HTML5+tracking.js实现刷脸支付

最近刷脸支付很火，老板们当然要追赶时代潮流，于是就有了刷脸支付这个项目。前端实现关键的技术是摄像头录像，拍照和人脸比对，本文来探讨一下如何在html5环境中如何实现刷脸支付以及开发过程中遇到的问题。

1.摄像头

1.1 input获取摄像头

html5中获取手机上的图片，有两种方式，使用input，如下可以打开摄像头拍照：

<input type="file" capture="camera" accept="image/*"/>

另外如果想打开相册，可以这样：

<input type="file" accept="img/*">

但是这两种方式都会有兼容性问题，用过的同学可能都知道。

1.2 getUserMedia获取摄像头

getUserMedia是html5一个新的api，官方一点的定义是：

MediaDevices.getUserMedia() 会提示用户给予使用媒体输入的许可，媒体输入会产生一个MediaStream，里面包含了请求的媒体类型的轨道。此流可以包含一个视频轨道（来自硬件或者虚拟视频源，比如相机、视频采集设备和屏幕共享服务等等）、一个音频轨道（同样来自硬件或虚拟音频源，比如麦克风、A/D转换器等等），也可能是其它轨道类型。

简单一点说就是可以获取到用户摄像头。

同上面input一样，这种方式也有兼容性问题，不过可以使用其他方式解决，这里可以参考MediaDevices.getUserMedia()，文档中有介绍"在旧的浏览器中使用新的API"。我这里在网上也找了一些参考，总结出一个相对全面的getUserMedia版本，代码如下：

// 访问用户媒体设备
getUserMedia(constrains, success, error) {
    if (navigator.mediaDevices.getUserMedia) {
        //最新标准API
        navigator.mediaDevices.getUserMedia(constrains).then(success).catch(error);
    } else if (navigator.webkitGetUserMedia) {
        //webkit内核浏览器
        navigator.webkitGetUserMedia(constrains).then(success).catch(error);
    } else if (navigator.mozGetUserMedia) {
        //Firefox浏览器
        navagator.mozGetUserMedia(constrains).then(success).catch(error);
    } else if (navigator.getUserMedia) {
        //旧版API
        navigator.getUserMedia(constrains).then(success).catch(error);
    } else {
        this.scanTip = "你的浏览器不支持访问用户媒体设备"
    }
}

1.3 播放视屏

获取设备方法有两个回调函数，一个是成功，一个是失败。成功了就开始播放视频，播放视屏其实就是给video设置一个url，并调用play方法，这里设置url要考虑不同浏览器兼容性，代码如下：

success(stream) {
    this.streamIns = stream
    // 设置播放地址，webkit内核浏览器
    this.URL = window.URL || window.webkitURL
    if ("srcObject" in this.$refs.refVideo) {
        this.$refs.refVideo.srcObject = stream
    } else {
        this.$refs.refVideo.src = this.URL.createObjectURL(stream)
    }
    this.$refs.refVideo.onloadedmetadata = e => {
        // 播放视频
        this.$refs.refVideo.play()
        this.initTracker()
    }
},
error(e) {
    this.scanTip = "访问用户媒体失败" + e.name + "," + e.message
}

注意：

1. 播放视屏方法最好写在onloadmetadata回调函数中，否则可能会报错。
2. 播放视频的时候出于安全性考虑，必须在本地环境中测试，也就是http://localhost/xxxx中测试，或者带有https://xxxxx环境中测试，不然的话或有跨域问题。
3. 下面用到的initTracker()方法也好放在这个onloadedmetadata回调函数里，不然也会报错。

2. 捕捉人脸

2.1 使用tracking.js捕捉人脸

视屏在video中播放成功之后就开始识别人脸了，这里使用到一个第三方的功能tracking.js，是国外的大神写的JavaScript图像识别插件。关键代码如下：

// 人脸捕捉
initTracker() {
    this.context = this.$refs.refCanvas.getContext("2d")    // 画布
    this.tracker = new tracking.ObjectTracker(['face'])     // tracker实例
    this.tracker.setStepSize(1.7)                           // 设置步长
    this.tracker.on('track', this.handleTracked)            // 绑定监听方法
    try {
        tracking.track('#video', this.tracker)      // 开始追踪
    } catch (e) {
        this.scanTip = "访问用户媒体失败，请重试"
    }
}

捕获到人脸之后，可以在页面上用一个小方框标注出来，这样有点交互效果。

// 追踪事件
handleTracked(e) {
    if (e.data.length === 0) {
        this.scanTip = '未检测到人脸'
    } else {
        if (!this.tipFlag) {
            this.scanTip = '检测成功，正在拍照，请保持不动2秒'
        }
        // 1秒后拍照，仅拍一次
        if (!this.flag) {
            this.scanTip = '拍照中...'
            this.flag = true
            this.removePhotoID = setTimeout(() => {
                this.tackPhoto()
                this.tipFlag = true
            }, 2000)
        }
        e.data.forEach(this.plot)
    }
}

在页面中画一些方框，标识出人脸：

<div class="rect" v-for="item in profile"
             :style="{ width: item.width + 'px', height: item.height + 'px', left: item.left + 'px', top: item.top + 'px'}">div>

// 绘制跟踪框
plot({x, y, width: w, height: h}) {
    // 创建框对象
    this.profile.push({ width: w, height: h, left: x, top: y })
}

2.2 拍照

拍照，就是使用video作为图片源，在canvas中保存一张图片下来，注意这里使用toDataURL方法的时候可以设置第二个参数quality，从0到1，0表示图片比较粗糙，但是文件比较小，1表示品质最好。

// 拍照
tackPhoto() {
    this.context.drawImage(this.$refs.refVideo, 0, 0, this.screenSize.width, this.screenSize.height)
    // 保存为base64格式
    this.imgUrl = this.saveAsPNG(this.$refs.refCanvas)
    // this.compare(imgUrl)
    this.close()
},
// Base64转文件
getBlobBydataURI(dataURI, type) {
    var binary = window.atob(dataURI.split(',')[1]);
    var array = [];
    for(var i = 0; i < binary.length; i++) {
        array.push(binary.charCodeAt(i));
    }
    return new Blob([new Uint8Array(array)], {
        type: type
    });
},
// 保存为png,base64格式图片
saveAsPNG(c) {
    return c.toDataURL('image/png', 0.3)
}

拍照完成之后就可以把文件发送给后端，让后端进行对比验证，这里后端使用的是阿里云的接口。

3. 最后效果

3.1 参考代码demo

最后，demo我已经放在github上了，感兴趣可以打开看一下。

效果如下：

3.2 在项目中落地

最后放在项目中，无非就是最后一个步骤，去调用接口比对，根据比对结果成功是成功还是失败，决定是人脸支付还是继续使用原来的密码支付，效果如下：

ps：这里人脸比对失败了，是因为我带着口罩，就不呲牙露脸了。后端调用阿里云的接口地址：https://help.aliyun.com/document_detail/154615.html?spm=a2c4g.11186623.6.625.632a37b9brzAoi