基于人臉識別SDK開發的酒店信息管理系統設計與實現

李成淵，俞 越，劉遠杰，彭偉明

(無錫城市職業技術學院，江蘇 無錫 214000)

1 研究緒論

1.1 項目研究來源

當前，隨著人工智能、物聯網等前沿技術的迅速發展，智能時代已悄然到來，“刷臉”逐漸成了新的風潮。在人臉識別技術商業化應用領域不斷擴張的趨勢下，“刷臉”操作正愈發常見。人臉識別，是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術。用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉[1]。

1.2 項目背景

智能化酒店的概念最初由IBM公司提出，那一時期的智能化的酒店所采用的技術更多的是應用于酒店硬件設備，比如使用單片機傳感控制技術對酒店里的燈光、空調等設備進行控制，其智能化程度不高。隨著時代的發展和科技的進步，特別是“互聯網+”的產業的興起，以互聯網技術為依托平臺，智能酒店的發展迎來了新的發展機遇和變革，以促進管理自動化提升、人工成本減少、酒店服務體驗提升[2]。

1.3 國內外研究現狀

目前，國內外從事人臉識別技術研究的主要專業機構和相關成果包括： 中國科學院計算所，高文教授和陳熙霖教授帶領的研究小組在人臉檢測、大型人臉數據庫的建立、人臉識別算法的實用化等方面取得了豐碩成果；2014年8月起，日本在羽田機場和成田機場的出入國審查(邊檢)處重啟人臉識別系統的實驗，檢測對象為在該兩處機場乘機的日本人。日本政府此前在機場設置了僅憑指紋識別便可通過安檢的自動邊檢門，但因需要事先登記指紋，利用率并不高，而人臉識別則無須事先登記。2015年3月15日，漢諾威IT博覽會(CeBIT)在德國開幕，阿里巴巴集團創始人馬云作為唯一受邀的企業家代表，在大會開幕式上作了主旨演講。演講后，馬云還當場為德國總理默克爾與中國副總理馬凱演示了螞蟻金服的Smile to Pay掃臉技術，并親自刷臉給嘉賓購買禮物[3]。

當前主要人臉識別方法基于三類研究方法，即基于整體特征描述的方法、基于局部特征分析的方法以及整體特征與局部特征相結合的方法，下面將進行具體地介紹[4]。

基于整體特征描述的方法從模式的整體屬性考慮，不僅保留了表征人臉全局信息的人臉件拓撲關系(Topological Relation)，還保留了部分人臉部件的特征，主要方法包括主成分分析(Principal Component Analysis，PCA)方法、線性判別分析(Linear Discriminant Analysis，LDA)方法、二維主成分分析(2-D Principal Component Analysis，2DPCA)方法等[5]。

2 系統設計

本系統研究的主要目標就是利用人臉識別技術結合酒店管理，以提升客戶酒店服務體驗為核心，增強酒店管理業務能力。系統設計思想從開發模式、相關技術，安全性等方面闡述：

酒店管理系統采用 MVC 模式，以系統視圖、數據、控制分離設計的思想進行開發，一方面當業務流程發生改變時，功能模塊通過重新組合和修改就能適應新的業務需求，為系統未來的升級擴展提供了便利；另一方面功能模塊間的獨立性使得系統維護和修復的難度大大降低。

圖1 人臉識別功能場景

人臉識別功能模塊的實現需要先對用戶進行人臉信息的獲取，通過客戶在預訂酒店時所上傳的證件照傳入系統傳的臺服務器中，服務器通過調用虹軟人臉識別接口對證件照進行人臉檢測以及特征值的提取，并且與其個人信息身份綁定在MySQL數據庫中，用blob數據來存儲提取到的人臉特征值(1 032byte)。酒店入住時客戶需通過前臺攝像頭通過視頻流處理獲取人臉特征值并與人臉數據庫中的特征信息進行比對，比對成功后即可入住。客戶進出酒店場景時通過攝像頭進行識別出入登記，非酒店客戶不可使用，所以通過人臉識別確認其身份并且將其出入時間形成記錄。人臉識別功能模塊如圖1所示。

圖2 客戶端功能展示

通過對系統的功能性分析，對系統客戶端所實現的具體功能進行詳細設計，客戶端功能展示如圖2所示。

注冊登錄功能模塊是對客戶進入客戶端信息的認證，所創建的賬號在移動端也可以使用。用戶以電話作為登錄賬號，設置密碼就可以登錄系統進行酒店預訂等操作。

瀏覽首頁信息時給用戶第一直觀的感受，在系統客戶端首頁上方以輪播圖的形式來展現酒店內景，下方添加了個人信息、留言板、酒店場景介紹等功能模塊入口，并對酒店游泳館、健身房、停車場等酒店場景進行相關的簡介。

