需求分析初稿

2022-06-19 18:15:13 字數 4108 閱讀 7402

1引言

由於是初次接觸軟體工程設計這種知識領域,而且是和搭檔一起完成這個專案,要學習python計算機學習等多種東西,所以難度還是有的。希望在做專案的過程中能鍛鍊自己,在過程中學習新知識,提高自己的實踐動手能力。

1.1   目的

在確定選題,全面查閱相關資料,了解相關的知識背景後,撰寫了此專案需求規格說明書。該文件是關於人臉識別簽到系統的功能和效能的描述,重點描述了系統的功能需求,並將其作為系統設計階段的主要輸入。

1.2專案背景

專案名稱:基於深度學習的人臉識別系統

開發者:計科1703 吳坤  

計科1703 張珏鋮

計科 1703 宋劍橋

計科 1703 譚瑋

1.3縮寫說明

無1.4術語定義

無1.5參考資料

[1]tensorflow技術解析與實戰[m].北京:人民郵電大學出版社,2017

[2]python核心程式設計(第三版)[m].北京:人民郵電大學出版社,2016

[3]數字影象處理(第三版)[m].武漢:武漢大學出版社,2003

[4]需求規格分析說明書標準[s].gb 856d-1988

1.6版本資訊

修改編號

修改日期

修改後版本

修改位置

修改內容概括

2019.3.24

1.0全部

完成第一次編寫

2019.3.28 

1.1引言 參考資料

內容補充 排版完善

表一   具體版本資訊

2任務概括

2.1系統定義

2.1.1 專案**及背景

在當下,人臉識別已經成為了火熱的課題,有關人臉識別的各種研究成果層出不窮。圍繞著人臉識別這個課題,各國研究人員提出了各種各樣的演算法,主要包括以下四個方面的研究:

1.提出不同的人臉空間模型,包括以線性判別分析為代表的線性建模方法,以kernel方法為代表的非線性建模方法和基於3d資訊的3d人臉識別方法。

2.深入分析和研究影響人臉識別的因素,包括光照不變人臉識別、姿態不變人臉識別和表情不變人臉識別等。

3.利用新的特徵表示,包括區域性描述子(gabor face, lbp face等)和深度學習方法。

2.1.2 專案的目標

本專案要完成的任務是人臉識別。系統在事先錄入使用者的**資料後,使用者在攝像頭前拍攝自己的**,然後提交給系統進行檢驗。檢驗後系統會反饋出識別結果。如果檢驗後發現是系統中已有的資訊,系統將會提示識別到底人臉對應哪個人。如果不是系統中已經儲存的資訊,系統會提示無法識別並要求使用者重試。

2.1.3 系統整體結構

物理組成結構:

2.1.4 系統各部分組成、與其他部分的關係、各部分的介面等

本系統僅需用帶有nvidia主機板的計算機、採用gpu加速以及用自帶攝像頭採集影象即可獨立完成,不需其他介面。

2.2執行環境

2.2.1 裝置環境

個人筆記本

2.2.2硬體環境

能執行主流程式設計軟體,有攝像頭,最好擁有gpu的筆記本。

2.2.3軟體環境

該系統基於windows系統,採用python 3.7.2,使用opencv,keras(使用tensorflow作為後端)等庫

2.2.4網路環境

本系統無需連線網路,完全使用本地資源,後期考慮採用gpu雲計算的方式進行神經網路的訓練。

2.2.5操作環境

個人筆記本

2.2.6應用環境

系統工作流程如下圖所示:

2.3條件細則

2.3.1軟體開發工作的假定和約束,如經費限制、開發期限等

該系統基於windows系統,採用python 3.7.2,使用opencv,keras(使用tensorflow作為後端)等庫

本專案由二人小組開發,要求於數字影象處理課程結束前開發完畢。

2.3.2終端使用者,使用者的教育水平和技術專長

終端使用者要求會使用膝上型電腦的攝像頭。

2.3.3軟體的預期使用頻度等

本軟體在課前或課間進行人臉識別簽到,使用頻率中等。

3資料描述

3.1靜態資料

本系統需要採集,需要訓練神經網路,需要有輸出資訊。因此,本系統需要儲存和神經網路的資訊,以及需簽到成員的基本資訊。

3.2動態資料

採集的使用者資訊

3.3 資料庫描述

mysql 8.0

3.4 資料字典

3.5 資料採集

系統執行時需要預先讀取資料,或實時通過外設讀取資料

系統執行前需要讀取需簽到成員的大量與對應的姓名和學號,系統啟動後需通過攝像頭讀取簽到成員的**。

4功能需求

4.1功能劃分

4.1.1系統功能組成

攝像頭採集和處理

本地處理

卷積神經網路的搭建與訓練

使用訓練好的模型進行測試

使用測試完畢的模型進行識別

4.1.2功能編號和優先順序

編號名稱

優先順序描述

主要發起者

攝像頭採集和處理

重要為神經網路提供樣本集

管理員本地處理

次要對採集到進行預處理以適應系統需求

管理員卷積神經網路的搭建與訓練

重要核心,只有訓練好神經網路的模型才能進行識別

管理員使用訓練好的模型進行測試

次要測試模型的精確度

管理員使用測試完畢的模型進行識別

重要採集使用者影象進行識別

使用者4.1.3 功能定義

卷積神經網路搭建和訓練:通過上述兩個子模組得到訓練集與測試集(訓練集與測試集比例為8:2),開始搭建神經網路並對模型進行訓練,最終搭建成符合需要的卷積神經網路。

使用訓練好的模型進行測試:完成訓練後,用測試集對訓練好的模型進行精度測試,測試已經訓練好的模型的推廣能力。

使用測試好的模型進行識別:完成訓練後,使用搭建好的模型進行識別。在識別時,優先採集使用者影象,然後提取使用者影象的特徵,最終通過卷積神經網路完成對使用者影象的識別並反饋結果。

4.2 功能描述

4.2.1 功能說明

採集**:指啟用攝像頭拍攝當前使用者的**

4.2.2  詳情描述

5效能需求

5.1資料精確度

系統所需要的具有嚴格的格式要求,在輸入前必須滿足格式要求。

5.2時間特性

一般操作的響應時間應在可接受的時間範圍內。

5.3 適用性

滿足一般學生使用的需求,識別的速度應盡可能的快,準確率盡可能高。對前面提到的執行環境要求不應存在困難。

6執行需求

6.1 使用者介面

6.1.1 介面風格

遵守windows風格。

6.1.2 介面描述和樣式

根據最終需求設計相關的介面。

6.2 硬體介面

本系統需要呼叫計算機攝像頭,執行本系統的計算機應保證攝像頭可用。

6.3 軟體介面

執行在windows 系統之上

6.4 故障處理

正常使用時不應出錯,若執行遇到錯誤,退出程式後自動重啟,並向開發者傳送錯誤資訊。

7其它要求

7.1檢測或驗收標準

人臉識別的準確率達到老師要求的標準。

7.2可用性,可維護性,可靠性,可轉換性,可移植性要求

軟體故障率低於10%。

軟體要求模組設計,裝置驅動可更換。

7.3安全保密性要求

無。7.4開發要求

合適的opencv,python,keras,tensorflow版本。

按照黑盒測試方法測試用例進行驗收

1118 衝刺1 需求文件(初稿)

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