发布于2020-02-10 17:24 阅读(1234) 评论(0) 点赞(19) 收藏(2)
基于Python的人脸自动戴口罩系统
项目描述参见:https://handsome-man.blog.csdn.net/article/details/104174562
2019年新型冠状病毒感染的肺炎疫情发生以来,牵动人心,举国哀痛,口罩、酒精、消毒液奇货可居。
抢不到口罩,怎么办?作为技术人今天分享如何使用Python实现自动戴口罩系统,来安慰自己,系统效果如下所示:
本系统的实现原理是借助 Dlib模块的Landmark人脸68个关键点检测库轻松识别出人脸五官数据,根据这些数据,确定嘴唇部分的位置数据(48点~67点位置),根据检测到嘴部的尺寸和方向,借助PLL模块调整口罩的尺寸和方向,实现将口罩放在图像的适当位置。
基于tkinter模块实现GUI设计,可载入人物图像,选择四种类型口罩(这里的口罩是处理好的图片),展示佩戴好口罩的效果,操作完成退出系统,效果如下所示:
页面布局实现代码如下所示:
- def __init__(self):
- self.root = tk.Tk()
- self.root.title('基于Pyhon的人脸自动戴口罩系统')
- self.root.geometry('1200x500')
-
- self.path1_ = None
- self.path2_ = None
- self.seg_img_path = None
- self.mask = None
- self.label_Img_seg = None
-
- decoration = PIL.Image.open('./pic/bg.png').resize((1200, 500))
- render = ImageTk.PhotoImage(decoration)
- img = tk.Label(image=render)
- img.image = render
- img.place(x=0, y=0)
-
- # 原图1的展示
- tk.Button(self.root, text="打开头像", command=self.show_original1_pic).place(x=50, y=120)
- tk.Button(self.root, text="退出软件", command=quit).place(x=900, y=40)
-
- tk.Label(self.root, text="头像", font=10).place(x=280, y=120)
- self.cv_orinial1 = tk.Canvas(self.root, bg='white', width=270, height=270)
- self.cv_orinial1.create_rectangle(8, 8, 260, 260, width=1, outline='red')
- self.cv_orinial1.place(x=180, y=150)
- self.label_Img_original1 = tk.Label(self.root)
- self.label_Img_original1.place(x=180, y=150)
-
- tk.Label(self.root,text="选择口罩",font=10).place(x=600,y=120)
-
- first_pic = Image.open("./pic/Mask.png")
- first_pic = first_pic.resize((60, 60), Image.ANTIALIAS)
- first_pic = ImageTk.PhotoImage(first_pic)
- self.first = tk.Label(self.root, image=first_pic)
- self.first.place(x=600,y=160, width=60, height=60)
- self.first.bind("<Button-1>", self.mask0)
-
- second_pic = Image.open("./pic/Mask1.png")
- second_pic = second_pic.resize((60, 60), Image.ANTIALIAS)
- second_pic = ImageTk.PhotoImage(second_pic)
- self.second_pic = tk.Label(self.root, image=second_pic)
- self.second_pic.place(x=600, y=230, width=60, height=60)
- self.second_pic.bind("<Button-1>", self.mask1)
-
- third_pic = Image.open("./pic/Mask3.png")
- third_pic = third_pic.resize((60, 60), Image.ANTIALIAS)
- third_pic = ImageTk.PhotoImage(third_pic)
- self.third_pic = tk.Label(self.root, image=third_pic)
- self.third_pic.place(x=600, y=300, width=60, height=60)
- self.third_pic.bind("<Button-1>", self.mask3)
-
- forth_pic = Image.open("./pic/Mask4.png")
- forth_pic = forth_pic.resize((60, 60), Image.ANTIALIAS)
- forth_pic = ImageTk.PhotoImage(forth_pic)
- self.forth_pic = tk.Label(self.root, image=forth_pic)
- self.forth_pic.place(x=600, y=370, width=60, height=60)
- self.forth_pic.bind("<Button-1>", self.mask4)
-
- tk.Label(self.root, text="佩戴效果", font=10).place(x=920, y=120)
- self.cv_seg = tk.Canvas(self.root, bg='white', width=270, height=270)
- self.cv_seg.create_rectangle(8, 8, 260, 260, width=1, outline='red')
- self.cv_seg.place(x=820, y=150)
- self.label_Img_seg = tk.Label(self.root)
- self.label_Img_seg.place(x=820, y=150)
-
- self.root.mainloop()
载入人物图像,实现代码如下所示:
- # 原图1展示
- def show_original1_pic(self):
- self.path1_ = askopenfilename(title='选择文件')
- print(self.path1_)
- self.Img = PIL.Image.open(r'{}'.format(self.path1_))
- Img = self.Img.resize((270,270),PIL.Image.ANTIALIAS) # 调整图片大小至256x256
