- 项目背景简介
随着人工智能、深度学习的发展以及在各个行业领域的应用，在智慧幼儿园方面还没有得到充分的应用。对于幼儿园学前儿童的健康管理，也是广大家长迫切的需求。幼儿园小朋友手没有洗干净，入园之前是否有红眼病、手足口病，对这些症状能够得到及时的发现并采取相应的措施则显得尤为必要。因此设计基于视频图像分析的智慧幼儿园系统，以满足广大家长能够及时了解自己的小孩在入园前后的健康状况，为幼儿园的小朋友健康保驾护航。
2. 系统功能介绍
对于移动安卓设备实时采集的摄像头图像，检测人脸以及五官定位、病例判断。主要包括实时的人脸检测，眼睛、鼻子、嘴巴、手的五官的定位识别，然后根据定位识别的五官区域，用BP神经网络来判断是否有红眼、口腔溃疡、手足口病等。
2.1 BP神经网络
人工神经网络 (artificial neural network, ANN) , 简称神经网络, 是一种抽象、模拟人脑进行信息处理功能的智能化系统。BP神经网络为多层神经网络, 包含输入层、隐含层和输出层。BP神经网络基于梯度下降的思想, 可用于完成输入量和输出量之间的非线性映射, BP网络拓扑图如下图所示。
2.2 BP神经网络设计过程
首先准备样本数据集, 将该数据集分为训练集和测试集5类, 通常分类的原则是随机选取.接下来利用Matlab人工智能工具箱或者Tensor Flow等平台系统, 对该人工智能的神经网络结构进行建模编程, 利用训练集样本对神经网络进行训练, 使得神经网络学习到模型参数, 最后再通过测试样本的测试, 达到精度要求后证明该神经网络的模型是有效的。
3. 开发环境
3.1硬件设备
操作系统：安卓手机，安卓版本5.1以上；
3.2支持软件
Android Studio 2.3, OpenCV-2.4.10-android-sdk, Java
4. 实验结果
4.1. 系统界面介绍
界面主要分为上下两部分，上半部分是显示实时采集的安卓手机摄像头图像以及五官定位分析的结果，下半低端部分是安卓手机前置和后置相机切换的按钮。
4.2.1. 系统主界面
4.3实时图像显示的主界面
4.3.1 点击“人脸检测”按钮，进入到实时图像显示画面
4.4前后置相机切换按钮显示
4.4.1 点击下方前后置相机切换图标-
，默认是打开前置相机，如下：
4.4.2 再次点击下方前后置相机切换图标-
4.5人脸检测以及五官定位结果
4.5.1 后置相机人脸检测结果
4.5.2 后置相机人脸检测之后，检测双眼结果
4.5.3 后置相机人脸以及五官定位结果
4.6视频分析判断结果
该系统识别分析一共有四种疾病，分别是红眼病、口腔溃疡、手口疱疹和手足口病。正常的话，标记为数字5，反之则标记为相应的索引编号。
4.6.1 视频分析结果标记-薛之谦
4.6.2 视频分析结果标记-周杰伦
4.6.3 视频分析结果标记-冯巩
