人脸属性标注工具

     为了以后做多任务多标签对人脸属性进行分析，发现目前还没有已经实现好的工具或者我还没找到^_^o(╥﹏╥)o，如果哪位朋友知道望告知。故自己动手制作了个符合自己定义的属性，先给出标注界面图。

一、QT开发

下面界面开发用的是QT，C/C++开发工具，优点：跨平台轻巧。共设计有18种属性，每个QButtonGroup集成3--5个QRadioButton里面，一个QButtonGroup中有且仅有一个QRadioButton被选中。

这18种属性定义标注好后，会写入txt文件里面，格式为"***.jpg  属性1标志位   属性2标志位  属性3标志位  ...   属性18标志位"，每种属性标志位用唯一的数字表示。顺序为：

眼睛睁闭情况，睁（1），闭（0），不确定（255）。

眼神，专注（1），视线方向无心（0），不确定（255）。

哈欠，打（1），不打（0），不确定（255）。

姿态角度，左（1），中（2），右（3），不确定（255）。

种族，黄种人（1），白种人（2），黑种人（3），不确定（255）。

性别，男（1），女（2），不确定（255）。

年龄，年轻人（1），中年人（2），老年人（3），不确定（255）。

发型，遮挡耳朵（1），刘海（2），无遮挡无刘海（3），不确定（255）。

脸型，窄（1），宽（2），不确定（255）。

戴眼镜，戴墨镜（1），不戴（0），不确定（255）。

戴帽子，戴（1），不戴（0），不确定（255）。

手，上（1），下（2），左（3），右（4），不确定（255）。

打电话，打（1），不打（0），不确定（255）。

吸烟，吸（1），不吸（0），不确定（255）。

吃东西喝水，吃（1），不吃（0），不确定（255）。

戴口罩，戴（1），不戴（0），不确定（255）。

围巾高衣领，有（1），没有（0），不确定（255）。

抓痒，抓（1），不抓（0），不确定（255）。

由于在VS里面方便调试、智能提示等功能，QT有自带的QT creator工具，很多组件可供选择，最后我选用了QT VS插件工具，结合两者的优点进行开发，所用版本为QT5.4。

***.ui文件可以方便的对各种组件进行拖动，定义信号和槽，弄好后可以自动生成代码，一般开头都会以头文件ui_***.h和实现文件qrc_***.cpp，还可以方便的把信号和槽函数连接起来，这点非常棒，不用手工写大量的代码。

部分代码如下：

#pragma once
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <QtWidgets/QDialog>
#include "ui_helloworld_QT.h"
#include "CmFile/CmFile.h"


class helloworld_QT : public QDialog
{
	Q_OBJECT

public:
	helloworld_QT(QWidget *parent = Q_NULLPTR);
	~helloworld_QT();
	void resetRadioBtn();

private:
	Ui::helloworld_QTClass ui;
	QButtonGroup *btnGroup1;
	QButtonGroup *btnGroup2;
	QButtonGroup *btnGroup3;
	QButtonGroup *btnGroup4;
	QButtonGroup *btnGroup5;
	QButtonGroup *btnGroup6;
	QButtonGroup *btnGroup7;
	QButtonGroup *btnGroup8;
	QButtonGroup *btnGroup9;
	QButtonGroup *btnGroup10;
	QButtonGroup *btnGroup11;
	QButtonGroup *btnGroup12;
	QButtonGroup *btnGroup13;
	QButtonGroup *btnGroup14;
	QButtonGroup *btnGroup15;
	QButtonGroup *btnGroup16;
	QButtonGroup *btnGroup17;
	QButtonGroup *btnGroup18;

	cv::Mat image;
	QImage qimage;
	string imagePath;
	vector<string> imagenames;
	vector<int> currentState;
	int m_index;
	int m_allNums;
	ofstream fid;
	//QStandardItemModel *standardItemModel;

public slots:
    void onRadioClickEyes();
	void onRadioClick2();
	void onRadioClick3();
	void onRadioClick4();
	void onRadioClick5();
	void onRadioClick6();
	void onRadioClick7();
	void onRadioClick8();
	void onRadioClick9();
	void onRadioClick10();
	void onRadioClick11();
	void onRadioClick12();
	void onRadioClick13();
	void onRadioClick14();
	void onRadioClick15();
	void onRadioClick16();
	void onRadioClick17();
	void onRadioClick18();

	void on_signal_next();
	void on_signal_prev();
	void pictureShow(const QModelIndex &index);
	void itemClicked(QModelIndex index);
};

