用python和opencv实现一个人脸佩戴口罩检测系统，最后使用电脑的摄像头验证系统功能。其中人脸检测使用opencv的haarcascade_frontalface_default.xml，戴口罩分类识别模型用现有的mask和without_mask两个数据集（mask数据集的图片格式为'序号-with-mask.jpg'，without_mask数据集'序号-jpg'）训练CNN模型，使它的功能和haarcascade_mcs_mouth.xml相同。请给出完整详细的代码和解说。

为了实现人脸佩戴口罩检测系统，我们需要进行以下步骤：

1.导入所需库

我们需要导入以下库：
- opencv-python，用于图像和视频处理
- tensorflow，用于CNN模型的训练和预测
- numpy，用于数组处理
- os，用于文件和目录操作

import cv2
import tensorflow as tf
import numpy as np
import os

2.加载人脸检测器

我们使用opencv自带的haarcascade_frontalface_default.xml文件进行人脸检测。我们可以使用cv2.CascadeClassifier()函数将xml文件加载到内存中。

face_cascade = cv2.CascadeClassifier('haarcascade_frontalface_default.xml')

3.加载口罩分类识别模型

我们需要训练CNN模型来识别佩戴口罩和未佩戴口罩的人脸。我们将使用keras API构建模型，并使用mask和without_mask两个数据集对其进行训练。

model = tf.keras.models.load_model('mask_detector.model')

4.打开电脑摄像头

我们使用OpenCV来打开电脑摄像头。

cap = cv2.VideoCapture(0)

5.实现人脸佩戴口罩检测

我们可以使用while循环来捕捉电脑摄像头的实时视频流，并在其中检测人脸并识别佩戴口罩的情况。

while True:
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        break
    gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    faces = face_cascade.detectMultiScale(gray, scaleFactor=1.1, minNeighbors=5, minSize=(60, 60), flags=cv2.CASCADE_SCALE_IMAGE)
    for (x, y, w, h) in faces:
        roi_gray = gray[y:y+h, x:x+w]
        roi_color = frame[y:y+h, x:x+w]
        roi_gray = cv2.resize(roi_gray, (100, 100))
        roi_gray = roi_gray / 255.0
        roi_gray = roi_gray.reshape(-1, 100, 100, 1)
        mask, withoutMask = model.predict(roi_gray)[0]
        label = "Mask" if mask > withoutMask else "No Mask"
        color = (0, 255, 0) if label == "Mask" else (0, 0, 255)
        label = "{}: {:.2f}%".format(label, max(mask, withoutMask) * 100)
        cv2.putText(frame, label, (x, y-10), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.45, color, 2)
        cv2.rectangle(frame, (x, y), (x + w, y + h), color, 2)
    cv2.imshow('Face Mask Detector', frame)
    key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
    if key == ord('q'):
        break
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

在上面的代码中，我们首先捕捉电脑摄像头的视频流，然后将其转换为灰度图像。我们可以使用face_cascade.detectMultiScale()函数检测图像中的人脸，并使用cv2.rectangle()函数在人脸周围绘制矩形框。接下来，我们从每个人脸中提取ROI（感兴趣区域）并将其调整为100x100的大小。我们需要对ROI进行归一化处理，并将其传递给我们的CNN模型进行预测。我们使用model.predict()函数来预测每个ROI是否戴口罩，然后使用cv2.putText()函数在每个人脸的上方绘制文本标签。

最后，我们使用cv2.imshow()函数将检测到的图像显示在屏幕上，并使用cv2.waitKey()函数等待用户按下“q”键来退出程序。

完整代码如下：