人脸识别需要在输入的图像中确定人脸（如果存在）的位置、大小和姿态，往往用于生物特征识别、视频监听、人机交互等应用中。2001年，Viola和Jones提出了基于Haar特征的级联分类器对象检测算法，并在2002年由Lienhart和Maydt进行改进，为快速、可靠的人脸检测应用提供了一种有效方法。OpenCV已经集成了该算法的开源实现，利用大量样本的Haar特征进行分类器训练，然后调用训练好的瀑布级联分类器cascade进行模式匹配。 OpenCV中的人脸识别算法首先将获取的图像进行灰度化转换，并进行边缘处理与噪声过滤；然后将图像缩小、直方图均衡化，同时将匹配分类器放大相同倍数，直到匹配分类器的大小大于检测图像，则返回匹配结果。匹配过程中，可以根据cascade分类器中的不同类型分别进行匹配，例如正脸和侧脸。 —————?——————————————————————————————————-?————
OpenCV已经集成了人脸识别算法，所以我们不需要重新开发该算法，只需要调用OpenCV相应的接口就可以实现人脸识别的功能。 机器视觉功能包下载地址，包含了摄像头标定、OpenCV、人脸识别、物体跟踪、二维码识别和物体识别等： //download.csdn.net/download/weixin_44827364/12147918 下面的代码在这个功能包里都有。 使用以下命令启动摄像头，然后运行face_detector.launch文件启动人脸识别功能：（下面有源码和分析） （下载本文所带功能包的情况下，下载地址在文首）也可以直接复制源码进行运行
$ roslaunch robot_vision usb_cam.launch
$ roslaunch robot_vision face_detector.launch
可以看到可以识别人脸并用绿框框住。 face_detector.py源码
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
import rospy
import cv2
import numpy as np
from sensor_msgs.msg import Image, RegionOfInterest
from cv_bridge import CvBridge, CvBridgeError
class faceDetector:
def __init__(self):
rospy.on_shutdown(self.cleanup);
# 创建cv_bridge
self.bridge = CvBridge()
self.image_pub = rospy.Publisher("cv_bridge_image", Image, queue_size=1)
# 获取haar特征的级联表的XML文件，文件路径在launch文件中传入
cascade_1 = rospy.get_param("~cascade_1", "")
cascade_2 = rospy.get_param("~cascade_2", "")
# 使用级联表初始化haar特征检测器
self.cascade_1 = cv2.CascadeClassifier(cascade_1)
self.cascade_2 = cv2.CascadeClassifier(cascade_2)
# 设置级联表的参数，优化人脸识别，可以在launch文件中重新配置
self.haar_scaleFactor = rospy.get_param("~haar_scaleFactor", 1.2)
self.haar_minNeighbors = rospy.get_param("~haar_minNeighbors", 2)
self.haar_minSize = rospy.get_param("~haar_minSize", 40)
self.haar_maxSize = rospy.get_param("~haar_maxSize", 60)
self.color = (50, 255, 50)
# 初始化订阅rgb格式图像数据的订阅者，此处图像topic的话题名可以在launch文件中重映射
self.image_sub = rospy.Subscriber("input_rgb_image", Image, self.image_callback, queue_size=1)
def image_callback(self, data):
# 使用cv_bridge将ROS的图像数据转换成OpenCV的图像格式
try:
cv_image = self.bridge.imgmsg_to_cv2(data, "bgr8")
frame = np.array(cv_image, dtype=np.uint8)
except CvBridgeError, e:
print e
# 创建灰度图像
grey_image = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 创建平衡直方图，减少光线影响
grey_image = cv2.equalizeHist(grey_image)
# 尝试检测人脸
faces_result = self.detect_face(grey_image)
# 在opencv的窗口中框出所有人脸区域
if len(faces_result)>0:
for face in faces_result:
x, y, w, h = face
cv2.rectangle(cv_image, (x, y), (x+w, y+h), self.color, 2)
# 将识别后的图像转换成ROS消息并发布
self.image_pub.publish(self.bridge.cv2_to_imgmsg(cv_image, "bgr8"))
def detect_face(self, input_image):
# 首先匹配正面人脸的模型
if self.cascade_1:
faces = self.cascade_1.detectMultiScale(input_image,
self.haar_scaleFactor,
self.haar_minNeighbors,
cv2.CASCADE_SCALE_IMAGE,
(self.haar_minSize, self.haar_maxSize))
# 如果正面人脸匹配失败，那么就尝试匹配侧面人脸的模型
if len(faces) == 0 and self.cascade_2:
faces = self.cascade_2.detectMultiScale(input_image,
self.haar_scaleFactor,
self.haar_minNeighbors,
cv2.CASCADE_SCALE_IMAGE,
(self.haar_minSize, self.haar_maxSize))
return faces
def cleanup(self):
print "Shutting down vision node."
cv2.destroyAllWindows()
if __name__ == '__main__':
try:
# 初始化ros节点
rospy.init_node("face_detector")
faceDetector()
rospy.loginfo("Face detector is started..")
rospy.loginfo("Please subscribe the ROS image.")
rospy.spin()
except KeyboardInterrupt:
print "Shutting down face detector node."
cv2.destroyAllWindows()
