基于OpenCV的人脸检测、训练、识别
文章目录
- OpenCV级联检测
- 检测
- 训练
- 识别
- 附录：列表的赋值类型和py打包
- 列表赋值
- BUG复现
- 代码改进
- 优化
- 总结
- py打包
OpenCV级联检测
该系统利用Harr级联检测和LPBH进行人脸检测和训练、识别
检测
import cv2
#import time
cam = cv2.VideoCapture(0)
classifier = cv2.CascadeClassifier('./cascade/haarcascade_frontalface_alt2.xml')
# For each person, enter one numeric face id
face_input_id = input('\n enter user id end press <return> ==> ')
while(True):
img = cv2.flip(cam.read()[1],1)
# img = cv2.flip(img, -1) # flip video image vertically
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
faces = classifier.detectMultiScale(gray,scaleFactor=1.2,minNeighbors=5,minSize=(32, 32))
if len(faces):
x,y,w,h = faces[0]
cv2.rectangle(img, (x,y), (x+w,y+h), (255,0,0), 2)
# if time.time()-save_time > 0.2:
# cv2.imwrite("dataset/" + str(face_input_id) +"."+str(count)+ ".jpg", gray[y:y+h,x:x+w])
# count += 1
# save_time = time.time()
cv2.imshow('image', img)
if cv2.waitKey(10) == 27: # 通过esc键退出摄像
if len(faces):
cv2.imwrite("dataset/" + str(face_input_id) + ".jpg", gray[y:y+h,x:x+w])
else:
print("截取人脸失败")
break
# elif count >= 50: # Take 30 face sample and stop video
# break
cam.release()
cv2.destroyAllWindows()训练
import cv2
import numpy as np
from PIL import Image
import os
# Path for face image database
path = 'dataset'
recognizer = cv2.face.LBPHFaceRecognizer_create()
detector = cv2.CascadeClassifier("./cascade/haarcascade_frontalface_alt2.xml")
# function to get the images and label data
def getImagesAndLabels(path):
imagePaths = [os.path.join(path,f) for f in os.listdir(path)]
faceSamples=[]
ids = []
if len(imagePaths):
for imagePath in imagePaths:
PIL_img = Image.open(imagePath).convert('L') # convert it to grayscale
img_numpy = np.array(PIL_img,'uint8')
face_training_id = int(os.path.split(imagePath)[-1].split(".")[0])
faceSamples.append(img_numpy)
ids.append(face_training_id)
return faceSamples,ids
print ("正在训练")
faces,ids = getImagesAndLabels(path)
if faces == [] or ids == []:
print("None")
else:
recognizer.train(faces, np.array(ids))
# Save the model into trainer/trainer.yml
recognizer.write('trainer/trainer.yml') # recognizer.save() worked on Mac, but not on Pi
# Print the numer of faces trained and end program
print("共"+str(len(np.unique(ids)))+"个数据")识别
import cv2
import time
recognizer = cv2.face.LBPHFaceRecognizer_create()
recognizer.read('trainer/trainer.yml')
cascadePath = "./cascade/haarcascade_frontalface_alt2.xml"
faceCascade = cv2.CascadeClassifier(cascadePath);
font = cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX
face_output_id = 0
face_1st_flag=0
# names related to ids: example ==> Marcelo: id=1, etc
names = ['None', 'yangxu', 'zhoulaoshi', 'liuqian', 'hekun', ]
# Initialize and start realtime video capture
cam = cv2.VideoCapture(0)
while True:
img = cv2.flip(cam.read()[1],1)
gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
faces = faceCascade.detectMultiScale(gray,scaleFactor=1.2,minNeighbors=5,minSize=(32, 32))
if len(faces):
for(x,y,w,h) in faces:
cv2.rectangle(img, (x,y), (x+w,y+h), (0,255,0), 2)
face_output_id, confidence = recognizer.predict(gray[y:y+h,x:x+w])
real_confidence = int(100-confidence)
if (real_confidence > 50):
face_name = str(names[face_output_id])
face_confidence = str(real_confidence)+"%"
if face_1st_flag == 0:
face_1st_flag = 1
face_1st_id = face_output_id
face_1st_time = time.time()
else:
if 2.1 > time.time() - face_1st_time > 2.0 :
if face_output_id == face_1st_id:
print("识别成功： "+str(face_output_id)+" "+face_name)
face_1st_flag = 0
if time.time() - face_1st_time > 2.1:
print("请保持稳定")
face_1st_flag = 0
else:
face_name = "Unknown"
face_confidence = str(real_confidence)+"%"
cv2.putText(img, str(face_name), (x+5,y-5), font, 1, (255,255,255), 2)
cv2.putText(img, str(face_confidence), (x+5,y+h-5), font, 1, (255,255,0), 1)
cv2.imshow('camera',img)
if cv2.waitKey(10) == 27:
break
cam.release()
cv2.destroyAllWindows()附录：列表的赋值类型和py打包
列表赋值
BUG复现
闲来无事写了个小程序 代码如下：
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Fri Nov 19 19:47:01 2021
@author: 16016
"""
a_list = ['0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','10','11','12','13','14','15']
#print(len(a_list))
#b_list = ['','','','','','','','','','','','','','','','']
c_list = [[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[]]
#for i in range(16):
if len(a_list):
for j in range(16):
a_list[j]=str(a_list[j])+'_'+str(j)
print("序号:",j)
print('a_list:\n',a_list)
c_list[j]=a_list
print('c_list[0]:\n',c_list[0])
print('\n')
# b_list[j]=a_list[7],a_list[8]
# print(b_list[j])
# 写入到Excel：
#print(c_list,'\n')我在程序中 做了一个16次的for循环 把列表a的每个值后面依次加上"_"和循环序号
比如循环第x次 就是把第x位加上_x 这一位变成x_x 我在输出测试中 列表a的每一次输出也是对的
循环16次后列表a应该变成[‘0_0’, ‘1_1’, ‘2_2’, ‘3_3’, ‘4_4’, ‘5_5’, ‘6_6’, ‘7_7’, ‘8_8’, ‘9_9’, ‘10_10’, ‘11_11’, ‘12_12’, ‘13_13’, ‘14_14’, ‘15_15’] 这也是对的
同时 我将每一次循环时列表a的值 写入到空列表c中 比如第x次循环 就是把更改以后的列表a的值 写入到列表c的第x位
第0次循环后 c[0]的值应该是[‘0_0’, ‘1’, ‘2’, ‘3’, ‘4’, ‘5’, ‘6’, ‘7’, ‘8’, ‘9’, ‘10’, ‘11’, ‘12’, ‘13’, ‘14’, ‘15’] 这也是对的
但是在第1次循环以后 c[0]的值就一直在变 变成了c[x]的值
相当于把c_list[0]变成了c_list[1]…以此类推 最后得出的列表c的值也是每一项完全一样
我不明白这是怎么回事
我的c[0]只在第0次循环时被赋值了 但是后面它的值跟着在改变
如图：
第一次老出bug 赋值以后 每次循环都改变c[0]的值 搞了半天都没搞出来
无论是用appen函数添加 还是用二维数组定义 或者增加第三个空数组来过渡 都无法解决
代码改进
后来在我华科同学的指导下 突然想到赋值可以赋的是个地址 地址里面的值一直变化 导致赋值也一直变化 于是用第二张图的循环套循环深度复制实现了
代码如下：
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Fri Nov 19 19:47:01 2021
@author: 16016
"""
a_list = ['0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','10','11','12','13','14','15']
#print(len(a_list))
#b_list = ['','','','','','','','','','','','','','','','']
c_list = [[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[]]