酒店預定功能簡捷，客戶可以根據所需要進行房型的選擇并且填寫入住人信息、身份證號碼，并且上傳證件照。

在查詢功能系統設計了餐飲查詢、訪客記錄、出行記錄查詢等功能為客戶提供簡便的查詢，餐飲查詢系統提供了菜品選擇，并且為其提供自動合計功能；訪客記錄為客戶提供了申請來訪人員；出行記錄查詢是用戶使用游泳館、健身房、停車場等酒店場景時通過人臉識別所記錄下來的個人足跡信息。

酒店場景的出入如游泳館、健身房、停車場等都將設立人臉識別攝像頭，通過人臉識別認證確認身份后才能使用場景。

我的訂單中，可以了解到房間訂單、餐飲訂單的情況，可以選擇退訂、修改等操作。

在留言板功能客戶可以通過留言板對酒店服務進行評價的操作，通過留言板體現酒店服務質量可以使用戶能夠更為了解酒店情況。

后臺管理模塊的設計充分考慮到管理人員的可操作性以及酒店管理數據的安全性，管理員需要通過管理賬號進行登錄，并且會生成登錄信息，管理員可以對后臺信息進行增刪改查的操作。后臺管理功能模塊如圖4所示。

客服信息管理模塊可以進行客服人員的添加查找和刪除，展示個人信息及職位方便日后對客服進行管理。

會員信息管理模塊主要實現查看所有在酒店頁面中注冊的賬戶信息，可以對其進行增加修改操作。

在酒店信息管理模塊中管理員可以更改酒店的詳細資料，并且更改客房信息狀態，并且能夠對預訂未住客戶、入住客戶、歷史入住客戶的信息進行查看及修改的操作。

在訪客信息管理中，管理員可以對客戶訪客的申請信息進行確認和操作。

訂單信息管理中，管理員可以看到客戶的餐飲訂單，并且通知后廚進行準備，可以更改其狀態未“未準備”“準備中”等信息。

在留言信息管理中，管理員可以對客戶留言進行查找、刪除的操作。通過了解客戶留言信息對酒店服務進行整改。

在新聞信息管理中，管理員可以發布酒店相關信息公告或者當日新聞。

在場景信息管理中，主要對健身房、游泳館、停車場場景中顧客的使用記錄進行查看、搜索等查找，為酒店管理提供幫助。

3 系統實現

系統客戶端通過Jsp語言實現用戶界面交互功能。在客戶端主頁界面上方實現了酒店內景的圖片輪播，在下方為系統的導航欄，分別設置了首頁、新聞、酒店預訂、留言板、后臺管理等功能入口。導航欄下方用戶注冊登錄后會增加查看個人信息、我的訂單、早餐查詢、健身房、游泳館、停車場、我的出入記錄、申請好友來訪、查看申請來訪結果等功能性入口，系統客戶端主界面如圖3所示。

圖3 網站主界面

4 系統測試

本節主要介紹對酒店系統的測試工作。從初始設計、規劃到成型、完成的整個實現過程，也是一個在不斷分析和測試的過程。對系統測試主要劃分為系統界面、功能等測試。

客戶端界面的測試，從本文前三節的內容中的效果可以看到對每個模塊中用戶操作的界面調整都很合理，主要表現在3個方面：(1)交互界面美觀，布局合理；(2)對功能操作的指引比較直觀，簡單易懂；(3)對用戶的提示或頁面加載出錯后的顯示友好，增強了客戶端與用戶界面的一體性。

5 結語

隨著時代信息化的快速發展，酒店行業的信息化建設也越來越多元化。如今人們出行越來越注重信息安全，以及出行體驗，良好的酒店管理系統能夠提升客戶的酒店服務體驗。

本方案所設計的酒店管理系統主要采用JavaScript技術，采用MySQL數據庫管理系統，以Java作為人臉識別接口調用語言，在具體的設計開發過程中，根據需求以及場景的合理性進行分析，對酒店管理系統的數據庫及具體功能模塊進行了詳細設計，將整個管理系統劃分為兩部分，一部分是面對客戶的客戶端，另一部分是面對酒店管理人員的后臺管理。