由于比较多的重复内容，给出部分实现代码：

// imagesList图像列表
	QFileSystemModel* model = new QFileSystemModel();
	model->setNameFilterDisables(false);
	model->setFilter(QDir::Dirs | QDir::Drives | QDir::Files | QDir::NoDotAndDotDot);
	QStringList list_name;
	list_name << "*.jpg" ;
	model->setNameFilters(list_name);
	ui.imagesList->setMovement(QListView::Static);
	ui.imagesList->setViewMode(QListView::IconMode);
	ui.imagesList->setGridSize(QSize(100, 100));
	ui.imagesList->setModel(model);
	ui.imagesList->setRootIndex(model->setRootPath(QString::fromStdString(imagePath)));
	connect(ui.imagesList, SIGNAL(clicked(QModelIndex)), this, SLOT(pictureShow(QModelIndex)));

	// 眼睛睁闭
	btnGroup1 = new QButtonGroup(this);
	btnGroup1->addButton(ui.radioButton_01, 0);
	btnGroup1->addButton(ui.radioButton_02, 1);
	btnGroup1->addButton(ui.radioButton_03, 2);
	connect(ui.radioButton_01, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(onRadioClickEyes()));
	connect(ui.radioButton_02, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(onRadioClickEyes()));
	connect(ui.radioButton_03, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(onRadioClickEyes()));
	ui.radioButton_01->setChecked(true);

睁闭眼槽函数：

void helloworld_QT::onRadioClickEyes()
{
	switch (btnGroup1->checkedId())
	{
	case 0: //睁眼
		currentState[0] = 1;
		break;
	case 1: // 闭眼
		currentState[0] = 0;
		break;
	case 2:
		currentState[0] = 255;
		break;
	default:
		currentState[0] = 255;
		break;
	}
}

上面currentState是存储当前图像标注状态位的变量，类型为vector<int>，size为18，在构造函数初始化下。只有用户点击“上一张”或“下一张”就会把currentState的值写到对应的txt中。“下一张”槽函数为:

void helloworld_QT::on_signal_next()
{
	
	int currentIndex = m_index++;
	if ((currentIndex > m_allNums) || (currentIndex<0))
	{
		QMessageBox msgBox;
		msgBox.setText(tr("Exceeds image retrieval range!"));
		msgBox.exec();
		return;
	}
	fid << imagenames[currentIndex] << " ";
	for (size_t i = 0; i < currentState.size(); i++)//注意，共18种属性
	{
		fid << currentState[i] << "  ";
	}
	fid << endl;

	resetRadioBtn();//重新置所有单选为默认	
	image = cv::imread(imagenames[currentIndex]);
	if (!image.data)
	{
		QMessageBox msgBox;
		msgBox.setText(tr("image data is null"));
		msgBox.exec();
	}
	else
	{
		cv::cvtColor(image, image, CV_BGR2RGB);
		qimage = QImage((const unsigned char*)(image.data), image.cols, image.rows, image.cols*image.channels(), QImage::Format_RGB888);
		
		ui.labelImage->clear();
		qimage.scaled(ui.labelImage->size(), Qt::KeepAspectRatio);
		ui.labelImage->setPixmap(QPixmap::fromImage(qimage));
	}
	
	//
	string imageNoname = CmFile::GetName(imagenames[currentIndex]);
	QStandardItem *item = new QStandardItem(QString::fromStdString(imageNoname));
	QLinearGradient linearGrad(QPointF(0, 0), QPointF(200, 200));
	linearGrad.setColorAt(0, Qt::darkGreen);
	linearGrad.setColorAt(1, Qt::yellow);
	QBrush brush(linearGrad);
	item->setBackground(brush);
	QStandardItemModel standardItemModel;
	standardItemModel.appendRow(item);

	ui.imagesList->setModel(&standardItemModel);
	//ui.imagesList->setFixedSize(200, 300);
	//connect(ui.imagesList, SIGNAL(clicked(QModelIndex)), this, SLOT(itemClicked(QModelIndex)));

	delete item;
}

其他控件类似操作。

二、Matlab APP designer设计

不同于GUIDE，优点：面向对象设计，代码清晰简洁，只有一个文件，后缀为***.mlapp。有很多比较好的控件，控件属性，回调函数等等非常人性化设计，便于直接拖动到到画布上。跟QT类似，也会自动生成控件外观布局的代码，用户仅仅只需要根据自己的要求改写功能函数的代码，可用于大型程序开发。灰色部分代码是不可更改的生成代码，下面给出人脸属性标注设计开发界面。

