用python写一个ai换脸的程序
时间: 2023-03-20 15:01:46 浏览: 425
要用Python编写一个AI换脸的程序,可以使用深度学习框架,如TensorFlow或PyTorch。
首先,需要准备一些数据集,包括人脸图像和相应的面部关键点。这些数据可以通过网络搜索或使用现有的数据集库进行收集。
然后,需要使用人脸检测算法来定位图像中的面部区域。常用的人脸检测算法有Haar级联检测器和基于深度学习的检测器,如YOLO和SSD。
接下来,可以使用面部关键点来对齐两张图像。这可以通过计算两个面部区域的变换矩阵来实现。
最后,使用GAN(生成对抗网络)模型,将源图像的面部特征转移到目标图像上。GAN模型是一种用于生成逼真图像的深度学习模型,它包括一个生成器和一个判别器。生成器从源图像中提取面部特征,并将其与目标图像的背景合并,以创建一个逼真的图像。判别器会评估生成的图像的真实性,以便生成器可以学习如何创建更逼真的图像。
以上就是一个基本的AI换脸程序的实现思路,但是要实现高质量的换脸效果,需要更多的优化和调整。
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用python写一个AI换脸代码
好的,下面是一个简单的用Python实现AI换脸的代码示例,仅供参考:
```python
import cv2
import dlib
import numpy as np
from imutils import face_utils
import argparse
def main():
# 解析命令行参数
ap = argparse.ArgumentParser()
ap.add_argument("-i", "--image", required=True, help="path to input image")
ap.add_argument("-m", "--model", default="./shape_predictor_68_face_landmarks.dat", help="path to facial landmark predictor")
args = vars(ap.parse_args())
# 加载图像并进行灰度化
image = cv2.imread(args["image"])
gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 加载人脸检测器和关键点检测器
detector = dlib.get_frontal_face_detector()
predictor = dlib.shape_predictor(args["model"])
# 检测人脸并提取关键点
rects = detector(gray, 1)
for (i, rect) in enumerate(rects):
shape = predictor(gray, rect)
shape = face_utils.shape_to_np(shape)
# 提取左眼、右眼、嘴巴和鼻子的关键点
left_eye = shape[42:48]
right_eye = shape[36:42]
mouth = shape[48:68]
nose = shape[27:36]
# 计算每个关键点的平均值
left_eye_center = np.mean(left_eye, axis=0).astype("int")
right_eye_center = np.mean(right_eye, axis=0).astype("int")
mouth_center = np.mean(mouth, axis=0).astype("int")
nose_center = np.mean(nose, axis=0).astype("int")
# 加载换脸图像
swap_img = cv2.imread("swap_image.jpg")
swap_img = cv2.resize(swap_img, (rect.width(), rect.height()))
# 提取换脸图像的关键点
swap_gray = cv2.cvtColor(swap_img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
swap_rects = detector(swap_gray, 1)
swap_shape = predictor(swap_gray, swap_rects[0])
swap_shape = face_utils.shape_to_np(swap_shape)
# 对换脸图像进行仿射变换,使其与当前图像的眼睛、嘴巴和鼻子位置对齐
M_left_eye = cv2.getAffineTransform(swap_shape[36:42], left_eye)
M_right_eye = cv2.getAffineTransform(swap_shape[42:48], right_eye)
M_mouth = cv2.getAffineTransform(swap_shape[48:68], mouth)
M_nose = cv2.getAffineTransform(swap_shape[27:36], nose)
swap_img = cv2.warpAffine(swap_img, M_left_eye, (image.shape[1], image.shape[0]))
swap_img = cv2.warpAffine(swap_img, M_right_eye, (image.shape[1], image.shape[0]))
swap_img = cv2.warpAffine(swap_img, M_mouth, (image.shape[1], image.shape[0]))
swap_img = cv2.warpAffine(swap_img, M_nose, (image.shape[1], image.shape[0]))
# 将换脸图像与当前图像进行融合
swap_mask = np.zeros(swap_gray.shape, dtype=np.uint8)
swap_mask = cv2.fillConvexPoly(swap_mask, cv2.convexHull(swap_shape), (255, 255, 255))
swap_mask = cv2.bitwise_not(swap_mask)
img_mask = np.zeros(image.shape, dtype=np.uint8)
img_mask[rect.top():rect.bottom(), rect.left():rect.right()] = swap_mask
swap_mask = cv2.bitwise_not(swap_mask)
swap_mask = np.stack((swap_mask,) * 3, axis=-1)
img = cv2.bitwise_and(image, swap_mask)
swap = cv2.bitwise_and(swap_img, img_mask)
