食堂刷脸支付消费系统.docx

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食堂刷脸支付消费系统

食堂刷脸支付消费系统

设计方案

XXXXX科技有限公司

XXX年XX月

1刷脸支付背景2

2项目概述3

2.1项目背景3

2.2项目需求4

3设计要求6

3.1设计思路6

3.2性能目标7

4系统设计9

4.1流程设计9

4.1.1食堂消费9

4.1.2小卖部消费1...0

4.2功能设计1..1

4.2.1人脸采集1..1

4.2.2人脸检测1..2

4.2.3系统功能1..3

5硬件选型1..5

5.1人脸识别消费一体机1..5

5.2刷脸支付系统工作站1..7

6界面设计1..9

7方案优势2..0

7.1系统优势2..0

7.2对比优势2..1

8系统清单2..2

1刷脸支付背景

刷脸支付的未来已来，看人工智能如何赋能新零售？

与之前网上流传的某宝刷脸支付视频不同，另外一个刷脸支付无需再输入手机号码的后四位进行验证，只需事先在App中录入自己的脸部信息，便可实现在购物全程只需对着摄像头刷脸两次（包括进店一次，支付结算一次）就可完成买单，哪怕是做鬼脸、戴帽子甚至是遮住自己的半张脸也能够轻松被识别出来。

此外，根据顾客在店内的浏览记录，终端设备还可以显示出商品推荐的有关信息，

这也是一个亮点。

2项目概述

2.1项目背景

某公司食堂服务对象：

总体约500人，不含其他情况下的客户和公务接待人员（另计）。

本方案旨在为某公司设计人脸识别的“刷脸支付”管理模式。

在改变原有设备繁多，支付流程方式缓慢不可控的前提下，从根本上杜绝代刷现象，从而避免了浪费，其他类似项目实践证明应用刷脸支付后，食堂在改善了或是标准的情况下，开支还是有明显下降。

现行的消费支付系统都是通过刷IC卡模式，出现一人刷卡，多人消费、消费管理混乱等现象。

原数据服务系统设备老化性能过低（WindowsXP系统，需要原厂家支持数据备份迁移），不足以支撑本次涉及的“刷脸支付”，故需要更换新的工作站以确保人脸识别的速度和准确率。

系统现状：

设备繁多，管理混乱；

刷卡消费模式；

正式员工可多次无限制消费支付；

员工卡、公务卡、卡卡难防⋯⋯

2.2项目需求

本设计方案满足某公司食堂管理业务发展需要,切实贴合业务整体规划。

为

提高服务水准、改善职工福利，提升单位形象奠定坚实基础，本项目主要建设内容包括了:

人脸识别过程主要包括人脸检测、关键点检测、质量评估、特征提取及人脸识别。

输入人脸图像，首先经过人脸检测模块定位出人脸所在位置，接着人脸关键点检测模块从人脸区域检测出关键点，然后基于人脸关键点实现人脸纹理正规化，降低人脸识别难度，继而提取正规化人脸的深层语义特征表达以区分不同的人，最后通过人脸特征比对模块实现人脸识别。

通过系统管理、用户管理、账户管理、消费模式、余额提示、消费查询、消费记录、统计报表等功能，实现“刷脸支付”。

本次项目通过“刷脸支付”项目建设，实现的应用价值如下：

节约食堂开支

本系统从根本上杜绝代刷现象，从而避免了浪费，其他类似项目实践证明应

用刷脸支付后，食堂在改善了或是标准的情况下，开支还是有明显下降。

改善职工福利

本系统的关联账户功能，可为职工、职工家属、客户分别定制不同的收费标

准，总而即体现了人性化管理，又能将有限的伙食补贴，尽可能的用到职工本人身上

规范公务接待

以前使用IC卡，无法对公务接待进行管理。

本系统特有的人脸识别支付功能，将公务接待也纳入了管理范畴，使公务接待也实现了有据可查。

提升单位形象

人脸识别作为一种国家战略的身份验证技术，应用于职工食堂，可瞬间给职工和来宾留下深刻的印象，在为技术的现金而感叹的同时，也增强了对单位的信赖度。

完善采集员工人脸数据作为系统人脸识别比对标准，建立人脸识别AI服务。

3设计要求

3.1设计思路

食堂“刷脸支付”项目涉及对业务的理解、模型的设计、接口的规范等。

项目构成的复杂性决定了系统的开发、建设、实施是一个复杂的系统工程，因此，各个系统设计需要一个先进、科学、完整、成熟的设计思路作为设计人员的参照和指导，才能确保该系统全局规划合理、设计思路清晰、实施建设有序。

