使用OpenCV与TensorFlow怎么实现一个人脸识别功能

这篇文章将为大家详细讲解有关使用OpenCV与TensorFlow怎么实现一个人脸识别功能，文章内容质量较高，因此小编分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后对相关知识有一定的了解。

一. 获取数据集的所有路径

利用os模块来生成一个包含所有数据路径的list

def my_face():
  path = os.listdir("./my_faces")
  image_path = [os.path.join("./my_faces/",img) for img in path]
  return image_path
def other_face():
  path = os.listdir("./other_faces")
  image_path = [os.path.join("./other_faces/",img) for img in path]
  return image_path
image_path = my_face().__add__(other_face())  #将两个list合并成为一个list

二. 构造标签

标签的构造较为简单，1表示本人，0表示其他人。

label_my= [1 for i in my_face()]
 label_other = [0 for i in other_face()]
 label = label_my.__add__(label_other)       #合并两个list

三.构造数据集

利用tf.data.Dataset.from_tensor_slices()构造数据集，

def preprocess(x,y):
  x = tf.io.read_file(x)  #读取数据
  x = tf.image.decode_jpeg(x,channels=3) #解码成jpg格式的数据
  x = tf.cast(x,tf.float32) / 255.0   #归一化
  y = tf.convert_to_tensor(y)				#转成tensor
  return x,y

data = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((image_path,label))
data_loader = data.repeat().shuffle(5000).map(preprocess).batch(128).prefetch(1)

四.构造模型

class CNN_WORK(Model):
  def __init__(self):
    super(CNN_WORK,self).__init__()
    self.conv1 = layers.Conv2D(32,kernel_size=5,activation=tf.nn.relu)
    self.maxpool1 = layers.MaxPool2D(2,strides=2)
    
    self.conv2 = layers.Conv2D(64,kernel_size=3,activation=tf.nn.relu)
    self.maxpool2 = layers.MaxPool2D(2,strides=2)
    
    self.flatten = layers.Flatten()
    self.fc1 = layers.Dense(1024)
    self.dropout = layers.Dropout(rate=0.5)
    self.out = layers.Dense(2)
  
  def call(self,x,is_training=False):
    x = self.conv1(x)
    x = self.maxpool1(x)
    x = self.conv2(x)
    x = self.maxpool2(x)
    
    x = self.flatten(x)
    x = self.fc1(x)
    x = self.dropout(x,training=is_training)
    x = self.out(x)
  
    
    if not is_training:
      x = tf.nn.softmax(x)
    return x
model = CNN_WORK()

五.定义损失函数，精度函数，优化函数

def cross_entropy_loss(x,y):
  y = tf.cast(y,tf.int64)
  loss = tf.nn.sparse_softmax_cross_entropy_with_logits(labels=y,logits=x)
  return tf.reduce_mean(loss)

def accuracy(y_pred,y_true):
  correct_pred = tf.equal(tf.argmax(y_pred,1),tf.cast(y_true,tf.int64))
  return tf.reduce_mean(tf.cast(correct_pred,tf.float32),axis=-1)
optimizer = tf.optimizers.SGD(0.002)

六.开始跑步我们的模型

def run_optimizer(x,y):
  with tf.GradientTape() as g:
    pred = model(x,is_training=True)
    loss = cross_entropy_loss(pred,y)
  training_variabel = model.trainable_variables
  gradient = g.gradient(loss,training_variabel)
  optimizer.apply_gradients(zip(gradient,training_variabel))
model.save_weights("face_weight") #保存模型

最后跑的准确率还是挺高的。

七.openCV登场

最后利用OpenCV的人脸检测模块，将检测到的人脸送入到我们训练好了的模型中进行预测根据预测的结果进行标识。

cap = cv2.VideoCapture(0)

face_cascade = cv2.CascadeClassifier('C:\\Users\Wuhuipeng\AppData\Local\Programs\Python\Python36\Lib\site-packages\cv2\data/haarcascade_frontalface_alt.xml')

while True:
  ret,frame = cap.read()

  gray = cv2.cvtColor(frame,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

  faces = face_cascade.detectMultiScale(gray,scaleFactor=1.2,minNeighbors=5,minSize=(5,5))

  for (x,y,z,t) in faces:
    img = frame[x:x+z,y:y+t]
    try:
      img = cv2.resize(img,(64,64))
      img = tf.cast(img,tf.float32) / 255.0
      img = tf.reshape(img,[-1,64,64,3])
    
      pred = model(img)
      pred = tf.argmax(pred,axis=1).numpy()
    except:
      pass
    if(pred[0]==1):
      cv2.putText(frame,"wuhuipeng",(x-10,y-10),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,1.2,(255,255,0),2)
    
    cv2.rectangle(frame,(x,y),(x+z,y+t),(0,255,0),2)
  cv2.imshow('find faces',frame)
  if cv2.waitKey(1)&0xff ==ord('q'):
    break
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

关于使用OpenCV与TensorFlow怎么实现一个人脸识别功能就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，可以学到更多知识。如果觉得文章不错，可以把它分享出去让更多的人看到。