旋转脸部检测

Question

是否有用于检测在图像平面中旋转的面部的库？或者有什么方法可以使用 opencv 的级联进行直立人脸检测来做到这一点？

Answer 1

这是我用 Python cv2 编写的一个简单的代码

这不是最有效的方法，它使用了 etarion 建议的简单方式，但它对于正常的头部倾斜效果相当好（它检测从 -40 到 40 的头部倾斜，这大约是你可以倾斜你的头的程度）头保持直立。

import cv2
from math import sin, cos, radians

camera =  cv2.VideoCapture(0)
face = cv2.CascadeClassifier("haarcascade_frontalface_alt2.xml")

settings = {
    'scaleFactor': 1.3, 
    'minNeighbors': 3, 
    'minSize': (50, 50), 
    'flags': cv2.cv.CV_HAAR_FIND_BIGGEST_OBJECT|cv2.cv.CV_HAAR_DO_ROUGH_SEARCH
}

def rotate_image(image, angle):
    if angle == 0: return image
    height, width = image.shape[:2]
    rot_mat = cv2.getRotationMatrix2D((width/2, height/2), angle, 0.9)
    result = cv2.warpAffine(image, rot_mat, (width, height), flags=cv2.INTER_LINEAR)
    return result

def rotate_point(pos, img, angle):
    if angle == 0: return pos
    x = pos[0] - img.shape[1]*0.4
    y = pos[1] - img.shape[0]*0.4
    newx = x*cos(radians(angle)) + y*sin(radians(angle)) + img.shape[1]*0.4
    newy = -x*sin(radians(angle)) + y*cos(radians(angle)) + img.shape[0]*0.4
    return int(newx), int(newy), pos[2], pos[3]

while True:
    ret, img = camera.read()

    for angle in [0, -25, 25]:
        rimg = rotate_image(img, angle)
        detected = face.detectMultiScale(rimg, **settings)
        if len(detected):
            detected = [rotate_point(detected[-1], img, -angle)]
            break

    # Make a copy as we don't want to draw on the original image:
    for x, y, w, h in detected[-1:]:
        cv2.rectangle(img, (x, y), (x+w, y+h), (255,0,0), 2)

    cv2.imshow('facedetect', img)

    if cv2.waitKey(5) != -1:
        break

cv2.destroyWindow("facedetect")

Answer 2

就我个人而言，我不知道图书馆。但是，我能说的是，使用眼睛检测Haar Cascade，并在眼睛之间画一条线。然后，您可以使用

atan

函数并找到头部旋转的角度。 （假设头部不旋转时双眼处于同一水平面）

deg = atan( (leftEye.y - rightEye.y) / (leftEye.x - rightEye.x) )

一旦获得这个角度，将图像旋转负

deg

度，您应该有一张可以使用 Haar Cascades 检测到的脸部。

Answer 3

mtcnn 效果很好。似乎只有当脸部非常接近 90 度或 180 度时才会出现问题。所以如果正常检测失败，只需将图像旋转45度，然后重试。如果图像中有脸部，那么这应该会检测到它。

不过我很好奇，为什么当脸部正好旋转 90 度或反转（旋转 180 度）时 mtcnn 会失败

Answer 4

天真的方式：

• 生成角度列表（例如，从 -170 到 180，以 10 度为步长）
• 对于列表中的每个角度

  n

  ：
  • 将图像旋转

    n

    度
  • 在旋转图像上运行人脸检测器
  • 计算原始图像中检测到的人脸的位置（撤消旋转）
• 对所有角度的连接结果进行非极大值抑制（您可能会从相邻角度获得多次检测）

Answer 5

您可以使用带有约束AAM、ASM方法的词袋/特征袋方法。 但他们也可以给出不收敛于全局最大值的最优解。

haar-like-features 只是特征的集合，您可以使用旋转不变特征并将其放入 adaboost 分类器中。

Answer 6

我一直在处理非正面图像的人脸检测的相同问题。尝试使用多任务 CNN。它是人脸检测和对齐的最佳解决方案。它能够处理各种姿势、光照、遮挡等问题。

该论文可在Link获取。该代码可在 GitHub 上获取，网址为Link。我使用了 python 实现，结果非常出色。虽然如果图像有很多人脸，代码会有点慢。

虽然如果你想坚持使用 OpenCV，那么 OpenCV 中已经添加了一个新的用于人脸检测的深度学习模型。结果不如Multi Task CNN。 pyimagesearch 上有一个用于人脸检测的 OpenCV 深度学习模型的实现 Link

Answer 7

此存储库可以将对象检测为旋转边界框：https://github.com/NVIDIA/retinanet-examples

您可以通过将包含“人脸”类别的图像随机旋转 -30 到 30 度来从开放图像创建数据集，然后训练该网络来检测这些人脸。

Answer 8

基于颜色直方图的人脸检测方法与人脸方向无关。