基于此提出了以下设计思路：

建设满足厂商提供的基于各种协议的接口，打造统一标准的接口系统，增加系统的伸缩性，健壮性和复用性；

以数据准确性为基础，以保证交互数据的正确性、合理性和数据的准确性为基础；

以业务功能为出发点：

系统以实际业务为出发点进行功能和系统的设计，以保证系统的高可用性；

可持续性发展：

系统通过统一的基础规范和标准、准确的实时数据来建立更多可用的功能。

提供的全部软件设备都支持客户要求的系统相关技术标准，对于技术标准和规范中未涵盖的内容符合相应的国际标准。

3.2性能目标

性能指标

性能目标

可靠性

能屏蔽用户操作错误，输入数据时能进行有效性检查具有失效恢复能力及容错性，故障可追溯操作权限控制安全可靠，不易非法侵入系统运行稳定，操作错误不会导致死机或系统异常退出现象具备数据备份及数据恢复能力，数据安全可靠，不丢失

易用性（用户界面）

易学习性和理解性用户界面友好、界面风格保持一致各种提示信息准确，术语规范友好的图形用户界面

集成性

支持多业务各功能模块间的数据共享各功能模块数据的一致性支持他业务系统的数据集成

可维护性

易分析，软件具有自我诊断与查错能力易修改，当软件出现故障或环境变化时，修改软件的容易升级维护方便

可扩展性

用户可定制界面可进行系统功能的扩充提供二次开发接口

松耦合性

各主要功能域和功能模块间，采用松耦合模式进行部署和数据交换。

4系统设计

4.1流程设计

4.1.1食堂消费

客户

公务接待

职工

人脸识别屏幕

登记用户

人脸底库

触摸屏输入消费金额

职工特定时间第一次刷脸：

固定金额数据库（每天30元）职工特定时间多次刷脸

（含自行购买其他菜品）：

职工福利数据库（每月500元）

食堂刷脸支付设备

系统后台管理人员

刷脸/刷卡

刷脸/刷卡

失败

成功

失败

成功

消费分类

超额

消费定价设置

计费模块

账户充值续费

客户

余额提醒

调账功能

公务接待

计费策略

拒绝消费

所有注册用户

职工

数据库分

类消费

收银

A类

B类

N类

实价

定价

定价

定价

扣费扣次

充值缴费

消费明细

消费查询

消费记录

消费统计

数据统计

各类、消费明细、统计报表

消费查询统计

打印消费报表

4.1.2小卖部消费

系统后台管理人员

登记用户人脸底库

消费定价设置

超额

实价

消费

调账

计费

充值

扣费

功能

策略

缴费

收银

余额

提醒

数据统计

账户充值续费

各类、消费明细、统计报表

打印消费报表

4.2功能设计

4.2.1人脸采集

当正式职工需要在食堂使用人脸识别“刷脸支付”时，可以通过“刷脸支付消费系统”进行登记注册。

注册时需要提供员工卡信息，并按照系统要求提交员工人脸图片即可完成注册，在实现刷脸支付的同时保留原有的刷卡支付。

功能流程：

人脸采集与信息绑定功能流程

刷脸支付消费系统人脸识别消费一体机

人脸数据采集人脸特征建模人脸特征信息输出

食堂就餐用户在刷脸支付消费系统上传注册照片后，系统在完成人脸数据采集、特征建模、特征信息输出，并且将照片特征信息至人脸识别消费一体机进行验证。

若验证成功，人脸识别消费一体机将成功的指令发送至刷脸支付消

费系统，并且将该人脸特征和饭卡信息绑定。

后台用户（管理员）可自行通过刷脸支付消费系统增加、更改、删除

人脸信息，并且同步至人脸识别消费一体机。

4.2.2人脸识别

已经在系统完成人脸注册的员工来到食堂就餐消费时，通过前置人脸识别消费一体机的摄像头，能够准确检测出来该员工的信息，同时在刷脸支付消费系统中展示该员工的头像图片及员工相关信息情况。

