成都外国语学校
1引言
据假期研究性学习小组的调查显示：在我国，不管是寄宿制还是非寄宿制的中小学，学生在校就餐都是一种非常普遍的现象。目前学校为学生提供餐饮服务大概可分为两种方式：① 配餐制：这种方式管理简便，容易控制成本，但学生普遍不太欢迎，家长也多有抱怨；② 点餐制：这种方式下需要预测各种菜品的需求，由于各校中小学生人数有限，容易造成浪费，但学生和家长欢迎。结合近几年的发展趋势看，点餐制是中小学餐饮服务的发展方向。
在点餐制的服务中，几乎全部采用饭卡/一卡通等实物卡片充值消费，如图1所示，这种方式对中小学生有如下弊端: ① 中小学生自理能力较差，导致卡片容易丢失，由于卡片一般不加密或消费超过一定金额时才需要输入密码，容易被冒用，造成当事人资金损失；② 卡片容易损坏或消磁，不管是哪种损坏，都需要去管理中心处理，给学生造成不便；③ 卡片有时由于换衣服等问题忘记携带，致使到食堂才发现，影响及时就餐。
人脸识别作为一种基于生物特征的非接触式身份认证技术，具有应用方便、可靠性强等特点，近年来在电子政务、宿舍管理、机房管理和施工管理中应用越来越普遍[1-4]。
2 基于人脸识别与校讯通的点餐方案
2.1中小学校讯通应用现状
中小学生的成长离不开家长的监督和管理，为了实现学校和家长之间的交流与沟通，中小学普遍使用了校讯通。校讯通是利用现代信息技术实现家庭与学校快捷、实时沟通的教育网络平台。它可以让家长每天都能了解到自己孩子在学校的情况，也可以让家长随时、随地的向老师提出建议或反映孩子在家里的表现。
2.2 基于校讯通的饭卡/一卡通替代方案
基于校讯通的饭卡/一卡通替代方案如图2所示，这是一个家长、学生和食堂管理者共同参与的集成解决方案。本解决方案分为校讯通家长手机APP端、食堂服务窗口人脸识别终端、食堂菜品管理与费用结算终端三个部分，基于校讯通平台进行集成，各部分的功能如下：
（1）校讯通家长APP端
家长APP端的功能主要有如下三个：①账户管理：由家长随时通过手机APP登录查询账户余额，同时可通过微信、支付宝接口为账户充值，通过校讯通电子账户代替饭卡/一卡通实体卡，避免饭卡丢失、损坏、忘带等带来的资金和就餐问题。②点餐预约：家长和学生周末可一起通过手机APP预约食堂发布的下一周每日每餐的菜品，这样家长可合理搭配孩子的饮食，避免孩子挑食、偏食等问题。③ 消费查看：家长可随时查看孩子每日每餐的消费清单。
（2）食堂服务窗口人脸识别终端
食堂服务窗口人脸识别终端用于采集待取餐学生的人脸信息，将人脸信息与事先建立好的人脸数据库中的信息比对，比对成功后获得该学生的账户和菜品预约信息，食堂服务人员可根据预约信息为学生快速配餐。
（3）食堂菜品管理与费用结算终端
食堂菜品管理与费用结算终端主要面向食堂管理者，其功能分为三个方面：①下周菜品发布：可提前一周发布下周计划提供的菜品，供家长/学生提前预约；②菜品需求汇总：可汇总学生每日每餐的菜品需求，按需备菜；③ 费用结算：根据人脸识别终端反馈的学生取餐信息扣除其账户对应的费用。
3人脸识别点餐的实现技术
3.1 人脸识别点餐实现流程
要实现人脸识别就餐，首先就要采集学生人脸数据，建立学生人脸数据库。当学生来就餐时，学生脸对着终端采集器采集取餐现场人脸照片，照片与数据库中已有的人脸信息进行匹配，根据匹配的信息获得学生身份，从而可关联到学生点餐信息和账户，从而完成取餐，其流程如图3所示。
为了保证学生人脸信息的快速准确识别，需要对学生采集多张正脸、侧脸图片，只要与其中一张比对成功即可获取其信息。
3.2 人脸识别的实现方法
人脸识别的技术目前已经相对成熟，其中OpenCV（Open Source Computer Vision Library）的开源基础算法库[5]在人脸识别的实现中具有广泛应用。人脸识别的过程可分为人脸检测和人脸识别两个过程。
（1）人脸检测：可使用OpenCV的级联分类器来完成，调用级联分类器传入照片，对照片进行灰度化处理，加载级联分类器将人脸图片加载到Intel公司的训练库，调用级联分类器的检测函数检测人脸，获得人脸所在位置数据。
（2）人脸识别：对检测出来的人脸灰度化处理后的图片，可使用OpenCV的人脸识别类来实现，通过调用predict函数进行识别，与人脸库数据库中的学生照片信息进行比对，返回比对得到的学生的账户以及预约点餐信息。
4. 结束语
本文针对目前中小学生学校食堂就餐中配餐制及点餐制的问题进行了分析，提出了基于人脸识别技术的校讯通集成点餐解决方案，通过校讯通学生电子账户替代传统的饭卡/一卡通实物，家长通过校讯通手机APP监控账户并完成账户充值；食堂管理人员通过终端发布下周每日每餐的菜品，家长和学生通过手机APP预约，食堂管理人员统计各菜品预约备菜；学生通过在食堂服务窗口刷脸取餐，避免实物卡的各种不便，同时满足家长对学生就餐监控的需求。
参考文献
[1] 韦韩. 基于人脸识别的考勤系统在学生宿舍的应用[J]. 现代信息科技, 2018年10期:118-119
[2] 龚结龙,吴缙峰,朱虹,等. 基于人脸识别的施工升降机安全监测系统设计[J]. 物联网技术,2018年12月：32-35,37
[3] 陈奎,邢雪妍,田欣沅,等.基于CNN的人脸识别门禁系统设计[J]. 徐州工程学院学报(自然科学版), 2018年04期:89-92
[4] 蒋晓川. 人脸识别考勤技术研究[J]. 信息与电脑(理论版), 2018年23期: 125-126
[5] 陈志恆,姜明新. 基于openCV的人脸检测系统的设计[J].电子设计工程,2012(10):182-184
论文作者:张文清
论文发表刊物:《科技尚品》2019年第1期
论文发表时间:2019/7/18
标签：学生论文; 家长论文; 食堂论文; 的人论文; 终端论文; 账户论文; 菜品论文; 《科技尚品》2019年第1期论文;