OpenCV實(shí)現(xiàn)人臉檢測

更新時(shí)間：2021年10月26日 09:02:04 作者：林多

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了OpenCV實(shí)現(xiàn)人臉檢測的相關(guān)資料，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

前段日子，寫了個(gè)人臉檢測的小程序，可以檢測標(biāo)記圖片、視頻、攝像頭中的人臉。效果還行吧，用的是opencv提供人臉庫。至于具體的人臉檢測原理，找資料去啃吧。

環(huán)境：VS2013+OPENCV2.4.10+Win8.1

一、基于對話框的MFC

首先，新建一個(gè)基于對話框的MFC應(yīng)用程序，命名為myFaceDetect（取消“安全開發(fā)周期（SDL）檢查”勾選，我自己習(xí)慣取消這個(gè)）。

放置Button，設(shè)置Button的ID和Caption。
圖片按鈕——ID:IDC_FACEDETECT
視頻按鈕——ID:IDC_FACEV
攝像頭按鈕——ID:IDC_FACEC

二、添加消息響應(yīng)函數(shù)

為圖片按鈕、視頻按鈕、攝像頭按鈕，在類向?qū)е刑砑酉㈨憫?yīng)函數(shù)。
在圖片按鈕上右鍵，選擇類向?qū)?。在CMyFaceDetectDlg類（對話框類）下選中BN_CLICKED消息，點(diǎn)擊添加處理程序。其余兩個(gè)按鈕，按同樣操作，添加消息響應(yīng)函數(shù)。
完成上述操作后，獲得對應(yīng)三個(gè)按鈕的消息響應(yīng)函數(shù)。

這里寫圖片描述

void CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacedetect()//圖片按鈕
void CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacev()//視頻按鈕
void CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacec()//攝像頭按鈕

三、人臉檢測實(shí)現(xiàn)

首先，將OpenCV2.4.10+VS2013環(huán)境的配置完成，這個(gè)網(wǎng)上有許多教程。這是我以前寫的一篇配置教程：Visual Studio 2013+OpenCV2.4.10環(huán)境搭建教程

對話框類的頭文件:MyFaceDetectDlg.h

// MyFaceDetectDlg.h : 頭文件
//
#pragma once
#include <opencv2/objdetect/objdetect.hpp>
#include <opencv2\highgui\highgui.hpp>
#include <opencv2\ml\ml.hpp>
#include <opencv.hpp>
#include "afxwin.h"
using namespace cv;
// CMyFaceDetectDlg 對話框
class CMyFaceDetectDlg : public CDialogEx
{
// 構(gòu)造
public:
  CMyFaceDetectDlg(CWnd* pParent = NULL); // 標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造函數(shù)

// 對話框數(shù)據(jù)
  enum { IDD = IDD_MYFACEDETECT_DIALOG };

  protected:
  virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX);  // DDX/DDV 支持
// 實(shí)現(xiàn)
protected:
  HICON m_hIcon;
  HICON m_catIcon;//程序的小貓圖標(biāo)。如果想用默認(rèn)的圖片，可以將其注釋掉。
  // 生成的消息映射函數(shù)
  virtual BOOL OnInitDialog();
  afx_msg void OnPaint();
  afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();
  DECLARE_MESSAGE_MAP()
public:
  afx_msg void OnClickedFacedetect();
public:
  CascadeClassifier cascade;//級聯(lián)分類器
  Mat image;//圖片
  double scale;//縮小比例?？s小圖片可以加快檢測速度，當(dāng)然加快檢測速度還有其他的方法。
public:
  void detectAndDraw(Mat& img, CascadeClassifier& cascade, double scale);//添加的實(shí)現(xiàn)人臉檢測的函數(shù)，核心函數(shù)
  CButton m_btn;//為了美化按鈕添加對象，可以注釋掉。
  afx_msg void OnClickedFacev();
  afx_msg void OnClickedFacec();
  afx_msg void OnBnClickedCancel();
};

對話框類的實(shí)現(xiàn)：MyFaceDetectDlg.cpp

// MyFaceDetectDlg.cpp : 實(shí)現(xiàn)文件
//

#include "stdafx.h"
#include "MyFaceDetect.h"
#include "MyFaceDetectDlg.h"
#include "afxdialogex.h"
#include <string>
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#endif
// CMyFaceDetectDlg 對話框
CMyFaceDetectDlg::CMyFaceDetectDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
  : CDialogEx(CMyFaceDetectDlg::IDD, pParent)
{
  m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);
  m_catIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDI_ICON4);//加載自己的圖標(biāo)（小貓~）

  scale = 1.3;
}

void CMyFaceDetectDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
  CDialogEx::DoDataExchange(pDX);
  DDX_Control(pDX, IDC_FACEDETECT, m_btn);
}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyFaceDetectDlg, CDialogEx)
  ON_WM_PAINT()
  ON_WM_QUERYDRAGICON()
  ON_BN_CLICKED(IDC_FACEDETECT, &CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacedetect)
  ON_BN_CLICKED(IDC_FACEV, &CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacev)
  ON_BN_CLICKED(IDC_FACEC, &CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacec)
  ON_BN_CLICKED(IDCANCEL, &CMyFaceDetectDlg::OnBnClickedCancel)
END_MESSAGE_MAP()

