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VC++中使用OpenCV进行人脸检测

对于上面的图像，如何使用OpenCV进行人脸检测呢？
使用OpenCV进行人脸检测十分简单，OpenCV官网给了一个Python人脸检测的示例程序，

objectDetection.py代码如下：

from __future__ import print_function
import cv2 as cv
import argparsedef detectAndDisplay(frame):frame_gray = cv.cvtColor(frame, cv.COLOR_BGR2GRAY)frame_gray = cv.equalizeHist(frame_gray)#-- Detect facesfaces = face_cascade.detectMultiScale(frame_gray)for (x,y,w,h) in faces:center = (x + w//2, y + h//2)frame = cv.ellipse(frame, center, (w//2, h//2), 0, 0, 360, (255, 0, 255), 4)faceROI = frame_gray[y:y+h,x:x+w]#-- In each face, detect eyeseyes = eyes_cascade.detectMultiScale(faceROI)for (x2,y2,w2,h2) in eyes:eye_center = (x + x2 + w2//2, y + y2 + h2//2)radius = int(round((w2 + h2)*0.25))frame = cv.circle(frame, eye_center, radius, (255, 0, 0 ), 4)cv.imshow('Capture - Face detection', frame)parser = argparse.ArgumentParser(description='Code for Cascade Classifier tutorial.')
parser.add_argument('--face_cascade', help='Path to face cascade.', default='data/haarcascades/haarcascade_frontalface_alt.xml')
parser.add_argument('--eyes_cascade', help='Path to eyes cascade.', default='data/haarcascades/haarcascade_eye_tree_eyeglasses.xml')
parser.add_argument('--camera', help='Camera divide number.', type=int, default=0)
args = parser.parse_args()face_cascade_name = args.face_cascade
eyes_cascade_name = args.eyes_cascadeface_cascade = cv.CascadeClassifier()
eyes_cascade = cv.CascadeClassifier()#-- 1. Load the cascades
if not face_cascade.load(cv.samples.findFile(face_cascade_name)):print('--(!)Error loading face cascade')exit(0)
if not eyes_cascade.load(cv.samples.findFile(eyes_cascade_name)):print('--(!)Error loading eyes cascade')exit(0)camera_device = args.camera
#-- 2. Read the video stream
cap = cv.VideoCapture(camera_device)
if not cap.isOpened:print('--(!)Error opening video capture')exit(0)while True:ret, frame = cap.read()if frame is None:print('--(!) No captured frame -- Break!')breakdetectAndDisplay(frame)if cv.waitKey(10) == 27:break

所在目录为D:\env_build\opencv4.9.0\opencv\sources\samples\python\tutorial_code\objectDetection\cascade_classifier\objectDetection.py

人脸识别的背景

人脸识别可以用在身份认证，门禁等场合中，可以通过训练大量的人脸数据获取人脸的特征。但是实际场景可以比较复杂，由于灯光、视角、视距、摄像头抖动以及数字噪声的变化，图像细节变得不稳定；还有戴了口罩、帽子之后对于人脸的检测就变得更麻烦了。Haar 特征是一种用于实现实时人脸跟踪的特征。每一个 Haar 特征都描述了相邻图像区域的对比模式。例如，边，顶点和细线都能生成具有判别性的特征。

haar级联数据获取

在 sources 的一个文件夹 data/haarcascades。该文件夹包含了所有 OpenCV 的人脸检测的 XML 文件，这些可用于检测静止图像、视频和摄像头所得到图像中的人脸。如下图所示：

• 人脸检测器（默认）：haarcascade_frontalface_default.xml
• 人脸检测器（快速 Harr）：haarcascade_frontalface_alt2.xml
• 人脸检测器（侧视）：haarcascade_profileface.xml
• 眼部检测器（左眼）：haarcascade_lefteye_2splits.xml
• 眼部检测器（右眼）：haarcascade_righteye_2splits.xml
• 身体检测器：haarcascade_fullbody.xml
• 上半身检测器：haarcascade_upperbody.xml
  其中，本文中我们使用默认的人脸检测器xml配置文件haarcascade_frontalface_default.xml ，可以从https://github.com/murtazahassan/Learn-OpenCV-cpp-in-4-Hours/blob/main/Resources/haarcascade_frontalface_default.xml处下载

资源图片地址

人脸资源图片地址为：https://github.com/murtazahassan/Learn-OpenCV-cpp-in-4-Hours/blob/main/Resources/test.png

C++人脸检测示例代码

C++示例代码如下：

#include <opencv2/imgcodecs.hpp>
#include <opencv2/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc.hpp>
#include <opencv2/objdetect.hpp>
#include <iostream>using namespace cv;
using namespace std;///  Images 人脸检测  //int main()
{string path = "Resources/test.png";//string path = "Resources/multiFaces.jpg";Mat img = imread(path);CascadeClassifier faceCascade;	// 级联分类器faceCascade.load("Resources/haarcascade_frontalface_default.xml"); // 加载训练好的haar人脸正脸xml配置文件if (faceCascade.empty()) {cout << "XML file not loaded" << endl;}vector<Rect> faces;	// 人脸的矩形数组faceCascade.detectMultiScale(img, faces, 1.1, 10);	// 检测输入图像中不同大小的对象，检测到的对象返回矩形列表形式faces// 针对每个检测到的人脸矩形，在对应位置上绘制矩形区域for (int i = 0; i < faces.size(); i++){rectangle(img, faces[i].tl(), faces[i].br(), Scalar(255, 0, 255), 3);	// 在原图上绘制人脸矩形区域，颜色为粉色，线条厚度为3像素}imshow("Image", img);waitKey(0);return 0;
}

运行结果如下：

参考资料

• 人脸识别-Haar级联
• 人脸识别-多张人脸检测
• LEARN OPENCV C++ in 4 HOURS | Including 3x Projects | Computer Vision
• murtazahassan/Learn-OpenCV-cpp-in-4-Hours
• LEARN OPENCV in 3 HOURS with Python | Including 3xProjects | Computer Vision
• Learn-OpenCV-in-3-hours
• OpenCV官网
• OpenCV-Get Started
• OpenCV Github仓库源代码
• OpenCV tutorial