python实现人脸识别代码


Posted in Python onNovember 08, 2017

从实时视频流中识别出人脸区域,从原理上看,其依然属于机器学习的领域之一,本质上与谷歌利用深度学习识别出猫没有什么区别。程序通过大量的人脸图片数据进行训练,利用数学算法建立建立可靠的人脸特征模型,如此即可识别出人脸。幸运的是,这些工作OpenCV已经帮我们做了,我们只需调用对应的API函数即可,先给出代码:

#-*- coding: utf-8 -*-

import cv2
import sys
from PIL import Image

def CatchUsbVideo(window_name, camera_idx):
  cv2.namedWindow(window_name)
  
  #视频来源,可以来自一段已存好的视频,也可以直接来自USB摄像头
  cap = cv2.VideoCapture(camera_idx)        
  
  #告诉OpenCV使用人脸识别分类器
  classfier = cv2.CascadeClassifier("/usr/local/share/OpenCV/haarcascades/haarcascade_frontalface_alt2.xml")
  
  #识别出人脸后要画的边框的颜色,RGB格式
  color = (0, 255, 0)
    
  while cap.isOpened():
    ok, frame = cap.read() #读取一帧数据
    if not ok:      
      break     #将当前帧转换成灰度图像    grey = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)         
    
    #人脸检测,1.2和2分别为图片缩放比例和需要检测的有效点数
    faceRects = classfier.detectMultiScale(grey, scaleFactor = 1.2, minNeighbors = 3, minSize = (32, 32))
    if len(faceRects) > 0:      #大于0则检测到人脸                  
      for faceRect in faceRects: #单独框出每一张人脸
        x, y, w, h = faceRect    
        cv2.rectangle(frame, (x - 10, y - 10), (x + w + 10, y + h + 10), color, 2)
            
    #显示图像
    cv2.imshow(window_name, frame)    
    c = cv2.waitKey(10)
    if c & 0xFF == ord('q'):
      break    
  
  #释放摄像头并销毁所有窗口
  cap.release()
  cv2.destroyAllWindows() 
  
if __name__ == '__main__':
  if len(sys.argv) != 2:
    print("Usage:%s camera_id\r\n" % (sys.argv[0]))
  else:
    CatchUsbVideo("识别人脸区域", int(sys.argv[1]))

先看一下程序输出结果:

python实现人脸识别代码

程序正确的识别出了我的脸,加上空白行不到50行代码,还是很简单的。当然,绝大部分的工作OpenCV已经默默地替我们做了,所以我们用起来才这么简单。关于代码有几个地方需要重点交代,首先就是人脸分类器这行:

#告诉OpenCV使用人脸识别分类器
classfier = cv2.CascadeClassifier("/usr/local/share/OpenCV/haarcascades/haarcascade_frontalface_alt2.xml")

这行代码指定OpenCV选择使用哪种分类器(注意,一定习惯分类这个说法,ML的监督学习研究的就是各种分类问题),OpenCV提供了多种分类器:

python实现人脸识别代码

上图为我的电脑上安装的OpenCV3.2提供的所有分类器,有识别眼睛的(甚至包括左右眼),有识别身体的,有识别笑脸的,甚至还有识别猫脸的,有兴趣的可以逐个试试。关于人脸识别,OpenCV提供多个分类器选择使用,其中haarcascade_frontalface_alt_tree.xml是最严格的分类器,光线、带个帽子都有可能识别不出人脸。其它的稍微好点,default那个识别最宽松,某些情况下我家里的灯笼都会被识别成人脸;)。另外安装环境不同,分类器的安装路径也有可能不同,请在安装完OpenCV后根据分类器的实际安装路径修改代码。另外再多说一句,如果我们想构建自己的分类器,比如检测火焰(火灾报警)、汽车(确定路口汽车数量),我们依然可以使用OpenCV训练构建,详细说明参见OpenCV的官方文档。

接下来解释如下几行代码:

#人脸检测,1.2和2分别为图片缩放比例和需要检测的有效点数
faceRects = classfier.detectMultiScale(grey, scaleFactor = 1.2, minNeighbors = 3, minSize = (32, 32))
if len(faceRects) > 0:     #大于0则检测到人脸                  
  for faceRect in faceRects: #单独框出每一张人脸
    x, y, w, h = faceRect    
    cv2.rectangle(frame, (x - 10, y - 10), (x + w + 10, y + h + 10), color, 2)

其中classfier.detectMultiScale()即是完成实际人脸识别工作的函数,该函数参数说明如下:

grey:要识别的图像数据(即使不转换成灰度也能识别,但是灰度图可以降低计算强度,因为检测的依据是哈尔特征,转换后每个点的RGB数据变成了一维的灰度,这样计算强度就减少很多)

scaleFactor:图像缩放比例,可以理解为同一个物体与相机距离不同,其大小亦不同,必须将其缩放到一定大小才方便识别,该参数指定每次缩放的比例

minNeighbors:对特征检测点周边多少有效点同时检测,这样可避免因选取的特征检测点太小而导致遗漏

minSize:特征检测点的最小值

对同一个画面有可能出现多张人脸,因此,我们需要用一个for循环将所有检测到的人脸都读取出来,然后逐个用矩形框框出来,这就是接下来的for语句的作用。Opencv会给出每张人脸在图像中的起始坐标(左上角,x、y)以及长、宽(h、w),我们据此就可以截取出人脸。其中,cv2.rectangle()完成画框的工作,在这里我有意识的外扩了10个像素以框出比人脸稍大一点的区域。cv2.rectangle()函数的最后两个参数一个用于指定矩形边框的颜色,一个用于指定矩形边框线条的粗细程度。

