帮我写一个用c++下用opencv4.6 基于facenet实现的人脸比对项目 不使用dlib

时间: 2023-11-27 09:53:05 浏览: 85
好的,下面是一个基于OpenCV 4.6和FaceNet的人脸比对项目的简单实现。注意,这只是一个简单的示例,还有很多方面可以进行改进和优化。 首先需要安装OpenCV 4.6,并且下载FaceNet的预训练模型。可以在这里找到预训练模型:https://github.com/davidsandberg/facenet/blob/master/README.md 在开始编写代码之前,需要了解一些基本概念: 1. 人脸检测:使用OpenCV的cv::CascadeClassifier类进行人脸检测。 2. 人脸对齐:对图像中的人脸进行旋转和缩放,使得人脸出现在相同的位置。这里使用dlib库中的face_landmark_detection进行人脸对齐,但题目要求不使用dlib,所以这里简单介绍一下基于OpenCV的人脸对齐方法:首先检测人脸,然后根据眼睛位置计算旋转角度,最后进行旋转和缩放。 3. 特征提取:使用FaceNet模型将人脸图像转换为128维的特征向量。 4. 比对:计算两个人脸特征向量之间的欧几里得距离,如果距离小于某个阈值,则认为是同一个人。 下面是基于这些概念的示例代码: ```c++ #include <iostream> #include <string> #include <opencv2/opencv.hpp> using namespace std; using namespace cv; // 加载FaceNet模型 dnn::Net load_model(const string& model_path) { dnn::Net net = dnn::readNetFromTensorflow(model_path); return net; } // 人脸检测 vector<Rect> detect_faces(const Mat& img, CascadeClassifier& cascade) { vector<Rect> faces; cascade.detectMultiScale(img, faces, 1.1, 3, 0, Size(60, 60)); // 参数需要根据实际情况进行调整 return faces; } // 人脸对齐 Mat align_face(const Mat& img, Rect face_rect) { Point2f eyes_center((face_rect.x + face_rect.width / 2.0), (face_rect.y + face_rect.height / 2.0)); // 眼睛的中心点 double angle = atan2((face_rect.y + face_rect.height * 0.25) - (face_rect.y + face_rect.height * 0.75), (face_rect.x + face_rect.width * 0.25) - (face_rect.x + face_rect.width * 0.75)); // 计算眼睛的倾斜角度 double scale = 1.0; // 缩放比例 Mat rot_mat = getRotationMatrix2D(eyes_center, angle, scale); Mat aligned_face; warpAffine(img, aligned_face, rot_mat, img.size()); return aligned_face; } // 提取人脸特征 Mat extract_features(const Mat& face_img, dnn::Net& net) { Mat input_blob = dnn::blobFromImage(face_img, 1.0 / 255, Size(160, 160), Scalar(0, 0, 0), false, false); // 将图像转换为网络输入格式 net.setInput(input_blob); Mat features = net.forward(); // 提取特征 return features; } // 计算两个特征向量之间的距离 double calc_distance(const Mat& feature1, const Mat& feature2) { double dist = norm(feature1, feature2, NORM_L2); return dist; } int main(int argc, char** argv) { CascadeClassifier cascade; if (!cascade.load("haarcascade_frontalface_default.xml")) { cerr << "Failed to load cascade file." << endl; return -1; } dnn::Net net = load_model("facenet.pb"); VideoCapture cap(0); // 打开摄像头 if (!cap.isOpened()) { cerr << "Failed to open camera." << endl; return -1; } Mat img; namedWindow("Face Comparison", WINDOW_NORMAL); while (true) { cap >> img; if (img.empty()) { cerr << "Failed to read image." << endl; continue; } vector<Rect> faces = detect_faces(img, cascade); // 检测人脸 if (faces.empty()) { continue; } for (int i = 0; i < faces.size(); i++) { Mat face_img = align_face(img, faces[i]); // 对齐人脸 Mat features = extract_features(face_img, net); // 提取特征 double dist = calc_distance(features1, features2); // 计算距离 if (dist < 1.0) { // 判断是否同一个人 rectangle(img, faces[i], Scalar(0, 255, 0), 2); // 绿色框表示同一个人 } else { rectangle(img, faces[i], Scalar(0, 0, 255), 2); // 红色框表示不同的人 } } imshow("Face Comparison", img); if (waitKey(1) == 27) { // 按下ESC键退出程序 break; } } return 0; } ``` 这段代码的主要思路是:在摄像头捕捉到的图像中,检测人脸并进行对齐,然后提取特征向量,最后计算两个特征向量之间的距离,如果距离小于某个阈值,则认为是同一个人。 这是一个简单的示例,还有很多可以改进和优化的地方。例如可以使用更准确的人脸检测算法,优化人脸对齐方法,调整特征提取和比对的参数等等。
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