近几年来,兴起了一股人工智能热潮,让人们见到了AI的能力和强大,比方图画辨认,语音辨认,机器翻译,无人驾驶等等。总体来说,AI的门槛还是比较高,不仅要学会使用框架实现,更重要的是,需求有必定的数学根底,如线性代数,矩阵,微积分等。

幸庆的是,国内外许多大神都现已给咱们造好“轮子”,咱们可以直接来使用某些模型。今日就和大家交流下怎么实现一个简易版的人脸对比,非常风趣!

整体思路:

1、预先导入所需求的人脸辨认模型;

2、遍历循环辨认文件夹里面的图片,让模型“记住”人物的姿态;

3、输入一张新的图画,与前一步文件夹里面的图片比对,返回最接近的成果。

使用到的第三方模块和模型:

1、模块:os,dlib,glob,numpy;

2、模型:人脸要害点检测器,人脸辨认模型。

第一步:导入需求的模型。

这儿解释一下两个dat文件:

它们的本质是参数值(即神经网络的权重)。人脸辨认算是深度学习的一个应用,事先需求通过很多的人脸图画来练习。所以一开始咱们需求去规划一个神经网络结构,来“记住”人类的脸。

关于神经网络来说,即便是同样的结构,不同的参数也会导致辨认的东西不一样。在这儿,这两个参数文件就对应了不同的功能(它们对应的神经网络结构也不同):

shape_predictor.dat这个是为了检测人脸的要害点,比方眼睛,嘴巴等等;dlib_face_recognition.dat是在前面检测要害点的根底上,生成人脸的特征值。

所以后边使用dlib模块的时候,其实便是相当于,调用了某个神经网络结构,再把预先练习好的参数传给咱们调用的神经网络。趁便提一下,在深度学习领域中,往往动不动会练习出一个上百M的参数模型出来,是很正常的事。

import os,dlib,glob,numpy
from skimage import io
# 人脸要害点检测器
predictor_path = "shape_predictor.dat"
# 人脸辨认模型、提取特征值
face_rec_model_path = "dlib_face_recognition.dat"
# 练习图画文件夹
faces_folder_path ='train_images' 
# 加载模型
detector = dlib.get_frontal_face_detector()
sp = dlib.shape_predictor(predictor_path)
facerec = dlib.face_recognition_model_v1(face_rec_model_path)

第二步:对练习集进行辨认。

在这一步中,咱们要完成的是,对图片文件夹里面的人物图画,核算他们的人脸特征,并放到一个列表里面,为了后边可以和新的图画进行一个间隔核算。要害地方会加上注释,应该不难理解。

candidate = []         # 寄存练习集人物姓名
descriptors = []       #寄存练习集人物特征列表
for f in glob.glob(os.path.join(faces_folder_path,"*.jpg")):
    print("正在处理: {}".format(f))
    img = io.imread(f)
    candidate.append(f.split('\\')[-1].split('.')[0])
    # 人脸检测
    dets = detector(img, 1)
    for k, d in enumerate(dets): 
        shape = sp(img, d)
        # 提取特征
        face_descriptor = facerec.compute_face_descriptor(img, shape)
        v = numpy.array(face_descriptor) 
        descriptors.append(v)
print('辨认练习完毕!')

当你做完这一步之后,输出列表descriptors看一下,可以看到相似这样的数组,每一个数组代表的便是每一张图片的特征量(128维)。然后咱们可以使用L2范式(欧式间隔),来核算两者间的间隔。

举个例子,比方通过核算后,A的特征值是[x1,x2,x3],B的特征值是[y1,y2,y3], C的特征值是[z1,z2,z3]。

用Python实现一个简单的——人脸相似度对比

那么因为A和B更接近,所以会以为A和B更像。幻想一下极点情况,如果是同一个人的两张不同相片,那么它们的特征值是不是应该会简直接近呢?知道了这一点,就可以持续往下走了。

第三步:处理待对比的图片。

其实是同样的道理,依样画葫芦,目的便是算出一个特征值出来,所以和第二步差不多。然后再趁便核算出新图片和第二步中每一张图片的间隔,再组成一个字典类型,排个序,选出最小值,搞定收工!

try:
##    test_path=input('请输入要检测的图片的途径(记得加后缀哦):')
    img = io.imread(r".\test_images\test6.jpg")
    dets = detector(img, 1)
except:
    print('输入途径有误,请检查!')
dist = []
for k, d in enumerate(dets):
    shape = sp(img, d)
    face_descriptor = facerec.compute_face_descriptor(img, shape)
    d_test = numpy.array(face_descriptor) 
    for i in descriptors:                #核算间隔
        dist_ = numpy.linalg.norm(i-d_test)
        dist.append(dist_)
# 练习集人物和间隔组成一个字典
c_d = dict(zip(candidate,dist))                
cd_sorted = sorted(c_d.items(), key=lambda d:d[1])
print ("辨认到的人物最有可能是: ",cd_sorted[0][0])

这儿我用了一张“断水流大师兄”林国斌的相片,辨认的成果是,果然,是最接近拂晓晰(嘻嘻,我爱拂晓)。但如果你事先在练习图画集里面有放入林国斌的相片,那么出来的成果便是林国斌了。

用Python实现一个简单的——人脸相似度对比

为什么是拂晓呢?咱们看一下输入图片里的人物最后与每个明星的间隔,输出打印一下:

{‘刘亦菲’: 0.5269014581137407,

‘刘诗诗’: 0.4779630331578229,

‘唐艺昕’: 0.45967444611419184,

‘杨幂’: 0.4753850256188804,

‘迪丽热巴’: 0.5730399094704894,

‘郑秀妍’: 0.40740137304879187,

‘郑秀晶’: 0.45325515192940385,

‘郭富城’: 0.7624925709626963,

‘拂晓’: 0.8925473299225084}

没错,他和拂晓的间隔是最小的,所以和他也最像了!

源码及模型下载:download.csdn.net/download/m0…

拓宽项目:Python+OpenCv实现AI人脸辨认身份认证系统