50行代码实现人脸识别检测

现在的人脸识别技术已经得到了非常广泛的应用，支付领域、身份验证、美颜相机里都有它的应用。下面小编给大家带来了基于50行Python代码实现人脸检测功能，一起看看吧。

现在的人脸识别技术已经得到了非常广泛的应用，支付领域、身份验证、美颜相机里都有它的应用。用iPhone的同学们应该对下面的功能比较熟习。

iPhone的照片中有一个“人物”的功能，能够将照片里的人脸识别出来并分类，背后的原理也是人脸识别技术。

这篇文章主要详情怎么用Python实现人脸检测。人脸检测是人脸识别的基础。人脸检测的目的是识别出照片里的人脸并定位面部特征点，人脸识别是在人脸检测的基础上进一步告诉你这个人是谁。

好了，详情就到这里。接下来，开始准备我们的环境。

准备工作

本文的人脸检测基于dlib，dlib依赖Boost和cmake，所以首先需要安装这些包，以Ubuntu为例：

$ sudo apt-get install build-essential cmake

$ sudo apt-get install libgtk-3-dev

$ sudo apt-get install libboost-all-dev

我们的程序中还用到numpy，opencv，所以也需要安装这些库：

$ pip install numpy

$ pip install scipy

$ pip install opencv-python

$ pip install dlib

人脸检测基于事前训练好的模型数据，从这里可以下到模型数据

http://dlib.net/files/shape_predictor_68_face_landmarks.dat.bz2

下载到本地路径后解压，记下解压后的文件路径，程序中会用到。

dlib的人脸特征点

上面下载的模型数据是用来预计人脸上68个特征点(x, y)的坐标位置，这68个坐标点的位置如下图所示

我们的程序将包含两个步骤：

第一步，在照片中检测人脸的区域

第二部，在检测到的人脸区域中，进一步检测器官（眼睛、鼻子、嘴巴、下巴、眉毛）

人脸检测代码

我们先来定义几个工具函数：

defrect_to_bb(rect):

??x =rect.left()

??y =rect.top()

??w =rect.right() -x

??h =rect.bottom() -y??

??return(x, y, w, h)

这个函数里的rect是dlib脸部区域检测的输出。这里将rect转换成一个序列，序列的内容是矩形区域的边界信息。

defshape_to_np(shape, dtype=”int”):

??coords =np.zeros((68, 2), dtype=dtype)??

??fori inrange(0, 68):

??????coords[i] =(shape.part(i).x, shape.part(i).y)??

??returncoords

这个函数里的shape是dlib脸部特征检测的输出，一个shape里包含了前面说到的脸部特征的68个点。这个函数将shape转换成Numpy array，为方便后续解决。

defresize(image, width=1200):

??r =width *1.0/image.shape[1]

??dim =(width, int(image.shape[0] *r))

??resized =cv2.resize(image, dim, interpolation=cv2.INTER_AREA)??

??returnresized

这个函数里的image就是我们要检测的图片。在人脸检测程序的最后，我们会显示检测的结果图片来验证，这里做resize是为了避免图片过大，超出屏幕范围。

接下来，开始我们的主程序部分

importsys importnumpy as np

importdlib importcv2

iflen(sys.argv) < 2:??

??print”Usage: %s <image file>”%sys.argv[0]

??sys.exit(1)

image_file =sys.argv[1]

detector =dlib.get_frontal_face_detector()

predictor =dlib.shape_predictor(“shape_predictor_68_face_landmarks.dat”)

我们从sys.argv[1]参数中读取要检测人脸的图片，接下来初始化人脸区域检测的detector和人脸特征检测的predictor。shape_predictor中的参数就是我们之前解压后的文件的路径。

image =cv2.imread(image_file)

image =resize(image, width=1200)

gray =cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

rects =detector(gray, 1)

在检测特征区域前，我们先要检测人脸区域。这段代码调用opencv加载图片，resize到合适的大小，转成灰度图，最后用detector检测脸部区域。由于一张照片可能包含多张脸，所以这里得到的是一个包含多张脸的信息的数组rects。

for(i, rect) inenumerate(rects):

??shape =predictor(gray, rect)

??shape =shape_to_np(shape)

??(x, y, w, h) =rect_to_bb(rect)

??cv2.rectangle(image, (x, y), (x +w, y +h), (0, 255, 0), 2)

??cv2.putText(image, “Face #{}”.format(i +1), (x -10, y -10), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (0, 255, 0), 2)??

for(x, y) inshape:

??????cv2.circle(image, (x, y), 2, (0, 0, 255), -1)

cv2.imshow(“Output”, image)

cv2.waitKey(0)

对于每一张检测到的脸，我们进一步检测脸部的特征（鼻子、眼睛、眉毛等）。对于脸部区域，我们用绿色的框在照片上标出；对于脸部特征，我们用红色的点标出来。

最后我们把加了检测标识的照片显示出来，waitKey(0)表示按任意键可退出程序。

以上是我们程序的一律

测试

接下来是令人兴奋的时刻，检验我们结果的时刻到来了。

下面是原图

下面是程序识别的结果

可以看到脸部区域被绿色的长方形框起来了，脸上的特征（鼻子，眼睛等）被红色点点标识出来了。

是不是很简单呢。

总结

以上所述是小编给大家详情的50行Python代码实现人脸检测功能，希望对大家有所帮助，假如大家有任何问题请给我留言，小编会及时回复大家的。

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