基于人脸识别的颈椎健康评估系统

吴燎

摘 要：随着手机和电脑使用频率增加，不良的使用习惯造成了大众的颈椎出现问题。如何简单、快速评估大众的颈椎健康，成为了需要解决的问题。人脸识别的颈椎健康系统基于百度人脸识别技术。通过识别颈椎的上下、左右、平面旋转角度结合评估算法评价用户的颈椎健康情况。最终实现简单、快速评估颈椎健康的效果。

关键词：人脸识别;颈椎;健康评估系统

近年来颈椎问题成为了全世界的通病，据统计，世界上大概有20%的人有颈椎的疼痛病，此外，中国人中的慢性疼痛病中，颈椎部位排在所有疼痛部位的第2位，颈椎的发病率每年都在增加。[1]此健康评估系统能有效地检测颈椎的健康程度，提早发现颈椎问题，有效地减少颈椎病的发病率和颈椎病的进一步恶化。

一、相关技术

（1）百度人脸识别技术。百度人脸上识别API[2]是百度免费开放的人脸识别接口。能快速检测人脸并返回人脸框位置、五官定位与人脸特征关键点准确识别多种人脸属性。利用这个API，通过发送一张人脸的图片到API服务器，即可返回人脸识别的信息。返回的数据包括人的年龄、性别、脸型、人脸特征点坐标、人脸位置等信息。返回的部分数据如下：

"angle"：{

"yaw"：-0.34859421849251

"pitch" 1.9135693311691

"roll"：2.3033397197723

}

（2）Https。Https协议是加密传输的http协议，基于ssl，实现网络之间的超文本数据传输。颈椎健康评估系统的照片传输，涉及个人隐私安全问题。传统的网络http协议传输的数据包容易被截取，隐私容易被泄露。https采用了加密算法，数据不容易被截取，即使别截取也不易破解，大大提高了传输数据的安全性。

二、系统设计与实现

（一）总体架构设计

（二）系统的实现

（2）请求百度人脸识别api。按照百度人脸识别技术文档，首先要转码图片，将截取得图片转为base64格式作为请求的参数发送到人脸识别api。接着利用ajax技术进行访问请求api地址。如果发送的请求成功，客户端将收到识别的结果数据，识别的结果包括人脸的上下、左右、平面旋转角度。

（3）对比标准角度。识别的结果将与标准的数据进行对比，为此需要确立一个角度标准。角度标准参考了人体颈椎旋转角度的范围，选取易于确定的45°确定3个标准角度。[3]分别是平面旋角45°，上下旋角45°，左右旋角45°。使用者应该依次做竖直仰头45°，平面顺时针旋转45°，向右旋转45°三个动作。三个动作返回的旋转角度与标准角度对比，如果差异的越大，说明颈椎的越差，如果差异越小，说明颈椎越健康。

（4）评估颈椎的健康程度。根据识别的结果与标准角度对比判断颈椎的健康程度，健康程度一共分为三个等级，第一个等级是健康的等级，允许测试数据与标准属于有10°的误差，表示测试者颈椎很健康;第二个等级是提示等级，测试数据与标准数据有大于10°小于20°的误差，表示颈椎有问题的倾向，应注意调整。第三個是严重警告等级，测试数据与标准数据误差大于20°，表示颈椎健康严重存在问题，提醒积极治疗颈椎疾病。

三、总结

本文是关于人脸识别技术颈椎健康评估系统的设计。基于百度人脸识别技术，加上颈椎旋转角度的标准，基本实现了人体颈椎健康的评估功能。但也存在着不足之处，系统根据向上旋转、向右旋转、顺时针三个动作仅评估了上下、左右、平面旋转功能，此三个动作对颈椎整体的评估还不够全面，今后的研究中将对三个动作进行组合，例如在向上旋转的同时又向右旋转，结合更多的标准和更复杂的动作对颈椎有一个更全面的评估。

参考文献：

[1]梅蓉，景蓉.颈椎病健康教育管理的研究进展[J].中国医药导报，2018，15（35）：49-52.

[2]百度公司.百度AI人脸识别平台[EB/OL].http：//ai.baidu.com/tech/face.

[3]梅凌，李义凯，付小勇，等.颈椎旋转手法的扳动方向与颈椎旋转角度的关系[J].中国康复医学杂志，2010，25（1）：9-12.