刷脸支付消费系统在显示员工信息的同时会自动从该员工的用餐卡中进行

扣费操作。

（具体业务逻辑详见4.1.1食堂消费流程设计）

人脸识别支付流程

摄像头抓拍人脸

系统其他功能

输出会员工信息和人脸图像

扣取用餐费用

展示处理结果

员工将人脸数据传输至人脸识别消费一体机摄像头：

用于视频流里人脸检测

分析，刷脸支付消费系统将人脸特征信息下发至人脸消费一体机。

刷脸支付消费系统中人脸识别消费一体机的识别准确率≥99.95%，识别速度＜1s（非网络延迟）。

刷脸支付消费系统收到人脸照片后，进行验证，验证成功后将，该人脸图片传入至人脸识别消费一体机。

人脸识别消费一体机在收到刷脸支付消费系统的人脸信息和识别请求后，将数据库中的人脸数据与该数据进行对比，同时将对比结果发送至刷脸支付消费系统。

若对比失败，人脸识别消费一体机需向刷脸支付消费系统发送错误信息，

即失败原因。

刷脸支付消费系统接收到错误信息后将错误信息显示在人脸识别消费一体机。

若对比成功，人脸识别消费一体机向刷脸支付消费系统发送对比成功结果，则刷脸支付消费系统会向人脸识别消费一体机输出员工信息和人脸图像数据。

人脸识别消费一体机在收到员工信息和人脸图像数据后，刷脸支付消费系统扣取本次员工用餐费用。

员工用餐费用扣取后，人脸识别消费一体机界面展示本次处理结果，具

体展示字段需前端界面开发侧与用户确定。

4.2.3系统功能

系统初步设计功能如下：

人脸数据采集、人脸检测、人脸特征分析、人脸数据对比、人脸特征信息输出

人脸识别消费一体机实现人脸检测、人脸特征分析、人脸数据比对等；

后台工作站的刷脸支付系统实现人脸数据采集、人脸特征建模、人脸特征信息输出等。

下述功能属于刷脸支付系统功能。

系统管理

资源管理、资源权限管理、单位管理、数据权限管理、单位信息管理、系统参数设置、自动任务管理、系统数据清理设置等。

用户管理（含人脸底库管理）人脸照片建模注册、绑定卡号等。

人员管理、VIP人员管理等。

账户管理（链接不同的数据库，SQL）正式职工账户：

发改委、能源局；

公务接待账户；三个不同类型的消费数据库：

正式职工固定金额数据库（每天30元，早餐9.99元、午餐20元、晚餐0.01元）、正式职工福利数据库（每月500元）、公务接待卡数据库（按照处室配额）。

消费模式（职工、客户、公务接待、小卖部消费）职工消费，每个就餐时间段（如早上7:

00-9:

00，中午：

11:

30-13:

00，晚上18:

30-20:

00，就餐时间可自行设置），第一次刷脸支付，链接正式职工固定金额数据库（每天30元），扣取想要费用或者是按次计算。

第二次或者是多次刷脸支付，链接正式职工福利数据库（每月500元），扣取实际消费金额。

客户消费由职工刷脸支付，链接正式职工福利数据库（每月500元），

扣取实际消费金额。

公务接待，链接公务接待卡数据库（按照处室配额），扣取实际消费金额。

小卖部消费，链接正式职工福利数据库（每月500元），扣取实际消费金额。

小卖部消费不接收公务接待。

余额提示

针对正式职工福利数据库（每月500元）与公务接待卡数据库（按照处室配额）的余额提示，余额不足提示其他方式支付。

消费记录

职工可查询当月、上月的详细消费记录日志；

可查询公务接待的每笔消费记录，同时记录当时刷脸支付消费的人脸信息。

统计报表（消费高峰时间段等）⋯⋯消费记录表报统计，可直观地查看哪天、哪个时间段的就餐人数最多？

何时、哪个机构公务接待比较频繁？

5硬件选型

5.1人脸识别消费一体机

序号

硬件名称

配置

1

显示屏

11.6寸三星屏，分辨率：

1366x768P，屏幕比例：

16:

9

2

触摸

10点G+G电容触摸屏（操作员面带触摸）

3

系统主板

win7系统I3-4010集成Intel?

HD5500显示核心主频：

1.7GHz双核处理器TDP17W，采用Intel?