result = cv2.add(img, swap)
# 显示结果
cv2.imshow("result", result)
cv2.waitKey(0)
if __name__ == '__main__':
main()
```
需要注意的是,这只是一个简单的示例,具体的实现方式和效果可能与你期望的有所不同。如果你需要更高质量的换脸效果,建议使用已有的成熟工具或者更深入的研究。
请用python写一个AI换脸的模型
为了实现AI换脸,我们可以使用Python和一些深度学习库,例如PyTorch和OpenCV。下面是一个简单的AI换脸的模型,供参考:
首先,我们需要下载一个预训练的人脸识别模型和一个预训练的图像生成模型。这里我们可以使用OpenFace和StyleGAN2。
```python
# 下载预训练的人脸识别模型
!wget https://storage.cmusatyalab.org/openface-models/nn4.small2.v1.t7
# 下载预训练的StyleGAN2模型
!wget https://github.com/NVlabs/stylegan2-ada-pytorch/releases/download/pretrained/ffhq.pkl
```
接下来,我们可以编写一个函数,使用OpenCV和人脸识别模型来检测图像中的人脸。
```python
import cv2
import dlib
import torch
import numpy as np
# 加载人脸识别模型
face_detector = dlib.get_frontal_face_detector()
face_encoder = dlib.face_recognition_model_v1("nn4.small2.v1.t7")
def detect_faces(img):
# 将图像转换为灰度图像
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 检测人脸
faces = face_detector(gray, 1)
# 提取每个人脸的编码
encodings = []
for face in faces:
# 获取人脸区域的边界框
(x, y, w, h) = face_utils.rect_to_bb(face)
# 提取人脸区域的编码
face_img = img[y:y+h, x:x+w]
face_img = cv2.resize(face_img, (96, 96))
face_img = np.transpose(face_img, (2, 0, 1))
face_tensor = torch.from_numpy(face_img).float().unsqueeze(0)
encoding = face_encoder(torch.autograd.Variable(face_tensor))
encodings.append(encoding.data.numpy()[0])
return faces, encodings
```
然后,我们可以编写一个函数,使用预训练的StyleGAN2模型生成一个具有指定编码的图像。
```python
import io
import PIL.Image
import torch
import torchvision
import torchvision.transforms.functional as F
# 加载StyleGAN2模型
generator = torch.load("ffhq.pkl")["G_ema"].cuda()
def generate_image_from_encoding(encoding):
# 将编码转换为Tensor
encoding = torch.from_numpy(encoding).cuda()
# 使用StyleGAN2生成图像
with torch.no_grad():
image = generator([encoding], truncation=0.7, truncation_latent=None)[0]
image = (image + 1) / 2.0
image = F.to_pil_image(image.cpu())
# 将图像转换为NumPy数组
buf = io.BytesIO()
image.save(buf, format='JPEG')
buf.seek(0)
img_array = np.asarray(bytearray(buf.read()), dtype=np.uint8)
img = cv2.imdecode(img_array, cv2.IMREAD_COLOR)
return img
```
最后,我们可以编写一个函数,将一个人的脸替换为另一个人的脸。
```python
def swap_faces(img1, img2):
# 检测第一个图像中的人脸
faces1, encodings1 = detect_faces(img1)
# 检测第二个图像中的人脸
faces2, encodings2 = detect_faces(img2)
# 如果没有检测到人脸,返回原始图像
if len(faces1) == 0 or len(faces2) == 0:
return img1
# 选择第一个图像中的第一个人脸
face1 = faces1[0]
encoding1 = encodings1[0]
# 选择第二个图像中的第一个人脸
face2 = faces2[0]
encoding2 = encodings2[0]
# 生成第一个图像中的人脸的新图像
new_img1 = generate_image_from_encoding(encoding2)
# 将第二个图像中的人脸替换为第一个图像中的人脸
(x1, y1, w1, h1) = face1_utils.rect_to_bb(face1)
(x2, y2, w2, h2) = face_utils.rect_to_bb(face2)
new_img2 = img2.copy()
new_img2[y2:y2+h2, x2:x2+w2] = cv2.resize(new_img1[y1:y1+h1, x1:x1+w1], (w2, h2))
return new_img2
```
使用这个函数,我们可以将一个人的脸替换为另一个人的脸。
```python
# 加载两个图像
img1 = cv2.imread("img1.jpg")
img2 = cv2.imread("img2.jpg")
# 将第二个图像中的人脸替换为第一个图像中的人脸
new_img = swap_faces(img1, img2)
# 显示结果图像
cv2.imshow("Result", new_img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
```
这是一个简单的AI换脸的模型,可以根据需要进行修改和优化。
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