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% 导言区
\documentclass[a4paper]{ctexart}%book，report，letter
\title{\textbf{\Huge 程序设计综合实验}
\\ \textit{\huge 需求报告} }
\author{刘志远\quad 2020212174\\
刘威\quad 2020212172\\
沈琪\quad 2020212178}
\date{\today}
\usepackage{xcolor}
\usepackage{longtable}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
\allowdisplaybreaks
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{arrows,shapes,chains}
\usepackage{bm}
% \usepackage{ctex}
%\newcommand{\zhongdian}{\textbf}
\usepackage{graphicx}
% 正文区
\begin{document}
\maketitle
\tableofcontents
\newpage
\section{任务概述}
\subsection{目标}
1.在PC端完成针对一个用户的实时情绪分析与疲劳识别，并整合为用户精神健康信息实时输出在GUI上。
2.保存一段时间内用户的精神健康数据，并根据信息提供精神健康的检测结果与改善建议。
3.进阶目标：可以同时识别并记录多人的精神健康情况。
4.进阶目标：添加神态识别模块（如皱眉）以及相关心理微表情的检测分析。
\subsection{系统（或用户）的特点 }
\textbf{系统特点：}
可以提供专业的精神健康情况检测结果与改善建议，结合情绪分析与疲劳识别服务，让用户更了解自己的精神状态。
对于集体单位，可以获得为员工、学生的具体精神状况，以便于关心员工、学生的心理状态与工作、学习效率。
\textbf{用户特点：}
\begin{figure}[h]
%\small
\centering
\includegraphics[width=12cm]{2}
\caption{用户画像/共感图（以学生用户为例）}
\end{figure}
产品的用户主要分为一下四类：
\subitem{1.从事长时间面对屏幕的职业者（文字工作者、程序员等）。此类用户精神状态往往较为低迷，需要在心理问题上得到更多帮助。}
\subitem{2.长期进行重复性工作的职业者。此类用户人际交往活动不多，渴望得到关心等正反馈来调节心理状态。}
\subitem{3.心理状态尚未稳定成熟的学生。此类用户的情绪波动较大，使用特点可能不规律而急促。}
\subitem{4.对自己心理健康状态关注较多的人。此类用户可以使用产品长期规律记录个人心理状况，使用特点为较规律且持续。}
\subsection{假定和约束}
\textbf{开发期限假定：}
用两周时间进行概要设计，两周时间进行详细设计，六周时间实现调试和集成，在教学周第十六周完成所有内容。
\textbf{开发约束：}
Python的实现：运行效率较慢，倚赖库较多，对平台的适应性较差。
识别检测模块：可能出现检测模型过大，检测时间较长，从而导致识别帧率降低，精度下降，用户体验下降。
数据库的结构及最终实现方式需要在编写过程中进行设计。
\newpage
\section{需求规定}
\subsection{软件功能说明}
\begin{table}[h]
\centering
\addtolength{\leftskip} {-1.5cm}
\begin{tabular}{|c |c |c |c|}
\hline
功能要求&输入量&处理&输出\\\hline
情绪识别&从用户获得的&通过训练好的&蕴含情绪信息\\
&实时视频流&CNN网络进行分类&的列表（float list）\\\hline
倦态检测&从用户获得的&通过68个人脸特征点进行分析&疲劳程度（float）\\
&实时视频流&计算出哈欠及眼动信息&\\\hline
汇总精神信息&蕴含精神状态信息&分类汇总&含有精神状态和时间\\
&的列表（float list）&存储到数据库中&的json文件\\\hline
精神信息&含有精神状态和时间&进行数据分析&用户一段时间的精神\\
数据分析&的json文件&&状态信息图表与相关建议\\
\hline
*人脸识别&从用户获得的&根据68个人脸特征点 &——\\
&实时视频流&提取的特征向量&\\\hline
\end{tabular}
\caption{软件功能说明表（*为进阶任务）}
\end{table}
产品容量：一次仅接受一个人脸输入，并且系统一次仅在一个终端上运行，不存在在一次运行中并行操作的用户。
\subsection{对功能的一般性规定}
本处仅列出对开发产品的所有功能（或一部分）的共同要求，如要求界面格式统一，统一的错误声音提示，要求有在线帮助等。
\subsection{用户界面}
概要描述功能对应的用户界面风格。
\subsection{对性能的一般性规定}
\subsubsection{精度}
说明对该系统的输入、输出数据精度的要求，可能包括传输过程中的精度。
\subsubsection{时间特性要求}
说明对于该系统的时间特性要求。
\subsubsection{灵活性}
说明对该系统的灵活性的要求，即当需求发生某些变化时，该系统对这些变化的适应能力，如：操作方式上的变化；运行环境的变化；同其他软件的接口的变化；精度和有效时限的变化等。
\subsubsection{输入输出要求}
解释各输入输出数据类型，并逐项说明其媒体、格式、数值范围、精度等。对系统的数据输出及必须标明的控制输出量进行解释并举例。
\subsubsection{数据管理能力要求}
说明需要管理的文卷和记录的个数、表和文卷的大小规模，要按可预见的增长对数据及其分量的存储作出估算。
\subsubsection{故障处理要求}
列出可能的软件、硬件故障以及对各项性能而言所产生的后果和对故障处理的要求。
\subsubsection{其他专门要求}
如用户对安全保密的要求，包括信息加密、信息认证方面的要求；对使用方便的要求，对可维护性、可补充性、易读性、可靠性、运行环境可转换性的特殊要求等。
\section{运行环境规定}
\begin{figure}[h]
%\small
\centering
\includegraphics[width=10cm]{1}
\caption{系统数据流简图}
\end{figure}
\subsubsection{GUI（图形界面）}
该部分主要完成以下任务：
\subitem{1、给予用户更优质的程序交互体验}
\subitem{2、实时传输来自用户的视频流信息至核心算法部分}
\subitem{2、实时输出经核心算法分析后的用户精神健康信息}
\subitem{3、获取数据库中存储的用户精神健康信息以提供检测结果与改善建议}
代码由……完成
\subsubsection{核心算法}
该部分主要完成以下任务：
\subitem{1、获取来自GUI的视频流信息}
\subitem{2、利用核心算法（情绪分析与疲劳识别）实时分析视频流信息}
\subitem{3、将实时分析的用户精神健康信息在GUI输出给用户并保存部分信息于数据库}
代码由python的PyQt库完成
\subsubsection{数据库}
该部分主要完成以下任务：
\subitem{1、获取并保存来自核心算法部分的的精神健康信息}
代码由SQLite完成
\subsection{设备}
列出运行该软件所需要的硬件设备。
\subsection{支撑软件}
列出支持软件,包括要用到的操作系统、编译（或汇编）程序、数据库管理系统、测试支持软件等。
\subsection{接口}
简要说明该软件同其他软件之间的公共接口、数据通信协议等。
\subsection{控制}
说明控制该产品的运行的方法和控制信号，并说明这些制信号的来源。
\section{尚需解决的问题}
列出在需求分析阶段必须解决但尚未解决的问题。
\end{document}