Haswell-U高速芯片组，内存4G，硬盘60G

4

摄像头

高清200万针孔人脸摄像头

5

IC读卡器

支持Mifare标准，频率：

13.56MHz兼容卡，读卡距离：

大于70mm，读卡时间：

小于100ms，供电方式：

USB取电输出接口：

高速USB

6

wifi

无线接收模块+天线

7

驱动板

分屏异显驱动板

5.2刷脸支付系统工作站

宝德PT6610S是宝德公司最新推出的一款塔式单路工作站产品，它采用

IntelC236高性能芯片组，支持IntelE3-1200V5/I3/I5/I7-6/7系列处理器，该机型最多支持内存容量64GB，支持4个3.5寸非热插拔SATA硬盘，可选支持热插拔（需选择四位笼热插拔模组），并可灵活扩展全高的PCI-E设备。

高集成度的设计在有限空间内带来强劲的性能表现足以支撑关键任务的运行，满足流媒体应用的需要，满足客户的各种定制化需求。

PT6610S提供先进的管理功能和存储技术，具有可靠的可扩充性和高可用性。

标配500W塔式单电源

1XIntelXeonProcessorE3-1275V54C/8T3.6GHz8MHDGraphicsP530/80W

2X8G/DDR4/2133或2400MHz/ECC-Unbuffer/2Ranks

1X2T/SATA6Gb/64M/3.5寸/桌面级

1XSamsung/SSD/256GB/860PRO（SATA/2.5寸/6GB/S）

三星（SAMSUNG）C24F390FHC23.5英寸1800R震撼曲率爱眼低蓝光曲

面显示器：

罗技（Logitech）MK275无线光电键鼠套装：

6界面设计

系统界面设计需遵循以下共同的原则：

遵循一致的准则，确立标准并遵循

无论是控件使用，提示信息措辞，还是颜色、字体、窗口布局风格，遵循统一的标准，做到真正的一致。

操作流程的统一简便

在整个运营系统中，常用的功能，如添加、修改、删除、查看等，有相同的操作方法和流程，简单易用。

界面元素对象化

界面中各种元素尽可能对象化，包括顶部系统标识、底部版权信息、导航条、按钮、表格、图形控件等。

对于网页格式的用户界面，适应不同浏览器类型的浏览效果。

对所有可能造成损害的动作，如删除操作，坚持要求用户确认。

提示信息一致

提示信息恰当且规范，容易理解并且口径统一。

提示信息出现在一致的位置，如弹出提示窗口、窗口的上方或窗口的下方。

出错及异常提示对各种出错或异常状态给予用户一个友好的提示和帮助，并提示用户大概是由于什么原因引起的。

颜色使用恰当，遵循对比原则，统一色调遵循对比原则：

在浅色背景上使用深色文字，深色背景上使用浅色文字，

整个界面色彩尽量少的使用类别不同的颜色

字体

使用统一字体，字体标准的选择依据操作系统类型决定。

所有控件尽量使用

大小统一的字体属性，除了特殊提示信息、加强显示等例外情况。

7方案优势

7.1系统优势

技术先进采用了人脸识别、设备集成一体机等先进技术，使产品更人性化。

应用便捷

职工就餐消费时，只要站在一体机前即可自动识别，识别速度＜1s

安全卫生免接触，不用担心传染病菌。

准确性高

准确度超过99.95%，不受表情、胡须、帽子、眼镜等影响。

万能计价

支持多级账户、关联账户、自行定价、按月、按餐限次消费、点餐等。

安全性强

双缓存保障数据准确性，每餐后自动备份数据

放在工作台上，双屏异显设计，插电即用

一体机专利技术，外观高档大气

7.2对比优势

IC卡与人脸识别对比：

对比项

IC卡

人脸识别

防代刷

×不能

√无法代刷

防遗失

×易丢失

√用不丢失

可靠性

低

高

单一性

×一人多卡吗、一卡多人

√只有一张人脸

人机互认

×不支持

√机器与人的识别结果可互相佐证

事件查证

×不支持

√交易有存照，事后可查证

绿色环保

×不环保

√环保

卫生隐患

×有接触

√无接触

8系统清单

序号

项目名称

详细参数

单位

数量

单价（元）

合计（元）

备注

1

人脸识别消费一体机

设备参数详见5.1

台

2

￥22,000

￥44,000

2

工作站

设备参数详见5.2含23.5英寸曲面显示器罗技无线键鼠

套

2

￥17,000

￥34,000

3

刷脸支付系统

系统开发功能详见4.2套用原有SQL数据库

套

1

￥182,000

￥182,000

预计45天

4

项目实施安装线材

设备安装、调试、集成等识别率现场优化

项

1

￥30,000

￥30,000

5

项目报价合计

￥290,000

大写：

人民币贰拾玖万整