有设计视图和代码视图2个部分，可交替进行操作。

最终开发跟QT一模一样的界面如下：

同样由于很多重复代码，这里给出部分代码，如“下一张”的回调函数：

% Button pushed function: Button_67
        function Button_nextPushed(app, event)
            if (app.index>=1)&&(app.index<=length(app.imds.Files))
                [path,name,ext] = fileparts(app.imds.Files{app.index});
                txtFullName = fullfile(path,[name,'.txt']);
                fid_w = fopen(txtFullName,'w');
                formatP = repmat('%d ',1,18);
                fprintf(fid_w,['%s',' ',formatP,'\r\n'],[name,ext],app.vectorState);
                fclose(fid_w);   
            end
                
            app.index = app.index+1;
            if app.index<1||app.index>length(app.imds.Files)
                app.index = length(app.imds.Files)+1;
                return;
            end
            %下一张时候使得列表图像被选中
            [nextPath,nextName,ext] = fileparts(app.imds.Files{app.index});
            itemSelect = [nextName,ext];
            app.ListBox.Value = itemSelect;
            
            % 显示状态
            txtNextFullName = fullfile(nextPath,[nextName,'.txt']);
            if ~exist(txtNextFullName,'file')   % 只是显示下一张图片的状态而已
                    resetState(app);
            else
                    fid = fopen(txtNextFullName,'r');
                    A = textscan(fid,['%*s',repmat('%f',[1,18])],'Delimiter',' ');
                    B = cell2mat(A);% 1*18的矩阵
                    fclose(fid);
                    setRadioButtonValue(app,B);
            end
            
            % 选中的图像显示
            imageFrame = readimage(app.imds,app.index);
            imshow(imageFrame,'Parent',app.UIAxes);
            app.UIAxes.XLabel.String = '';
            app.UIAxes.YLabel.String = '';
        end

图像列表选中的图像显示：如果遇到原来没有标注好的图像，就重置状态，否则读取原来标注状态并显示radiobutton上来。

% Value changed function: ListBox
        function ListBoxValueChanged(app, event)
%             resetState(app);
            value = app.ListBox.Value;
            imagefullname = fullfile(app.rootFolder,value);
            app.index = find(string(app.imds.Files)==string(imagefullname));%index更新
            
            % 显示状态
            txtFullName = fullfile(app.rootFolder,[value(1:end-4),'.txt']);
            if ~exist(txtFullName,'file')   % 只是显示下一张图片的状态而已
                    resetState(app);
            else
                    fid = fopen(txtFullName,'r');
                    A = textscan(fid,['%*s',repmat('%f',[1,18])],'Delimiter',' ');
                    B = cell2mat(A);% 1*18的矩阵
                    fclose(fid);
                    setRadioButtonValue(app,B);
            end
            
            %显示图像
            imageFrame = imread(imagefullname);
            imshow(imageFrame,'Parent',app.UIAxes);
            app.UIAxes.XLabel.String = '';
            app.UIAxes.YLabel.String = '';
        end

睁闭眼回调函数：

% Selection changed function: ButtonGroup
        function ButtonGroupSelection_1Changed(app, event)
            selectedButton = app.ButtonGroup.SelectedObject;
            switch selectedButton.Text %睁闭眼
                case app.Button_1.Text
                    app.vectorState(1) = 1;
                case app.Button_2.Text
                    app.vectorState(1) = 0;
                case app.Button_6.Text
                    app.vectorState(1) = 255;
                otherwise
                    app.vectorState(1) = 255;
            end
            
        end

app.vectorState就是跟上面QT中currentState变量一样的作用，先在构造函数完成初始化，然后在各个ButtonGroup中根据选中情况赋值。

最后，标注生成的结果如下图，注意顺序，对应我上面列出来的18种属性标志位。

以上工具在R2017b环境下开发，理论上版本要大于等于这个版本。我已打包，下载链接https://download.csdn.net/download/cuixing001/10307733，只需简单安装即可使用。

QT工具：链接：https://pan.baidu.com/s/1_wkrl4yy3M8q3OIMz-PYkQ 密码：8nmu

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