现在的人脸识别技术已经得到了非常广泛的应用，支付领域、身份验证、美颜相机里都有它的应用。下面小编给大家带来了基于50行Python代码实现人脸检测功能，一起看看吧。
现在的人脸识别技术已经得到了非常广泛的应用，支付领域、身份验证、美颜相机里都有它的应用。用iPhone的同学们应该对下面的功能比较熟悉。
iPhone的照片中有一个“人物”的功能，能够将照片里的人脸识别出来并分类，背后的原理也是人脸识别技术。
这篇文章主要介绍怎样用Python实现人脸检测。人脸检测是人脸识别的基础。人脸检测的目的是识别出照片里的人脸并定位面部特征点，人脸识别是在人脸检测的基础上进一步告诉你这个人是谁。
好了，介绍就到这里。接下来，开始准备我们的环境。
准备工作
本文的人脸检测基于dlib，dlib依赖Boost和cmake，所以首先需要安装这些包，以Ubuntu为例：
$ sudo apt-get install build-essential cmake
$ sudo apt-get install libgtk-3-dev
$ sudo apt-get install libboost-all-dev
我们的程序中还用到numpy，opencv，所以也需要安装这些库：
$ pip install numpy
$ pip install scipy
$ pip install opencv-python
$ pip install dlib
人脸检测基于事先训练好的模型数据，从这里可以下到模型数据
http://dlib.net/files/shape_predictor_68_face_landmarks.dat.bz2
下载到本地路径后解压，记下解压后的文件路径，程序中会用到。
dlib的人脸特征点
上面下载的模型数据是用来估计人脸上68个特征点(x, y)的坐标位置，这68个坐标点的位置如下图所示
我们的程序将包含两个步骤：
第一步，在照片中检测人脸的区域
第二部，在检测到的人脸区域中，进一步检测器官（眼睛、鼻子、嘴巴、下巴、眉毛）
人脸检测代码
我们先来定义几个工具函数：
defrect_to_bb(rect):
x =rect.left()
y =rect.top()
w =rect.right() -x
h =rect.bottom() -y
return(x, y, w, h)
这个函数里的rect是dlib脸部区域检测的输出。这里将rect转换成一个序列，序列的内容是矩形区域的边界信息。
defshape_to_np(shape, dtype="int"):
coords =np.zeros((68, 2), dtype=dtype)
fori inrange(0, 68):
coords[i] =(shape.part(i).x, shape.part(i).y)
returncoords
这个函数里的shape是dlib脸部特征检测的输出，一个shape里包含了前面说到的脸部特征的68个点。这个函数将shape转换成Numpy array，为方便后续处理。
defresize(image, width=1200):
r =width *1.0/image.shape[1]
dim =(width, int(image.shape[0] *r))
resized =cv2.resize(image, dim, interpolation=cv2.INTER_AREA)
returnresized
这个函数里的image就是我们要检测的图片。在人脸检测程序的最后，我们会显示检测的结果图片来验证，这里做resize是为了避免图片过大，超出屏幕范围。
接下来，开始我们的主程序部分
importsys importnumpy as np
importdlib importcv2
iflen(sys.argv) < 2:
print"Usage: %s <image file>"%sys.argv[0]
sys.exit(1)
image_file =sys.argv[1]
detector =dlib.get_frontal_face_detector()
predictor =dlib.shape_predictor("shape_predictor_68_face_landmarks.dat")
我们从sys.argv[1]参数中读取要检测人脸的图片，接下来初始化人脸区域检测的detector和人脸特征检测的predictor。shape_predictor中的参数就是我们之前解压后的文件的路径。
image =cv2.imread(image_file)
image =resize(image, width=1200)
gray =cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
rects =detector(gray, 1)
在检测特征区域前，我们先要检测人脸区域。这段代码调用opencv加载图片，resize到合适的大小，转成灰度图，最后用detector检测脸部区域。因为一张照片可能包含多张脸，所以这里得到的是一个包含多张脸的信息的数组rects。
for(i, rect) inenumerate(rects):
shape =predictor(gray, rect)
shape =shape_to_np(shape)
(x, y, w, h) =rect_to_bb(rect)
cv2.rectangle(image, (x, y), (x +w, y +h), (0, 255, 0), 2)
cv2.putText(image, "Face #{}".format(i +1), (x -10, y -10), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (0, 255, 0), 2)
for(x, y) inshape:
cv2.circle(image, (x, y), 2, (0, 0, 255), -1)
cv2.imshow("Output", image)
cv2.waitKey(0)
对于每一张检测到的脸，我们进一步检测脸部的特征（鼻子、眼睛、眉毛等）。对于脸部区域，我们用绿色的框在照片上标出；对于脸部特征，我们用红色的点标出来。
最后我们把加了检测标识的照片显示出来，waitKey(0)表示按任意键可退出程序。
以上是我们程序的全部
测试
接下来是令人兴奋的时刻，检验我们结果的时刻到来了。
下面是原图
下面是程序识别的结果
可以看到脸部区域被绿色的长方形框起来了，脸上的特征（鼻子，眼睛等）被红色点点标识出来了。
是不是很简单呢。
总结
以上所述是小编给大家介绍的50行Python代码实现人脸检测功能，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。
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