// CMyFaceDetectDlg 消息處理程序

BOOL CMyFaceDetectDlg::OnInitDialog()
{
  CDialogEx::OnInitDialog();

  // 設(shè)置此對話框的圖標(biāo)。 當(dāng)應(yīng)用程序主窗口不是對話框時(shí)，框架將自動(dòng)
  // 執(zhí)行此操作
  //若不需要自己設(shè)置圖標(biāo)，可以將后面所有m_catIcon改成m_hIcon
  SetIcon(m_catIcon, TRUE);      // 設(shè)置大圖標(biāo)。 
  SetIcon(m_catIcon, FALSE);   // 設(shè)置小圖標(biāo)
  //按鈕加載圖片背景
  //HBITMAP hbmp1 = ::LoadBitmap(AfxGetInstanceHandle(), MAKEINTRESOURCE(IDB_BITMAP2));
  //m_btn.SetBitmap(hbmp1);
  // TODO: 在此添加額外的初始化代碼
  return TRUE; // 除非將焦點(diǎn)設(shè)置到控件，否則返回 TRUE
}

// 如果向?qū)υ捒蛱砑幼钚』粹o，則需要下面的代碼
// 來繪制該圖標(biāo)。 對于使用文檔/視圖模型的 MFC 應(yīng)用程序，
// 這將由框架自動(dòng)完成。
void CMyFaceDetectDlg::OnPaint()
{
  if (IsIconic())
  {
    CPaintDC dc(this); // 用于繪制的設(shè)備上下文

    SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, reinterpret_cast<WPARAM>(dc.GetSafeHdc()), 0);

    // 使圖標(biāo)在工作區(qū)矩形中居中
    int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);
    int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);
    CRect rect;
    GetClientRect(&rect);
    int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;
    int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;

    // 繪制圖標(biāo)
    dc.DrawIcon(x, y, m_catIcon);
  }
  else
  {
    /*改變對話框背景****若需要默認(rèn)背景，可以刪除*/
    CPaintDC dc(this);
    CRect rect;
    GetClientRect(&rect);
    CDC dcBmp;
    dcBmp.CreateCompatibleDC(&dc);
    CBitmap bmpBackGround;
    bmpBackGround.LoadBitmap(IDB_BITMAP4);
    BITMAP m_bitmap;
    bmpBackGround.GetBitmap(&m_bitmap);
    CBitmap *pbmpOld = dcBmp.SelectObject(&bmpBackGround);
    dc.StretchBlt(0, 0, rect.Width(), rect.Height(), &dcBmp, 0, 0, m_bitmap.bmWidth, m_bitmap.bmHeight, SRCCOPY);
    /*********************************/
    CDialogEx::OnPaint();    
  }
}

//當(dāng)用戶拖動(dòng)最小化窗口時(shí)系統(tǒng)調(diào)用此函數(shù)取得光標(biāo)
//顯示。
HCURSOR CMyFaceDetectDlg::OnQueryDragIcon()
{
  return static_cast<HCURSOR>(m_catIcon);
}


void CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacedetect()
{
  // TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼
  CString filename;
  //打開對話框
  CFileDialog OpenDlg(TRUE, NULL, NULL, OFN_HIDEREADONLY | OFN_OVERWRITEPROMPT | OFN_NOCHANGEDIR,
    _T("圖片 (*.jpg)|*.jpg|(*.*) |*.*|"), NULL);
  if (OpenDlg.DoModal() != IDOK)
  {
    return;
  }
  filename = OpenDlg.GetPathName();//獲得文件路徑
  /*CString轉(zhuǎn)換*string*/
  USES_CONVERSION;
  std::string tempName(W2A(filename));
  image = imread(tempName);//讀取圖片
  const String cascade_name = "./haarcascade_frontalface_alt2.xml";//加載人臉庫
  if (!cascade.load(cascade_name))
  {
    MessageBox(_T("ERROR:Could not load cascade!"));
    return;
  }
  if (!image.data)
  {
    MessageBox(_T("ERROR:Could not load image!"));
    return;
  }
  namedWindow("人臉檢測", CV_WINDOW_AUTOSIZE);
  detectAndDraw(image, cascade, scale);//調(diào)用人臉檢測函數(shù)
  imshow("人臉檢測", image);
  return;
}
void CMyFaceDetectDlg::detectAndDraw(Mat& img, CascadeClassifier& cascade, double scale)
{
  /*程序核心函數(shù)，檢測標(biāo)記人臉*/
  int i = 0;
  vector<Rect>faces;//定義一個(gè)容器，保存檢測結(jié)果
  const static Scalar colors[] = {
    CV_RGB(0, 0, 255),
    CV_RGB(0, 128, 255),
    CV_RGB(0, 255, 255),
    CV_RGB(0, 255, 0),
    CV_RGB(255, 128, 0),
    CV_RGB(255, 255, 0),
    CV_RGB(255, 0, 0),
    CV_RGB(255, 0, 255)
  };
  Mat gray, smallImage(cvRound(img.rows / scale), cvRound(img.cols / scale), CV_8UC1);//用cvRound取整
  cvtColor(img, gray, CV_BGR2GRAY);//轉(zhuǎn)化灰度圖
  resize(gray, smallImage, smallImage.size(), 0, 0, INTER_LINEAR);//圖片尺度調(diào)整
  equalizeHist(smallImage, smallImage);//直方圖均衡
  cascade.detectMultiScale(smallImage, faces);//核心，檢測人臉
  for (vector<Rect>::const_iterator r = faces.begin(); r != faces.end(); r++, i++)
  {
    //利用迭代器，標(biāo)記出人臉位置。
    Point center;
    Scalar color = colors[i % 8];
    int radius;
    /*計(jì)算出原圖像中的圓心和半徑。公式很簡單，自己寫一下，就可以理解了*/
    center.x = cvRound((r->x + r->width*0.5)*scale);
    center.y = cvRound((r->y + r->height*0.5)*scale);
    radius = cvRound((r->width + r->height)*0.25*scale);
    /****************/
    circle(img, center, radius, color, 3);
  }
}

void CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacev()
{
  // TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼
  //檢測視頻幀中的人臉
  CString filename;
  CFileDialog OpenDlg(TRUE, NULL, NULL, OFN_HIDEREADONLY | OFN_OVERWRITEPROMPT | OFN_NOCHANGEDIR,
    _T("視頻(*.avi)|*.avi|(*.*)|*.*|"), NULL);
  if (OpenDlg.DoModal() != IDOK)
  {
    return;
  }
  /*CString轉(zhuǎn)換*string*/
  filename = OpenDlg.GetPathName();
  USES_CONVERSION;
  std::string tempName(W2A(filename));
  const String cascade_name = "./haarcascade_frontalface_alt2.xml";
  if (!cascade.load(cascade_name))
  {
    MessageBox(_T("ERROR:Could not load cascade!"));
    return;
  }
  VideoCapture capture(tempName);//打開視頻
  if (!capture.isOpened())
  {
    MessageBox(_T("ERROR:Could not load Video!"));
    return;
  }
  double rate = capture.get(CV_CAP_PROP_FPS);
  bool stop(false);
  int delay = 1000 / rate;
  while (!stop)
  {
    if (!capture.read(image))//讀取視頻幀
      break;
    detectAndDraw(image, cascade, scale);
    imshow("人臉檢測", image);
    if (waitKey(delay) >= 0)
      stop = true;
  }
  capture.release();
  return;
}


void CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacec()
{
  // TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼
  //檢測攝像頭中的人臉數(shù)據(jù)
  const String cascade_name = "./haarcascade_frontalface_alt2.xml";
  if (!cascade.load(cascade_name))
  {
    MessageBox(_T("ERROR:Could not load cascade!"));
    return;
  }
  VideoCapture capture(0);//打開攝像頭
  if (!capture.isOpened())
  {
    MessageBox(_T("ERROR:Could not load capture!"));
    return;
  }
  //double rate = capture.get(CV_CAP_PROP_FPS);
  //bool stop(false);
  //int delay = 1000 / rate;
  int k=0;
  while (1)
  {
    if (!capture.read(image))
      break;
    detectAndDraw(image, cascade, scale);
    imshow("人臉檢測", image);
    k=waitkey(10);
    if (k=27)//ESC鍵
      break;

  }
  capture.release();
  return;
}


void CMyFaceDetectDlg::OnBnClickedCancel()
{
  // TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼
  CDialogEx::OnCancel();
}

三運(yùn)行程序

視頻和圖片都有測試，一般只要是正臉、清晰的都能檢測圖片。另外，需要將haarcascade_frontalface_alt2.xml文件復(fù)制到程序目錄下。
這里寫圖片描述