好了,人脸识别的事说清楚了,下一篇该讲讲如何准备训练数据了,只有训练数据足够多,我们的程序才能识别出这是谁,而不是无论青红皂白框个人脸就完事。

总结

以上就是本文关于python实现人脸识别代码的全部内容,希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站:python通过socket实现多个连接并实现ssh功能详解、Python基础练习之用户登录实现代码分享、Python入门之三角函数全解【收藏】等,有什么问题可以随时留言,小编会及时回复大家的。感谢朋友们对本站的支持!

Python 相关文章推荐
Python转码问题的解决方法
Oct 07 Python
Python在不同目录下导入模块的实现方法
Oct 27 Python
python将文本分每两行一组并保存到文件
Mar 19 Python
python装饰器-限制函数调用次数的方法(10s调用一次)
Apr 21 Python
对Python中plt的画图函数详解
Nov 07 Python
Python数据预处理之数据规范化(归一化)示例
Jan 08 Python
pycharm修改文件的默认打开方式的步骤
Jul 29 Python
python实现简单银行管理系统
Oct 25 Python
Python cookie的保存与读取、SSL讲解
Feb 17 Python
Python实现分数序列求和
Feb 25 Python
使用python从三个角度解决josephus问题的方法
Mar 27 Python
Python调用Redis的示例代码
Nov 24 Python
python生成随机图形验证码详解
Nov 08 #Python
Python爬虫实例爬取网站搞笑段子
Nov 08 #Python
python执行使用shell命令方法分享
Nov 08 #Python
python通过socket实现多个连接并实现ssh功能详解
Nov 08 #Python
Python基础练习之用户登录实现代码分享
Nov 08 #Python
python实现简单中文词频统计示例
Nov 08 #Python
python中如何正确使用正则表达式的详细模式(Verbose mode expression)
Nov 08 #Python
You might like
PHP clearstatcache()函数详解
2010/03/02 PHP
Smarty Foreach 使用说明
2010/03/23 PHP
PHP 修复未正常关闭的HTML标签实现代码(支持嵌套和就近闭合)
2012/06/07 PHP
PHP面向对象精要总结
2014/11/07 PHP
PHP实现二叉树的深度优先与广度优先遍历方法
2015/09/28 PHP
一个级联菜单代码学习及removeClass与addClass的应用
2013/01/24 Javascript
jQuery实现在下拉列表选择时获取json数据的方法
2015/04/16 Javascript
JavaScript严格模式详解
2015/11/18 Javascript
js实现字符串和数组之间相互转换操作
2016/01/12 Javascript
js实现文字超出部分用省略号代替实例代码
2016/09/01 Javascript
深入了解JavaScript的逻辑运算符(与、或)
2016/12/20 Javascript
jQuery实现火车票买票城市选择切换功能
2017/09/15 jQuery
ES6中Array.find()和findIndex()函数的用法详解
2017/09/16 Javascript
jQuery实现简单日期格式化功能示例
2017/09/19 jQuery
详解vue-cli3 中跨域解决方案
2019/04/10 Javascript
Vue项目总结之webpack常规打包优化方案
2019/06/06 Javascript
Layui表格行工具事件与数据回填方法
2019/09/13 Javascript
采用python实现简单QQ单用户机器人的方法
2014/07/03 Python
Python中使用items()方法返回字典元素对的教程
2015/05/21 Python
Python 利用切片从列表中取出一部分使用的方法
2019/02/01 Python
python通过实例讲解反射机制
2019/10/17 Python
django框架cookie和session用法实例详解
2019/12/10 Python
python Qt5实现窗体跟踪鼠标移动
2019/12/13 Python
BannerBuzz加拿大:在线定制横幅印刷、广告和标志
2020/03/10 全球购物
通信工程专业毕业生推荐信
2013/12/25 职场文书
《威尼斯的小艇》教学反思
2014/02/17 职场文书
成绩单家长评语大全
2014/04/16 职场文书
测控技术自荐信
2014/06/05 职场文书
物理学专业求职信
2014/07/04 职场文书
励志演讲稿200字
2014/08/21 职场文书
2014年信访工作总结
2014/11/17 职场文书
指导老师鉴定意见
2015/06/05 职场文书
反邪教学习心得体会
2016/01/15 职场文书
win10键盘驱动怎么修复?Win10键盘驱动修复小技巧
2022/04/06 数码科技
CentOS 7安装mysql5.7使用XtraBackUp备份工具命令详解
2022/04/12 MySQL
MySQL使用IF语句及用case语句对条件并结果进行判断 
2022/09/23 MySQL