python3+opencv+tkinter開發簡單的人臉識別小程序

學校里有門圖像處理的課程最終需要提交一個圖像處理系統，

正好之前對於opencv有些了解，就簡單的寫一個人臉識別小程序吧

效果圖如下

 

筆者IDE使用Pycharm，GUI編程直接使用內置的tkinter

環境：

python3.6

opencv4.1

首先導入需要使用的各個庫

#-*- coding: utf-8 -*-
import sys
import importlib
import cv2
import tkinter as tk
import tkinter.messagebox
from tkinter import filedialog

之后我們需要做一個路徑選擇函數，因為畢竟不能每次識別而去手動改代碼內的地址

而這個函數我們稍后會綁定至一個button方便使用

def selectPath():
    global path_
    path_ = filedialog.askopenfilename()
    path.set(path_)

path = tk.StringVar()

最關鍵的人臉識別函數

其中所使用到的訓練參數數據下載地址：https://github.com/opencv/opencv/tree/master/data/haarcascades

並且xml文件需要放到項目目錄下

def imgface():
    try:
        # github獲取訓練好的人臉的參數數據
        face_cascade = cv2.CascadeClassifier(r'./haarcascade_frontalface_default.xml')

        # 讀取圖片
        image = cv2.imread(path_)

        #轉化為灰度圖
        gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

        # 探測圖片中的人臉
        faces = face_cascade.detectMultiScale(
            gray,
            scaleFactor=1.15,
            minNeighbors=5,
            minSize=(5, 5),
            flags=cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

        if(len(faces)==0):
            tkinter.messagebox.showerror('錯誤', '未識別出人臉,請選擇更為清晰的圖片')

        print("find {0} faces!".format(len(faces)))

        # faces中的四個量分別為左上角的橫坐標、縱坐標、寬度、長度
        for (x, y, w, h) in faces:
            cv2.rectangle(image,(x,y),(x+w,y+w),(255,245,0),1)
        if (len(faces) > 0):
            cv2.imshow("find {0} faces!".format(len(faces)), image)

        cv2.waitKey(0)
    except:
        tkinter.messagebox.showerror('錯誤', '請選擇正確的圖片文件！')

之后進行GUI編程：

importlib.reload(sys)

window = tk.Tk()
window.title('人臉識別小程序')

fm1 = tk.Frame(window)
fm2 = tk.Frame(window)
fm3 = tk.Frame(window)

def selectPath():
    global path_
    path_ = filedialog.askopenfilename()
    path.set(path_)

path = tk.StringVar()

Ltop=tk.Label(fm1,text="請選擇圖片路徑")
B1=tk.Button(fm2, text = "路徑選擇", command = selectPath)
E1=tk.Entry(fm2, textvariable = path,bd=5)
B2=tk.Button(fm2, text = "確定", command =imgface)
Lbot=tk.Label(fm3,text="學號：1622107031xx 姓名：istw")

Ltop.pack(side = tk.TOP)
B1.pack(side=tk.LEFT)
E1.pack(side = tk.LEFT)
B2.pack(side=tk.LEFT)
Lbot.pack(side = tk.BOTTOM)

fm1.pack(side=tk.TOP)
fm2.pack(side=tk.TOP)
fm3.pack(side=tk.TOP)


sw = window.winfo_screenwidth()
#得到屏幕寬度
sh = window.winfo_screenheight()
#得到屏幕高度
ww = 300
wh = 100
#窗口寬高為100
x = (sw-ww) / 2
y = (sh-wh) / 3
window.geometry("%dx%d+%d+%d" %(ww,wh,x,y))


window.mainloop()

怎么樣，一個簡單的有交互界面的小程序就寫出來了，只不過因為運用的人臉訓練數據是官方提供的好多年前的，所以識別精度並不會太准

整個工程代碼如下：

#-*- coding: utf-8 -*-
import sys
import importlib
import cv2
import tkinter as tk
import tkinter.messagebox
from tkinter import filedialog


def imgface():
    try:
        # github獲取訓練好的人臉的參數數據
        face_cascade = cv2.CascadeClassifier(r'./haarcascade_frontalface_default.xml')

        # 讀取圖片
        image = cv2.imread(path_)

        #轉化為灰度圖
        gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

        # 探測圖片中的人臉
        faces = face_cascade.detectMultiScale(
            gray,
            scaleFactor=1.15,
            minNeighbors=5,
            minSize=(5, 5),
            flags=cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

        if(len(faces)==0):
            tkinter.messagebox.showerror('錯誤', '未識別出人臉,請選擇更為清晰的圖片')

        print("find {0} faces!".format(len(faces)))

        # faces中的四個量分別為左上角的橫坐標、縱坐標、寬度、長度
        for (x, y, w, h) in faces:
            cv2.rectangle(image,(x,y),(x+w,y+w),(255,245,0),1)
        if (len(faces) > 0):
            cv2.imshow("find {0} faces!".format(len(faces)), image)

        cv2.waitKey(0)
    except:
        tkinter.messagebox.showerror('錯誤', '請選擇正確的圖片文件！')

importlib.reload(sys)

window = tk.Tk()
window.title('人臉識別小程序')

fm1 = tk.Frame(window)
fm2 = tk.Frame(window)
fm3 = tk.Frame(window)

def selectPath():
    global path_
    path_ = filedialog.askopenfilename()
    path.set(path_)

path = tk.StringVar()

Ltop=tk.Label(fm1,text="請選擇圖片路徑")
B1=tk.Button(fm2, text = "路徑選擇", command = selectPath)
E1=tk.Entry(fm2, textvariable = path,bd=5)
B2=tk.Button(fm2, text = "確定", command =imgface)
Lbot=tk.Label(fm3,text="學號：1622107031xx 姓名：istw")

Ltop.pack(side = tk.TOP)
B1.pack(side=tk.LEFT)
E1.pack(side = tk.LEFT)
B2.pack(side=tk.LEFT)
Lbot.pack(side = tk.BOTTOM)

fm1.pack(side=tk.TOP)
fm2.pack(side=tk.TOP)
fm3.pack(side=tk.TOP)


sw = window.winfo_screenwidth()
#得到屏幕寬度
sh = window.winfo_screenheight()
#得到屏幕高度
ww = 300
wh = 100
#窗口寬高為100
x = (sw-ww) / 2
y = (sh-wh) / 3
window.geometry("%dx%d+%d+%d" %(ww,wh,x,y))


window.mainloop()

還有一個問題就是關於.py文件如何向別人展示的問題，因為不是每個人的電腦中都有py環境的，並且各個版本也不兼容，所以我們為了方便展示，有時候會運用些方法將其轉換為exe文件，這個以后會講到。