Python+OpenCV人脸识别签到考勤系统

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今天分享的项目为IOT实验室人员签到考勤设计，系统实现功能：

• 1.人员人脸识别并完成签到/签退
• 2.考勤时间计算
• 3.保存考勤数据为CSV格式（Excel表格）

PS：本系统2D人脸识别，节约了繁琐的人脸识别训练部分，简洁快捷

该项目为测试版，正式版会加入更多的功能，持续更新中…

测试版项目地址我会放到结尾

项目效果图

系统初始化登陆界面

主界面展示图

签到功能展示

签退功能展示

后台签到数据记录

是否签到/退判断

项目需要的环境

核心环境：

OpenCV-Python 4.5.5.64

face_recognition 1.30

face_recognition_model 0.3.0

dlib 19.23.1

UI窗体界面:

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

代码部分

MainWindow.py

UI文件加载：

class Ui_Dialog(QDialog):
    def __init__(self):
        super(Ui_Dialog, self).__init__()
        loadUi("mainwindow.ui", self)       #加载QTUI文件

self.runButton.clicked.connect(self.runSlot)

self._new_window = None
self.Videocapture_ = None

摄像头调用：

 def refreshAll(self):
        print("当前调用人脸检测摄像头编号（0为笔记本内置摄像头，1为USB外置摄像头）：")
        self.Videocapture_ = "0"

OutWindow.py

获取当前系统时间:

class Ui_OutputDialog(QDialog):
    def __init__(self):
        super(Ui_OutputDialog, self).__init__()
        loadUi("./outputwindow.ui", self)   #加载输出窗体UI

#datetime 时间模块
now = QDate.currentDate()
current_date = now.toString('ddd dd MMMM yyyy') #时间格式
current_time = datetime.datetime.now().strftime("%I:%M %p")
self.Date_Label.setText(current_date)
self.Time_Label.setText(current_time)

self.image = None

签到时间计算:

 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)

人脸识别部分:

# 人脸识别部分
        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" #未知人脸识别为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

签到数据保存与判断:

# csv表格保存数据
        def mark_attendance(name):
            """
            :param name: 人脸识别部分
            :return:
            """
            if self.ClockInButton.isChecked():
                self.ClockInButton.setEnabled(False)
                with open('Attendance.csv', 'a') as f:
                        if (name != 'unknown'):         #签到判断：是否为已经识别人脸
                            buttonReply = QMessageBox.question(self, '欢迎 ' + name, '开始签到' ,
                                                               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('签到')
self.HoursLabel.setText('开始签到计时中')
self.MinLabel.setText('')

self.Time1 = datetime.datetime.now()
self.ClockInButton.setEnabled(True)
else:
print('签到操作失败')
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, '确认签退?',
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('签退')
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('签退操作失败')
self.ClockOutButton.setEnabled(True)

项目目录结构

后记

不足点

因为本系统没有进行人脸训练建立模型，系统误识别率较高，安全性较低

系统优化较差，摄像头捕捉帧数较低（8-9），后台占有高，CPU利用率较高 数据保存CSV格式，安全性较低

正式版改进

• 1.加入TensorFlow深度学习，提高系统人脸识别安全性与准确性
• 2.加入MySQL数据库，对签到数据进行更安全保护，不易被修改
• 3.美化优化UI设计

项目下载

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