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Python人臉識別簽到考勤系統

編輯:Python

前言

本項目為IOT實驗室人員簽到考勤設計,系統實現功能:

  • 人員人臉識別並完成簽到/簽退

  • 考勤時間計算

  • 保存考勤數據為CSV格式(Excel表格)

PS:本系統2D人臉識別,節約了繁瑣的人臉識別訓練部分,簡潔快捷

該項目為測試版,正式版會加入更多的功能,持續更新中..... 測試版項目地址我會放到結尾

項目效果圖

登陸界面
主界面展示圖:
簽到功能展示

簽退功能展示
後台簽到數據記錄
是否簽到/退判斷

項目環境

核心環境:

  • OpenCV-Python     4.5.5.64

  • face_recognition 1.30

  • face_recognition_model   0.3.0

  • dlib 19.23.1

UI窗體界面:

  • PyQt5                        5.15.4

  • pyqt5-plugins                5.15.4.2.2

  • PyQt5-Qt5                    5.15.2

  • PyQt5-sip                    12.10.1

  • pyqt5-tools                  5.15.4.3.2

編譯器

Pycham 2021.1.3

**Python版本 3.9.12**

Anaconda

輔助開發QT-designer

項目配置

代碼部分

核心代碼

「MainWindow.py」UI文件加載:

class Ui_Dialog(QDialog):
    def __init__(self):
        super(Ui_Dialog, self).__init__()
        loadUi("mainwindow.ui", self)       ##加載QTUI文件
        self.runButton.clicked.connect(self.runSlot)
        self._new_window = None
        self.Videocapture_ = None

攝像頭調用:

def refreshAll(self):
        print("當前調用人倆檢測攝像頭編號(0為筆記本內置攝像頭,1為USB外置攝像頭):")
        self.Videocapture_ = "0"

「OutWindow.py」獲取當前系統時間

class Ui_OutputDialog(QDialog):
    def __init__(self):
        super(Ui_OutputDialog, self).__init__()
        loadUi("./outputwindow.ui", self)   ##加載輸出窗體UI
        ##datetime 時間模塊
        now = QDate.currentDate()
        current_date = now.toString('ddd dd MMMM yyyy')  ##時間格式
        current_time = datetime.datetime.now().strftime("%I:%M %p")
        self.Date_Label.setText(current_date)
        self.Time_Label.setText(current_time)
        self.image = None

簽到時間計算

def ElapseList(self,name):
        with open('Attendance.csv', "r") as csv_file:
            csv_reader = csv.reader(csv_file, delimiter=',')
            line_count = 2
            Time1 = datetime.datetime.now()
            Time2 = datetime.datetime.now()
            for row in csv_reader:
                for field in row:
                    if field in row:
                        if field == 'Clock In':
                            if row[0] == name:
                                Time1 = (datetime.datetime.strptime(row[1], '%y/%m/%d %H:%M:%S'))
                                self.TimeList1.append(Time1)
                        if field == 'Clock Out':
                            if row[0] == name:
                                Time2 = (datetime.datetime.strptime(row[1], '%y/%m/%d %H:%M:%S'))
                                self.TimeList2.append(Time2)

人臉識別部分

## 人臉識別部分
        faces_cur_frame = face_recognition.face_locations(frame)
        encodes_cur_frame = face_recognition.face_encodings(frame, faces_cur_frame)
        for encodeFace, faceLoc in zip(encodes_cur_frame, faces_cur_frame):
            match = face_recognition.compare_faces(encode_list_known, encodeFace, tolerance=0.50)
            face_dis = face_recognition.face_distance(encode_list_known, encodeFace)
            name = "unknown"    ##未知人臉識別為unknown
            best_match_index = np.argmin(face_dis)
            if match[best_match_index]:
                name = class_names[best_match_index].upper()
                y1, x2, y2, x1 = faceLoc
                cv2.rectangle(frame, (x1, y1), (x2, y2), (0, 255, 0), 2)
                cv2.rectangle(frame, (x1, y2 - 20), (x2, y2), (0, 255, 0), cv2.FILLED)
                cv2.putText(frame, name, (x1 + 6, y2 - 6), cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX, 0.5, (255, 255, 255), 1)
            mark_attendance(name)
        return frame

簽到數據保存與判斷

## csv表格保存數據
        def mark_attendance(name):
            """
            :param name: 人臉識別部分
            :return:
            """
            if self.ClockInButton.isChecked():
                self.ClockInButton.setEnabled(False)
                with open('Attendance.csv', 'a') as f:
                        if (name != 'unknown'):         ##簽到判斷:是否為已經識別人臉
                            buttonReply = QMessageBox.question(self, '歡迎 ' + name, '開始簽到' ,
                                                               QMessageBox.Yes | QMessageBox.No, QMessageBox.No)
                            if buttonReply == QMessageBox.Yes:
                                date_time_string = datetime.datetime.now().strftime("%y/%m/%d %H:%M:%S")
                                f.writelines(f'\n{name},{date_time_string},Clock In')
                                self.ClockInButton.setChecked(False)
                                self.NameLabel.setText(name)
                                self.StatusLabel.setText('簽到')
                                self.HoursLabel.setText('開始簽到計時中')
                                self.MinLabel.setText('')
                                self.Time1 = datetime.datetime.now()
                                self.ClockInButton.setEnabled(True)
                            else:
                                print('簽到操作失敗')
                                self.ClockInButton.setEnabled(True)
            elif self.ClockOutButton.isChecked():
                self.ClockOutButton.setEnabled(False)
                with open('Attendance.csv', 'a') as f:
                        if (name != 'unknown'):
                            buttonReply = QMessageBox.question(self, '嗨呀 ' + name, '確認簽退?',
                                                              QMessageBox.Yes | QMessageBox.No, QMessageBox.No)
                            if buttonReply == QMessageBox.Yes:
                                date_time_string = datetime.datetime.now().strftime("%y/%m/%d %H:%M:%S")
                                f.writelines(f'\n{name},{date_time_string},Clock Out')
                                self.ClockOutButton.setChecked(False)
                                self.NameLabel.setText(name)
                                self.StatusLabel.setText('簽退')
                                self.Time2 = datetime.datetime.now()
                                self.ElapseList(name)
                                self.TimeList2.append(datetime.datetime.now())
                                CheckInTime = self.TimeList1[-1]
                                CheckOutTime = self.TimeList2[-1]
                                self.ElapseHours = (CheckOutTime - CheckInTime)
                                self.MinLabel.setText("{:.0f}".format(abs(self.ElapseHours.total_seconds() / 60)%60) + 'm')
                                self.HoursLabel.setText("{:.0f}".format(abs(self.ElapseHours.total_seconds() / 60**2)) + 'h')
                                self.ClockOutButton.setEnabled(True)
                            else:
                                print('簽退操作失敗')
                                self.ClockOutButton.setEnabled(True)
項目目錄結構

後記

  • 因為本系統沒有進行人臉訓練建立模型,系統誤識別率較高,安全性較低

  • 系統優化較差,攝像頭捕捉幀數較低(8-9),後台占有高,CPU利用率較高

  • 數據保存CSV格式,安全性較低

正式版改進

  • 加入TensorFlow深度學習,提高系統人臉識別安全性與准確性

  • 加入MySQL數據庫,對簽到數據進行更安全保護,不易被修改

  • 美化優化UI設計

源碼在公眾號Python研究者後台回復考勤簽到獲取~

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