OpenCV 简单的人脸识别

OpenCV中自带已训练好的检测器，包括面部，眼睛，猫脸等，都保存在XML文件中，我们可以通过以下程序找到他们：

import cv2 as cv
print(cv.__file__)

找到的文件如下所示：

opencv中人脸识别的流程是：

1. 读取图片，并转换成灰度图
2. 实例化人脸和眼睛检测的分类器对象

# 实例化级联分类器
classifier =cv.CascadeClassifier( "haarcascade_frontalface_default.xml" ) 
# 加载分类器
classifier.load('haarcascade_frontalface_default.xml')

3. 进行人脸和眼睛的检测

rect = classifier.detectMultiScale(gray, scaleFactor, minNeighbors, minSize,maxsize)

参数：

• Gray: 要进行检测的人脸图像
• scaleFactor: 前后两次扫描中，搜索窗口的比例系数
• minneighbors：目标至少被检测到minNeighbors次才会被认为是目标
• minsize和maxsize: 目标的最小尺寸和最大尺寸

4. 将检测结果绘制出来。

在图片中对人脸进行检测：

import cv2 as cv
import matplotlib.pyplot as plt

# 1.以灰度图的形式读取图片
img = cv.imread("img.png")
gray = cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2GRAY)

# 2.实例化OpenCV人脸和眼睛识别的分类器 
face_cas = cv.CascadeClassifier("haarcascade_frontalface_default.xml")
face_cas.load('haarcascade_frontalface_default.xml')

eyes_cas = cv.CascadeClassifier("haarcascade_eye.xml")
eyes_cas.load("haarcascade_eye.xml")

# 3.调用识别人脸 
faceRects = face_cas.detectMultiScale(gray, scaleFactor=1.2, minNeighbors=3, minSize=(32, 32))
for faceRect in faceRects:
    x, y, w, h = faceRect
    
    # 框出人脸 
    cv.rectangle(img, (x, y), (x + h, y + w), (0, 255, 0), 3)
    
    # 4.在识别出的人脸中进行眼睛的检测
    roi_color = img[y:y+h, x:x+w]
    roi_gray = gray[y:y+h, x:x+w]
    eyes = eyes_cas.detectMultiScale(roi_gray)
    for (ex, ey, ew, eh) in eyes:
        cv.rectangle(roi_color, (ex, ey), (ex+ew, ey+eh), (0, 255, 0), 2)

# 5. 检测结果的绘制
plt.figure(figsize=(8, 6), dpi=100)
plt.imshow(img[:, :, ::-1]),
plt.title('检测结果')
plt.xticks([]),
plt.yticks([])
plt.show()

在摄像头中对人脸进行检测：

import cv2 as cv

# 1.读取摄像头
cap = cv.VideoCapture(0)

# 2.在每一帧数据中进行人脸识别
while(cap.isOpened()):
    ret, frame = cap.read()
    if ret==True:
        gray = cv.cvtColor(frame, cv.COLOR_BGR2GRAY)

        # 3.实例化OpenCV人脸识别的分类器
        face_cas = cv.CascadeClassifier("haarcascade_frontalface_default.xml")
        face_cas.load('haarcascade_frontalface_default.xml')

        # 4.调用识别人脸
        faceRects = face_cas.detectMultiScale(gray, scaleFactor=1.2, minNeighbors=3, minSize=(32, 32))
        for faceRect in faceRects:
            x, y, w, h = faceRect

            # 框出人脸
            cv.rectangle(frame, (x, y), (x + h, y + w), (0, 255, 0), 3)
            
        cv.imshow("frame", frame)
        if cv.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
            break
            
# 5. 释放资源
cap.release()
cv.destroyAllWindows()

haarcascade_frontalface_default.xml下载：
​​​https://github.com/opencv/opencv/tree/master/data/haarcascades​​

# -*- coding: utf-8 -*-
import cv2
import time

cap = cv2.VideoCapture(0)
ret = cap.set(3, 640)  # 设置帧宽
ret = cap.set(4, 480)  # 设置帧高
font = cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX  # 设置字体样式
face_cascade = cv2.CascadeClassifier('/home/pi/Desktop/haarcascade_frontalface_default.xml')

class FaceDetector():
    def __init__(self):
        self.start_video()

    def api_init(self):
        print("process start")

    def start_video(self):
        while cap.isOpened():
            ret, frame = cap.read()
            src = frame.copy()
            result = frame.copy()
            gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
            faces = face_cascade.detectMultiScale(gray, 1.3, 5)

            for (x, y, w, h) in faces:
                result = cv2.rectangle(frame, (x, y), (x + w, y + h), (255, 0, 0), 2)

            if faces is not None:
                if len(faces) == 1:
                    (fx, fy, fw, fh) = faces[0]
                    target_face_x = fx + fw / 2
                    offset_x = target_face_x - 640 / 2
                    offset_x = -offset_x

            cv2.imshow("result", result)
            if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
                break
        cap.release()
        cv2.destroyAllWindows()


if __name__ == '__main__':
    face_detector = FaceDetector()