前进之路 发表于 2025-1-22 17:08:34

基于深度学习CNN网络 mini-xception网络实现 构建一个完备的人脸心情检测/

人脸心情检测
该项目已训练好网络模型,配置好环境即可运利用用,效果见图像,实现图像辨认、摄像头辨认、摄像头辨认
/辨认分类项目-阐明文档-UI界面-cnn网络https://i-blog.csdnimg.cn/direct/ff3386e8b0cd417d9c5b8f003a6e61a9.png
项目根本介绍:
【网络】深度学习CNN网络 mini-xception网络
【环境】python>=3.5 tensorflow2 opencv pyqt5
【文件】训练预测全部源代码、训练好的模型、fer2013数据集、步伐算法讲解文档
【类别】对7种心情检测:anger;disgust;fear;happy;normal;sad;surprised
【功能】可训练、可预测,包含图像、摄像头和视频检测功能,配置好环境即可使用。https://i-blog.csdnimg.cn/direct/d8383147e70e4a3593636594624f9722.png
好的,我们将构建一个完备的人脸心情检测/辨认分类项目,使用Mini-Xception网络。该项目已经训练好模型,并提供了训练预测的全部源代码、数据集和文档。以下是详细的阐明文档和UI界面实现。
项目布局

face_expression_recognition/
├── data/
│   └── fer2013.csv
├── models/
│   └── mini_xception.h5
├── src/
│   ├── train.py          # 训练脚本
│   ├── predict.py      # 预测脚本
│   ├── utils.py          # 工具函数
│   ├── app.py            # Flask应用入口
│   └── ui_app.py         # PyQt5 UI应用入口
├── README.md             # 项目说明文档
└── requirements.txt      # 依赖项
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/bd4413c5b86d4e359580e2114f8140f8.png
安装依赖项

起首,安装所需的Python库:
pip install tensorflow opencv-python pyqt5 pandas matplotlib scikit-learn
数据集准备

假设你已经有一个FER2013数据集文件 fer2013.csv 在 data 目录下。如果没有,可以从 Kaggle 下载。
模型训练

src/train.py 文件

固然你提到模型已经训练好,但为了完备性,这里提供一个训练脚本示例。
模型预测

src/predict.py 文件

前端界面 (Flask)

src/app.py 文件

templates/index.html 文件

创建一个简单的HTML模板用于上传图片并表现预测效果:
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Face Expression Recognition</title>
    <style>
      body {
            font-family: Arial, sans-serif;
            display: flex;
            justify-content: center;
            align-items: center;
            height: 100vh;
            background-color: #f4f4f4;
      }
      .container {
            text-align: center;
            background-color: white;
            padding: 20px;
            border-radius: 8px;
            box-shadow: 0 0 10px rgba(0, 0, 0, 0.1);
      }
      input {
            margin-bottom: 20px;
      }
      button {
            padding: 10px 20px;
            background-color: #007bff;
            color: white;
            border: none;
            border-radius: 5px;
            cursor: pointer;
      }
      button:hover {
            background-color: #0056b3;
      }
      .result {
            margin-top: 20px;
            font-size: 1.2em;
      }
      .video-feed {
            margin-top: 20px;
      }
    </style>
</head>
<body>
    <div class="container">
      <h1>Upload Face Image</h1>
      <form id="upload-form" enctype="multipart/form-data">
            <input type="file" id="file-input" name="file" accept="image/*" required>
            <br><br>
            <button type="submit">Predict</button>
      </form>
      <div class="result" id="result"></div>

      <h1>Camera Feed</h1>
      <button onclick="startVideo()">Start Video</button>
      <button onclick="stopVideo()">Stop Video</button>
      <div class="video-feed">
            <video id="video" width="640" height="480" autoplay></video>
            <canvas id="canvas" style="display:none;"></canvas>
      </div>
    </div>

    <script>
      document.getElementById('upload-form').addEventListener('submit', function(event) {
            event.preventDefault();
            const formData = new FormData(this);

            fetch('/predict-image', {
                method: 'POST',
                body: formData
            })
            .then(response => response.json())
            .then(data => {
                document.getElementById('result').innerText = `Prediction: ${data.prediction}`;
            })
            .catch(error => console.error('Error:', error));
      });

      let videoStream;

      async function startVideo() {
            try {
                videoStream = await navigator.mediaDevices.getUserMedia({ video: true });
                const videoElement = document.getElementById('video');
                videoElement.srcObject = videoStream;
                videoElement.play();

                setInterval(captureAndPredict, 1000); // Capture and predict every second
            } catch (error) {
                console.error('Error accessing camera:', error);
            }
      }

      function stopVideo() {
            if (videoStream && videoStream.getTracks().length > 0) {
                videoStream.getTracks().stop();
                const videoElement = document.getElementById('video');
                videoElement.srcObject = null;
            }
      }

      async function captureAndPredict() {
            const videoElement = document.getElementById('video');
            const canvasElement = document.getElementById('canvas');
            const context = canvasElement.getContext('2d');

            canvasElement.width = videoElement.videoWidth;
            canvasElement.height = videoElement.videoHeight;
            context.drawImage(videoElement, 0, 0, canvasElement.width, canvasElement.height);

            const imageData = canvasElement.toDataURL('image/png');
            const blob = await fetch(imageData).then(res => res.blob());
            const formData = new FormData();
            formData.append('file', blob, 'captured.png');

            fetch('/predict-image', {
                method: 'POST',
                body: formData
            })
            .then(response => response.json())
            .then(data => {
                console.log('Prediction:', data.prediction);
            })
            .catch(error => console.error('Error:', error));
      }
    </script>
</body>
</html>
UI界面 (PyQt5)

src/ui_app.py 文件

运行项目


[*] 启动Flask服务器:
python src/app.py

[*] 启动PyQt5 UI应用:
python src/ui_app.py

解释


[*]数据预处理: 使用 ImageDataGenerator 进行数据增强。
[*]模型训练: 使用自界说的Mini-Xception模型进行训练。
[*]模型预测: 提供图像预测和视频流预测功能。
[*]Flask应用: 提供一个简单的Web界面用于上传图像和及时视频流预测。
[*]PyQt5 UI应用: 提供一个图形化的用户界面用于上传图像和及时视频流预测。
通过这些步骤,你可以构建一个完备的人脸心情检测/辨认分类系统,包括训练、评估、前端和服务端代码。

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