基于Mind+的人脸识别API应用

2024年华南师范大学“新师范”融合创新夏令营。

本学习资料由华南师范大学钟柏昌教授团队原创，未经许可不得以任何形式转载，仅供夏令营学习。

1. 图形化编程与人工智能教育

图形化编程是一种利用图形界面代替传统代码输入的编程方式，特别适合于中小学教学。通过图形化编程，学生可以使用拖放积木块的方式来创建程序，而不必担心复杂的语法和错误提示。这种直观、易用的编程方式，降低了学习编程的门槛，使学生能够更快地上手并体验到编程的乐趣。

在人工智能教育中，图形化编程同样具有显著优势。它可以帮助学生直观地理解人工智能的基本概念和工作原理。例如，学生可以通过图形化编程平台，设计简单的机器学习模型，进行图像识别、语言处理等任务，从而完成有趣的人工智能项目。这不仅增强了他们的学习兴趣，还培养了他们解决实际问题的能力。

本章将基于Mind+平台简要介绍图形化编程及其人工智能相关应用，希望各位同学能通过本章的学习，认识图形化编程在人工智能教育方面的应用。

2.Mind+的基本使用方法

Mind+包含实时、上传和Python三种不同类型的模式，相较于同类软件，其能在较好的满足编程需要的同时，适配多种开源硬件，满足项目式教学作品制作的需求。线上营阶段将主要围绕Mind+的实时模式开展，线下营则会主要使用Python模式开展。

如上图所示，Mind+的实时模式界面主要划为积木区、编辑区、舞台区三个区域。积木区包含所有基础的积木指令，点击拓展可以获取更加丰富的指令，包括后续将用到的人工智能相关模块指令。

通过将积木区的积木指令拖动至编辑区即可编写程序，编辑区里会显示当前已编写的代码积木块。舞台区呈现角色与背景图样，程序运行后，角色将会根据编程区的指令进行运动。如下图所示为基础的代码指令，可尝试完成编写，并点击右上角“绿旗”体验程序运行效果。

本章将不再逐一介绍基础的代码指令，若此前未接触过此类图形化编程软件，建议自行结合官方教程，探索不同代码的使用方式。Mind+官方教程：https://mindplus.dfrobot.com.cn/

3. AI图像识别模块的使用

本次将主要用到扩展中的“AI图像识别”模块，该模块主要通过调用百度AI开放平台的API实现人脸识别等任务。

点击扩展>网络服务，点击“AI图像识别”即可在积木区增加相应的代码指令。

3.1 API资源领取与应用创建

如下图所示，Mind存在默认的公用账户，但账户存在访问次数限制，经常无法使用。因此建议大家自行注册百度AI开放平台账号，并创建应用以供使用需要。

百度AI开放平台：https://ai.baidu.com/。如下图，登陆后打开控制台，初次登录时会提示实名认证，选择个人认证即可，依据提示完成实名。

如下图，在控制台界面点击左上角按键，选择“人脸识别”，本次主要用到人脸识别相关功能，若想要体验其他人工智能功能，可自行按提示领取其他服务。

如下图，点击“去领取”获取免费资源，待领接口处选择全部，点击“0元领取”即可。百度AI开放平台提供了包括人脸检测、人脸对比等多个服务的免费体验，每人每月均有1000次的赠送调用量。

如下图，领取完成后，回到界面点击“去创建”，接口选择勾选“人脸识别”的全部即可，应用归属选择个人，填写应用名称与应用描述，点击立即创建即可完成应用创建。完成创建后的近两日内有可能会有工作人员电话咨询应用创建目的，如实回答学习使用即可。

如下图，点开应用列表，即可找到所创建应用对应的API Key与Secret Key，将这两样内容填写至Mind+平台的相应积木块即可通过图形化编程对API进行调用。

3.2 AI图像识别积木指令的基本使用说明

如下图，AI图像识别的基础设置主要包括账户切换、弹窗显示画面、开启摄像头。

如下图，点击“切换至独立账户”积木指令右侧的齿轮图案，输入API Key与Secret Key，完成基础设置。

如下图，为简单的人脸识别程序示例，点击右上角绿旗程序开始运行，点击空格获取当前画面并进行人脸识别，可尝试仿照示例搭建代码并运行体验。

如下图，按下空格后的程序主要为两项内容，一为截取摄像头画面，获取输入数据；二为对输入数据进行判断，输出结果。若识别到人脸则输出相关信息，若未识别到人脸则会输出“没有人脸”。

3.3 人脸库功能的使用说明

除前文介绍了最基础的人脸识别功能之外，还可通过人脸录入功能，录入特定人脸以满足更加多样的应用需求。

下图所示为一个简单的人脸录入程序的编写，按下空格键后会录入当前识别到的人脸信息至“FaceGroup1”。后续通过调用该人脸库即可识别出已经录入的人像。

下图为简单的调用人脸库程序，若识别到已经录入人脸库的人脸，该程序会输出人脸的名称信息。