#for i in range(16):
if len(a_list):
for j in range(16):
a_list[j]=str(a_list[j])+'_'+str(j)
print("序号:",j)
print('a_list:\n',a_list)
for i in range(16):
c_list[j].append(a_list[i])
print('c_list[0]:\n',c_list[0])
print('\n')
# b_list[j]=a_list[7],a_list[8]
# print(b_list[j])
# 写入到Excel：
print(c_list,'\n')解决了问题
优化
第三次是请教了老师 用copy函数来赋真值
代码如下：
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Fri Nov 19 19:47:01 2021
@author: 16016
"""
a_list = ['0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','10','11','12','13','14','15']
#print(len(a_list))
#b_list = ['','','','','','','','','','','','','','','','']
c_list = [[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[],[]]
#for i in range(16):
if len(a_list):
for j in range(16):
a_list[j]=str(a_list[j])+'_'+str(j)
print("序号:",j)
print('a_list:\n',a_list)
c_list[j]=a_list.copy()
print('c_list[0]:\n',c_list[0])
print('\n')
# b_list[j]=a_list[7],a_list[8]
# print(b_list[j])
# 写入到Excel：
#print(c_list,'\n')同样能解决问题
最后得出问题 就是指针惹的祸！
a_list指向的是个地址 而不是值 a_list[i]指向的才是单个的值 copy()函数也是复制值而不是地址
如果这个用C语言来写 就直观一些了 难怪C语言是基础 光学Python不学C 遇到这样的问题就解决不了
C语言yyds Python是什么垃圾弱智语言
总结
由于Python无法单独定义一个值为指针或者独立的值 所以只能用列表来传送
只要赋值是指向一个列表整体的 那么就是指向的一个指针内存地址 解决方法只有一个 那就是将每个值深度复制赋值（子列表内的元素提取出来重新依次连接） 或者用copy函数单独赋值
如图测试：
部分代码：
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Sat Nov 20 16:45:48 2021
@author: 16016
"""
def text1():
A=[1,2,3]
B=[[],[],[]]
for i in range(len(A)):
A[i]=A[i]+i
B[i]=A
print(B)
def text2():
A=[1,2,3]
B=[[],[],[]]
A[0]=A[0]+0
B[0]=A
print(B)
A[1]=A[1]+1
B[1]=A
print(B)
A[2]=A[2]+2
B[2]=A
print(B)
if __name__ == '__main__':
text1()
print('\n')
text2()py打包
Pyinstaller打包exe（包括打包资源文件 绝不出错版）
依赖包及其对应的版本号
PyQt5 5.10.1
PyQt5-Qt5 5.15.2
PyQt5-sip 12.9.0
pyinstaller 4.5.1
pyinstaller-hooks-contrib 2021.3
Pyinstaller -F setup.py 打包exe
Pyinstaller -F -w setup.py 不带控制台的打包
Pyinstaller -F -i xx.ico setup.py 打包指定exe图标打包
打包exe参数说明：
-F：打包后只生成单个exe格式文件；
-D：默认选项，创建一个目录，包含exe文件以及大量依赖文件；
-c：默认选项，使用控制台(就是类似cmd的黑框)；
-w：不使用控制台；
-p：添加搜索路径，让其找到对应的库；
-i：改变生成程序的icon图标。
如果要打包资源文件
则需要对代码中的路径进行转换处理
另外要注意的是 如果要打包资源文件 则py程序里面的路径要从./xxx/yy换成xxx/yy 并且进行路径转换
但如果不打包资源文件的话 最好路径还是用作./xxx/yy 并且不进行路径转换
def get_resource_path(relative_path):
if hasattr(sys, '_MEIPASS'):
return os.path.join(sys._MEIPASS, relative_path)
return os.path.join(os.path.abspath("."), relative_path)而后再spec文件中的datas部分加入目录
如：
a = Analysis(['cxk.py'],
pathex=['D:\\Python Test\\cxk'],
binaries=[],
datas=[('root','root')],
hiddenimports=[],
hookspath=[],
hooksconfig={},
runtime_hooks=[],
excludes=[],
win_no_prefer_redirects=False,
win_private_assemblies=False,
cipher=block_cipher,
noarchive=False)而后直接Pyinstaller -F setup.spec即可
如果打包的文件过大则更改spec文件中的excludes 把不需要的库写进去（但是已经在环境中安装了的）就行
这些不要了的库在上一次编译时的shell里面输出
比如：
然后用pyinstaller --clean -F 某某.spec
