Python3和opencv的人脸识别并显示对应中文姓名完整版(含数据收集,模型训练)
如果你和我一样是个还没入门的python小白,有兴趣体验一下人脸识别。这里人脸识别代码很完整,也很简单,让我们一起试一试吧!先上美图:项目文件:1、首先第三方包安装# opencv 的安装pip install opencv-python# pillow的安装,注:pillow为图像处理包。pip install pillow# contrib的安装,用于训练自己的人脸模型的一个OpenCV扩展包
如果你和我一样是个还没入门的python小白,有兴趣体验一下人脸识别。这里人脸识别代码很完整,也很简单,让我们一起试一试吧!
先上美图:
项目文件:
1、首先第三方包安装
# opencv 的安装
pip install opencv-python
# pillow的安装,注:pillow为图像处理包。
pip install pillow
# contrib的安装,用于训练自己的人脸模型的一个OpenCV扩展包
pip instal opencv-contrib-python
# pyttsx3 文字转语音库使用
pip install pyttsx3
2、下载对应人脸识别xml文件并放到项目目录下(haarcascade/haarcascade_frontalface_default.xml):https://download.csdn.net/download/u011477914/12765468
3、创建人脸采集文件FaceDataCollect.py,并创建FaceData文件夹用于存放人脸数据,(注:运行过程中,会提示你输入请输入姓名序号,请从0开始输入,即第一个人的脸的数据为0,第二个人的脸的数据为1,运行一次可收集一张人脸的数据。)
# 采集人脸
import cv2
# 调用笔记本内置摄像头,所以参数为0,如果有其他的摄像头可以调整参数为1,2
cap = cv2.VideoCapture(0)
# 加载人脸模型库
face_detector = cv2.CascadeClassifier('haarcascade/haarcascade_frontalface_default.xml')
face_id = input('\n 请输入姓名序号:')
print('\n 初始化面临捕获。看着镜头,等待 ...')
count = 0
# 获取摄像头实时画面
while True:
# 读取摄像头当前这一帧的画面 success:True False image:当前这一帧画面
success, img = cap.read()
if not success: # ok 是判断你有没有得到数据
break
# 转为灰度图片
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 检测人脸
faces = face_detector.detectMultiScale(gray, 1.3, 5)
if len(faces) > 0:
for (x, y, w, h) in faces:
# 画出矩形框
cv2.rectangle(img, (x, y), (x+w, y+w), (255, 0, 0))
count += 1
# 保存图像
cv2.imwrite("FaceData/User." + str(face_id) + '.' + str(count) + '.jpg', img[y: y + h, x: x + w])
cv2.imshow('image', img)
# 显示当前捕捉到了多少人脸图片了,这样站在那里被拍摄时心里有个数,不用两眼一抹黑傻等着
font = cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX
cv2.putText(img, 'num:%d' % count, (x+w, y+w), font, 1, (255, 0, 255), 4)
# 保持画面的持续。
k = cv2.waitKey(5)
if k == 27: # 通过esc键退出摄像
break
elif count >= 500: # 得到500个样本后退出摄像
break
# 关闭摄像头
cap.release()
# 销毁窗口
cv2.destroyAllWindows()
4、创建人脸训练文件FaceTraining.py,并创建FaceTrainer文件夹用于存放训练数据文件
# 人脸数据训练
import numpy as np
from PIL import Image
import os
import cv2
# 人脸数据路径
recognizer = cv2.face.LBPHFaceRecognizer_create()
detector = cv2.CascadeClassifier("haarcascade/haarcascade_frontalface_default.xml")
def getImagesAndLabels(path):
imagePaths = [os.path.join(path, f) for f in os.listdir(path)] # join函数的作用?
faceSamples = []
ids = []
for imagePath in imagePaths:
PIL_img = Image.open(imagePath).convert('L') # convert it to grayscale
img_numpy = np.array(PIL_img, 'uint8')
id = int(os.path.split(imagePath)[-1].split(".")[1])
faces = detector.detectMultiScale(img_numpy)
for (x, y, w, h) in faces:
faceSamples.append(img_numpy[y:y + h, x: x + w])
ids.append(id)
return faceSamples, ids
print('Training faces. It will take a few seconds. Wait ...')
faces, ids = getImagesAndLabels('FaceData')
recognizer.train(faces, np.array(ids))
recognizer.write(r'FaceTrainer\trainer.yml')
print("{0} faces trained. Exiting Program".format(len(np.unique(ids))))
5、创建人脸识别文件FaceRecognition.py(注:1. names中存储人的名字,若该人序号为0则他的名字在第一位,序号为1则排在第二位,以此类推。)
# 人脸识别
# coding=utf-8
import cv2
import numpy
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
# 语音说话
import pyttsx3
engine = pyttsx3.init()
# 解决cv2.putText绘制中文乱码
def cv2ImgAddText(img2, text, left, top, textColor=(0, 0, 255), textSize=20):
if isinstance(img2, numpy.ndarray): # 判断是否OpenCV图片类型
img2 = Image.fromarray(cv2.cvtColor(img2, cv2.COLOR_BGR2RGB))
# 创建一个可以在给定图像上绘图的对象
draw = ImageDraw.Draw(img2)
# 字体的格式
fontStyle = ImageFont.truetype(r"C:\WINDOWS\FONTS\MSYH.TTC", textSize, encoding="utf-8")
# 绘制文本
draw.text((left, top), text, textColor, font=fontStyle)
# 转换回OpenCV格式
return cv2.cvtColor(numpy.asarray(img2), cv2.COLOR_RGB2BGR)
recognizer = cv2.face.LBPHFaceRecognizer_create()
recognizer.read('FaceTrainer/trainer.yml')
cascadePath = "haarcascade/haarcascade_frontalface_default.xml"
faceCascade = cv2.CascadeClassifier(cascadePath)
font = cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX
num = 0
names = ['尼古拉斯·赵四', '莱昂纳多·小沈阳', '约翰尼·宋小宝', '克里斯蒂安·刘能']
cam = cv2.VideoCapture(0)
minW = 0.1 * cam.get(3)
minH = 0.1 * cam.get(4)
while True:
ret, img = cam.read()
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
faces = faceCascade.detectMultiScale(
gray,
scaleFactor=1.2,
minNeighbors=5,
minSize=(int(minW), int(minH))
)
for (x, y, w, h) in faces:
cv2.rectangle(img, (x, y), (x + w, y + h), (0, 255, 0), 2)
num, confidence = recognizer.predict(gray[y:y + h, x:x + w])
if confidence < 100:
name = names[num]
# confidence = "{0}%".format(round(100 - confidence))
# confidence = format(round(100 - confidence))
else:
name = "unknown"
# confidence = "{0}%".format(round(100 - confidence))
# confidence = format(round(100 - confidence))
# 解决cv2.putText绘制中文乱码
img = cv2ImgAddText(img, name, x + 5, y - 30)
# cv2.putText(img, name, (x + 5, y - 5), font, 1, (0, 0, 255), 1) 无法显示中文
# cv2.putText(img, str(confidence.encode('utf-8')), (x+5, y+h-5), font, 1, (0, 0, 0), 1)
if name == "unknown":
engine.say('识别失败')
engine.runAndWait()
else:
engine.say(name + '同学,你好')
engine.runAndWait()
cv2.imshow('camera', img)
k = cv2.waitKey(5)
if k == 27:
break
cam.release()
cv2.destroyAllWindows()
人脸识别部分代码参考:https://www.cnblogs.com/xp12345/p/9818435.html
python 解决cv2.putText绘制中文乱码部分转自:https://blog.csdn.net/ctwy291314/article/details/91492048
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