OpenCV人脸识别
目标方案
在树莓派上,PiCamera获得视频流,OpenCV识别, 然后用mjpg-streamer内发布http的视频流服务。
本篇文章主要记录OpenCV人脸识别实现的细节。
OpenCV的人脸识别基础
人脸识别的技术门槛应该很低了,而且是AI技术中成熟度比较高的应用之一。现在很多好用的API,这里用到OpenCV的开源实现。
import cv2 face_patterns = cv2.CascadeClassifier('/usr/local/opt/opencv3/share/OpenCV/haarcascades/haarcascade_frontalface_default.xml') sample_image = cv2.imread('/Users/abel/201612.jpg') faces = face_patterns.detectMultiScale(sample_image,scaleFactor=1.1,minNeighbors=5,minSize=(100, 100))for (x, y, w, h) in faces: cv2.rectangle(sample_image, (x, y), (x+w, y+h), (0, 255, 0), 2) cv2.imwrite('/Users/abel/201612_detected.png', sample_image);
上述代码就是使用OpenCV识别一副图片中的多个人脸。代码来源于这个blog, 参数是个比较重要的东西,要知道每个参数对应的效果。
视频流中的OpenCV人脸识别
这里是使用OpenCV的cascade识别人脸和眼睛,并用颜色框标识出来。OpenCV会自动调用电脑的摄像头,因此确保摄像头可用。
import numpy as npimport cv2 face_cascade = cv2.CascadeClassifier('D:\\bms\\workspace\\PythonProjects\\OpenCVDemo\\haarcascade_frontalface_default.xml') eye_cascade = cv2.CascadeClassifier('D:\\bms\\workspace\\PythonProjects\\OpenCVDemo\\haarcascade_eye.xml') cap = cv2.VideoCapture(0)while(True): ret, img = cap.read() gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) faces = face_cascade.detectMultiScale(gray, 1.3, 5) for (x, y, w, h) in faces: cv2.rectangle(img, (x,y), (x+w, y+h), (255, 0, 0), 2) roi_gray = gray[y:y+h, x:x+w] roi_color = img[y:y+h, x:x+w] eyes = eye_cascade.detectMultiScale(roi_gray) for (ex, ey, ew, eh) in eyes: cv2.rectangle(roi_color, (ex, ey), (ex+ew, ey+eh), (0, 255, 0), 2) cv2.imshow('frame', img) if cv2.waitKey(30) & 0xFF == ord('q'): breakcap.release() cv2.destroyAllWindows()
这里说一下,haar_cascade_xxx.xml是个Haar分类器进行识别的参数。可以从OpenCV的源码里找到基本的(人脸 眼睛之类)分类器参数。使用的时候需要下载到本地。
Haar分类器的原理之后再详细研究总结一下。
好了,现在将一开始的图片中检测人脸的代码优化一下,加入额外功能:
#!/usr/bin/python''' used for detect face on one image Usage: python detect_face.py -i <inputfile> -o <outputfile> '''import cv2 as cvimport os, sys, getoptdef detect_face(infile, outfile): if not os.path.exists(infile): print("Please give input file!") return if not os.path.exists('haarcascade_frontalface_default.xml'): print("Please put haarcascade_frontalface_default.xml in current dir") return infile_path = os.path.abspath(infile) image = cv.imread(infile_path, 1) gray = cv.imread(infile_path, 0) haarcascade_frontalface_path = os.path.abspath('haarcascade_frontalface_default.xml') face_cascade = cv.CascadeClassifier(haarcascade_frontalface_path) faces = face_cascade.detectMultiScale(gray, 1.1, 5) for (x, y, w, h) in faces: cv.rectangle(image, (x, y), (x+w, y+h), (255, 0, 0), 2) cv.imwrite(outfile, image)def main(argv): infile = 'input.jpg' outfile = 'output.jpg' try: opts, args = getopt.getopt(argv, "hi:o:") except getopt.GetoptError: print("detect_face.py -i <inputfile> -o <outputfile>") sys.exit(2) for opt, arg in opts: if opt == '-h': print("detect_face.py -i <inputfile> -o <outputfile>") sys.exit() elif opt == '-i': infile = arg elif opt == '-o': outfile = arg detect_face(infile, outfile)if __name__ == "__main__": main(sys.argv[1:])
这样就可以使用shell调用人脸识别的功能了。
作者:飞天小小猫
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