Python中提取人脸特征的三种方法详解

1.直接使用dlib

安装dlib方法:

Win10安装dlib GPU过程详解

思路:

1、使用dlib.get_frontal_face_detector()方法检测人脸的位置。

2、使用 dlib.shape_predictor()方法得到人脸的关键点。

3、使用dlib.face_recognition_model_v1()方法提取特征。

新建face_embedding1.py,插入代码:

import dlib,numpy
import cv2
# 人脸关键点检测器
predictor_path = "shape_predictor_68_face_landmarks.dat"
# 人脸识别模型、提取特征值
face_rec_model_path = "dlib_face_recognition_resnet_model_v1.dat"

predictor_path是恋人关键点检测器模型的路径。

face_rec_model_path是提取人脸特征的路径。

# 加载模型
detector = dlib.get_frontal_face_detector() #人脸检测
sp = dlib.shape_predictor(predictor_path) #关键点检测
facerec = dlib.face_recognition_model_v1(face_rec_model_path)# 编码

分别初始化人脸检测、关键点检测、特征编码方法。

image_path='train_images/11.jpg'
image = cv2.imread(image_path)
image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)
# 人脸检测
dets = detector(image, 1)
if len(dets)==1:
    print('检测到人脸')
shape = sp(image, dets[0])# 关键点
# 提取特征
face_descriptor = facerec.compute_face_descriptor(image, shape)#获取到128位的编码
v = numpy.array(face_descriptor)
print(v)

读取图片。然后将图片转为RGB格式。

检测人脸。

获取人脸的68个关键点。

获取128位人脸编码。

使用感受: 使用dlib.get_frontal_face_detector()检测人脸效果一般,模糊的人脸检测不出来。速度上也是比较慢。

2.使用深度学习方法查找人脸,dlib提取特征

思路:

这种方法使用 cv2自带的dnn.readNetFromCaffe方法,加载深度学习模型实现人脸的检测。然后继续使用dlib提取人脸特征。

新建face_embedding2.py,插入代码:

import dlib,numpy
import cv2

# 人脸关键点检测器
predictor_path = "shape_predictor_68_face_landmarks.dat"
# 人脸识别模型、提取特征值
face_rec_model_path = "dlib_face_recognition_resnet_model_v1.dat"
prototxt_path = 'deploy.proto.txt'
model_path = 'res10_300x300_ssd_iter_140000_fp16.caffemodel'

导入需要的包。

定义模型的路径。

net = cv2.dnn.readNetFromCaffe(prototxt_path, model_path)
sp = dlib.shape_predictor(predictor_path) #关键点检测
facerec = dlib.face_recognition_model_v1(face_rec_model_path)# 编码

初始化人脸检测模型、关键点检测模型、人脸特征提取模型。

image_path='train_images/11.jpg'
image = cv2.imread(image_path)
image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)
(h, w) = image.shape[:2]
blob = cv2.dnn.blobFromImage(cv2.resize(image, (300, 300)), 1.0,
                             (300, 300), (104.0, 177.0, 123.0))
net.setInput(blob)
detections = net.forward()
startX, startY, endX, endY = 0, 0, 0, 0
for i in range(0, detections.shape[2]):
    # extract the confidence (i.e., probability) associated with the
    # prediction
    confidence = detections[0, 0, i, 2]
    # filter out weak detections by ensuring the `confidence` is
    # greater than the minimum confidence
    if confidence > 0.5:
        # compute the (x, y)-coordinates of the bounding box for the
        # object
        box = detections[0, 0, i, 3:7] * numpy.array([w, h, w, h])
        (startX, startY, endX, endY) = box.astype("int")
        break
rect = dlib.rectangle(startX, startY, endX, endY)

这部分的代码主要是人脸检测逻辑。

读取图片,并将其改为RGB格式。

获取图片的大小。

初始化blob。

net.forward()计算人脸的位置。

遍历检测结果

  • 如果置信度大于0.5,则认为是合格的人脸。
  • 计算出人脸的坐标。

将坐标转为dlib.rectangle对象。

shape = sp(image, rect)
print(shape)
# 提取特征
face_descriptor = facerec.compute_face_descriptor(image, shape)#获取到128位的编码
v = numpy.array(face_descriptor)
print(v)

计算人脸的关键点。

提取人脸的特征。

使用感受:使用深度学习模型提取人脸特征,无论速度还是准确率都有很大的提高,即使很模糊的图像依然能检测到。

3.使用insightface提取人脸特征

InsightFace 是一个开源的 2D&3D 深度人脸分析工具箱,其中高效地实现了丰富多样的人脸识别、人脸检测和人脸对齐算法,并且针对训练和部署进行了优化,在多项算法测评、比赛获得优胜。

安装InsightFace

pip install insightface
pip install onnxruntime-gpu==1.9.0 

注意:onnxruntime安装1.9以下的版本。

提取特征

新建face_embedding3.py 插入代码:

import insightface
import cv2

model = insightface.app.FaceAnalysis()
model.prepare(ctx_id=0, det_thresh=0.45)
face_img = cv2.imread('train_images/11.jpg')
res = model.get(face_img)
print('embedding: ', res[0].embedding)  

初始化FaceAnalysis()模型。

设置置信度位0.45。

读取图片

使用模型预测。

打印人脸特征res[0].embedding。

除了能人脸特征外,还有一些其他的属性,比如:bbox、kps、landmark_3d_68、landmark_2d_106、age、gender 。可以通过res[0].keys()查看。

使用感受:速度比较慢,精度还行。

到此这篇关于Python中提取人脸特征的三种方法详解的文章就介绍到这了,更多相关Python提取人脸特征内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

你可能感兴趣的