- img_png_original = ImageTk.PhotoImage(Img)
- self.label_Img_original1.config(image=img_png_original)
- self.label_Img_original1.image = img_png_original # keep a reference
- self.cv_orinial1.create_image(5, 5,anchor='nw', image=img_png_original)
人脸戴口罩展示,实现代码如下所示:
- # 人脸戴口罩效果展示
- def show_morpher_pic(self):
- img1 = cv2.imread(self.path1_)
- x_min, x_max, y_min, y_max, size = self.get_mouth(img1)
- adding = self.mask.resize(size)
- im = Image.fromarray(img1[:, :, ::-1]) # 切换RGB格式
- # 在合适位置添加头发图片
- im.paste(adding, (int(x_min), int(y_min)), adding)
- # im.show()
- save_path = self.path1_.split('.')[0]+'_result.jpg'
- im.save(save_path)
- Img = im.resize((270, 270), PIL.Image.ANTIALIAS) # 调整图片大小至270x270
- img_png_seg = ImageTk.PhotoImage(Img)
- self.label_Img_seg.config(image=img_png_seg)
- self.label_Img_seg.image = img_png_seg # keep a reference
导入四种口罩图像,实现代码如下所示:
- def mask0(self, event):
- self.mask = Image.open('pic/mask.png')
- self.show_morpher_pic()
-
- def mask1(self, event):
- self.mask = Image.open('pic/mask1.png')
- self.show_morpher_pic()
-
- def mask3(self, event):
- self.mask = Image.open('pic/mask3.png')
- self.show_morpher_pic()
-
- def mask4(self, event):
- self.mask = Image.open('pic/mask4.png')
- self.show_morpher_pic()
页面功能实现后就是依托Dlib库实现人脸器官关键点的识别,分析出嘴部位置及尺寸,这里为了方便各位直观了解,写了一个测试Demo,将人物脸部关键点都显示出来,代码如下所示:
- #coding=utf-8
- #图片检测 - Dlib版本
- import cv2
- import dlib
- import time
- t=time.time()
- path = "./pic/im.jpg"
- img = cv2.imread(path)
- gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
-
- #人脸分类器
- detector = dlib.get_frontal_face_detector()
- # 获取人脸检测器
- predictor = dlib.shape_predictor(
- "./shape_predictor_68_face_landmarks.dat"
- )
-
- dets = detector(gray, 1)
- for face in dets:
- shape = predictor(img, face) # 寻找人脸的68个标定点
- # 遍历所有点,打印出其坐标,并圈出来
- for pt in shape.parts():
- pt_pos = (pt.x, pt.y)
- cv2.circle(img, pt_pos, 1, (0, 255, 0), 2)
- cv2.imshow("image", img)
- print('所用时间为{}'.format(time.time()-t))
- cv2.waitKey(0)
- #cv2.destroyAllWindows()
- time.sleep(5)
效果如下所示:
在本系统中这些关键点无需绘制显示,直接使用就可以,实现代码如下所示:
- def get_mouth(self, img):
- img_gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
- detector = dlib.get_frontal_face_detector()
- predictor = dlib.shape_predictor('./shape_predictor_68_face_landmarks.dat')
- faces = detector(img_gray, 0)
- for k, d in enumerate(faces):
- x = []
- y = []
- # 人脸大小的高度
- height = d.bottom() - d.top()
- # 人脸大小的宽度
- width = d.right() - d.left()
- shape = predictor(img_gray, d)
- # 48-67 为嘴唇部分
- for i in range(48, 68):
- x.append(shape.part(i).x)
- y.append(shape.part(i).y)
- # 根据人脸的大小扩大嘴唇对应口罩的区域
- y_max = (int)(max(y) + height / 3)
- y_min = (int)(min(y) - height / 3)
- x_max = (int)(max(x) + width / 3)
- x_min = (int)(min(x) - width / 3)
- size = ((x_max - x_min), (y_max - y_min))
- return x_min, x_max, y_min, y_max, size
退出系统非常简单,一行Demo即可实现,如下所示:
- def quit(self):
- self.root.destroy()
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作者:我下面给你吃
链接:https://www.pythonheidong.com/blog/article/231007/322f466b1f03162a8147/
来源:python黑洞网
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---无人问津也好,技不如人也罢,你都要试着安静下来,去做自己该做的事,而不是让内心的烦躁、焦虑,坏掉你本来就不多的热情和定力
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