代码收藏家技术教程 2023-11-29

Python三种常用的人脸检测算法详解及示例代码

在Python中，有许多库可以用于实现人脸检测算法。以下是三种常用的人脸检测算法及其实现方式：

1.OpenCV 中的 Haar 级联分类器： OpenCV是一个广泛用于计算机视觉任务的开源库。它提供了许多预训练的人脸检测模型，其中最常用的就是基于Haar特征的级联分类器。

优点：速度较快，尤其适用于实时应用。在较低分辨率图像上表现良好。

缺点：对于旋转、遮挡和不同光照条件下的人脸检测效果较差。可能会出现误检测。

适用场景：适合实时应用，要求速度快，对精确度要求不是很高的场景。

import cv2

# 加载人脸检测分类器
face_cascade = cv2.CascadeClassifier('haarcascade_frontalface_default.xml')

# 读取图像
img = cv2.imread('image.jpg')

# 将图像转为灰度
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# 进行人脸检测
faces = face_cascade.detectMultiScale(gray, scaleFactor=1.1, minNeighbors=5, minSize=(30, 30))

# 在图像中绘制人脸框
for (x, y, w, h) in faces:
    cv2.rectangle(img, (x, y), (x+w, y+h), (255, 0, 0), 2)

# 显示结果
cv2.imshow('Detected Faces', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

2.Dlib 中的人脸检测器： Dlib是一个强大的C++库，提供了许多计算机视觉工具，包括人脸检测。

优点：在不同光照、遮挡和旋转情况下有较好的稳定性。可以检测较小尺寸的人脸。

缺点：速度相对较慢，尤其是在大尺寸图像上。不如其他一些算法适合实时应用。

适用场景：适合对精确度要求较高的场景，例如人脸识别任务。

import dlib
import cv2

# 初始化人脸检测器
face_detector = dlib.get_frontal_face_detector()

# 读取图像
img = cv2.imread('image.jpg')

# 将图像转为灰度
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# 进行人脸检测
faces = face_detector(gray)

# 在图像中绘制人脸框
for face in faces:
    x, y, w, h = face.left(), face.top(), face.width(), face.height()
    cv2.rectangle(img, (x, y), (x+w, y+h), (255, 0, 0), 2)

# 显示结果
cv2.imshow('Detected Faces', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

3.MTCNN (多任务卷积神经网络)： MTCNN是一种基于卷积神经网络的人脸检测算法，可以同时检测人脸的边界框、关键点等信息。

优点：具有较高的精确度，可以同时检测人脸框和关键点信息。对于不同尺寸和角度的人脸都有较好的表现。

缺点：相对于传统方法，速度可能较慢。需要较大的计算资源，特别是在大尺寸图像上。

适用场景：适合需要更高精度和更多信息的人脸检测应用，如人脸关键点定位。

from mtcnn.mtcnn import MTCNN
import cv2

# 初始化MTCNN人脸检测器
face_detector = MTCNN()

# 读取图像
img = cv2.imread('image.jpg')

# 进行人脸检测
faces = face_detector.detect_faces(img)

# 在图像中绘制人脸框和关键点
for face in faces:
    x, y, w, h = face['box']
    cv2.rectangle(img, (x, y), (x+w, y+h), (255, 0, 0), 2)
    for key, value in face['keypoints'].items():
        cv2.circle(img, value, 2, (0, 255, 0), -1)

# 显示结果
cv2.imshow('Detected Faces', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()