 模块 图服务器端稈序结构 基于流型学习的人脸识别算法 本文采用的人脸识別算法是一种基于流型学习的目标识别算法,该算法通过对人脸 图片集进行流形学习、降维处理,能够较好的适应光照、角度、及表情的变化,从而实现比 较精准的人脸认别效果。但由」对学习样木的数目有一定要求并且在学阶段所需的计算量 较大,因此单纯的把其移植到移动终端中会受到硬件计算能力的限制。算汯的分为学习过程 和识别过程。算法的学习过程为:刈图片集进行基于特征的人脸检测:对检测出米的 人脸图片进行归一化预处理后进行流形学习并保存学习结果到数据库中。相应的识别过程 为:对输入的图片进行人脸检测提取人脸图片;将检测出来的人脸图片统一做归一化预处理 后,与数据库中已有的人脸学习结果对比,得出对比结果。 系统实现 手机端程序界面 系统的操作界面集中在于机移动客户端,主要界面有人脸学习界面及人脸识别界面。 人脸学习界面如图所小,学习步骤如下:输入用户的姓名等信息;从手机储存 尜中导入或利用手机自带摄像头拍摄用户人脸视频;上传视频,远程学习;还回学习 结果 人脸识别界面如图所示,识别步骤如卜:从手札储存器中导入或利用手札自带摄 山国武花论文在丝 像头拍摄用户人脸图片;选择是否在手机端进行人脸检测,远程识别;还回识别结果。 E 川15:51 令獨10:49 Reco Reco Face Video: cantire I pl oad ■Rme Video video Lear Detect fa ce before send Result Name Result Distance: Files Camera Recognise 图人脸学界面 图人脸识别界面 服务器端程序的实现 在云平台服务器端,一方面通过 公司提供的 对服务器进行硬件与防火墙上的管理和配置,如图所示。另一方面通 过基于 的安全通信协议对其进行进一步的控制开发,配置 尜和安装 关系型数据库,并在此基础上发布人脸识别服务,实现本文需要的云 服务。图为通过浏览器访问相应的服务的接口文件。 ⑤合②种所m阳用个时1回 a 区查 哪花十幸查找下一个曾上一∥ 每事 Nananee rt Ganse? nanta后t yAsar. m HE URROU'D 2 aI Rast lace yp# Mal% Serenity Ha Key Pair Nal Kermel Il Wearn,山a经 口s haiti reVo senior 一 PenlY crLs. HendRTchr chdd届e Qura MPCID: 当气/波 wrnliratianc oPalinE RAM Usk ir sEnDOFF abil Lauch ida ot Devce L Ro ese Type deck daines 吗ED 图 界面 山国武花论文在丝 x④型托 国干奶下上 计东型线下个音上个F高 博0L0n=Tr合 casd:defritmsraN'RncogniseserwioImplseraim'tanetNanassoa-tttp//services.iprahusttn/manesIa'hmttp://schemas.kmlsnapary/scap/http h3=p由em0甲n/su, re Ia=hp/rv甲p加sD/b:whtp: /sChemes, soap arw/w厂 orha: s:hete / Mmm. were/2031/MMLchema t可d:p +<sd message name:NF DLeamingandPulyHensespunse'> 《w6 DECOmp试 eeForFors Inia9Resp +<Had:maag: nameaNFDCDCanputedFurfareImag'> +《: messae name: NFDLeami可Ane可 m解 DECoanputewFnrlmagesssponl t < wad: means nume='upLoddvidsa Hespanse's +<sd:message name: NFDDCOunputedFnrmenu'> t <wad part ' pe name='Redugniseaervcr +<sd:bnd g name=lecan gervicesoapa na twrec'tssbeoonnisesBrvice> cwsd: seneca renea RecngnlseBsrwioelmplsarwioe'> <50D:a:dress cato=Mio / te2-122 240 190- 4. opsmatwust-1 cnpt e wHi20nw com 000/FR_ TEST mec gnisenebseric'/> cnupEpor> d:erce? ya dfn tfe 图浏览服务的接口文件 实验及结果分析 本文通过对比移动端识别计算时间与利用云计算服务器识别计算时间,来说明该系统架 构的优越性与现实意义。 实验环境:手机端,呆用 内存为 服务器端,启用 弓为 的实例( 内 存为 实验策略:在手机上与云计算平台服务器上各保存相同的组人脸学习结果,分别用 张人脸图片进行组实验,每组实验进行次识别计算并记录平均时间。实验结果见 手机端识别时间 远程识别时间 服务器端识别时间 8.00 7.00 6.00 5.00 400 3.00 2.00 1.00 0.00 12345 8 实验组号 图平均计算时间比较 山国武花论文在丝 由图可以看出,除去网络传输时间后,云计算服务器的识别时间比手机端识别吋间快 到倍左右;即使加上网络传输时间,远程识别也比单纯的手机端识别快倍左右。该实 验结果充分体现了本系统总体计算强的特点,对提升手机应用的用户体验具有现实意义。 结论 本文提出了一种基于云半台服务器与 手机系统的新型应用程序架构,并充分利 用了现有的亚马孙弹性云计算平台具备的便捷快速的开发环境,通过远程布置基于的 服务,实现了计算与输入输出的分离。通过结合 于机移动端与服务,使 得我们的人脸识别应用得以更方便,更快捷的被使用,从而实现了一种新型的模式识别应用 模式。实验证明了这种应用模式具冇高性能和易部署的特点,而且能够将传统的模式认别应 用推向以网络为载体,以服务为核心的新型网络应用模式,只有广阔的现实应用价值。 参考文献 何聪金连文周贵斌基于云计算平台的于写识别系统电信科学 闵现畅責理灿

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