老婆出轨 发表于 2023-6-19 06:49:50

JavaCV的摄像头实战之八:人脸检测

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本篇概览


[*]本文是《JavaCV的摄像头实战》的第八篇,前面的操作夯实了的帧和流处理的基本功,接下来开始实现一些常见的CV能力,就从本篇的人检测别开始吧
[*]OpenCV中常用的人脸检测是基于Haar特征的级联分类器,本篇借助JavaCV来使用该分类器实现人脸检测
简单的设计


[*]编码之前先把要做的事情梳理一下:

[*]检测功能可能用在多个场景:窗口预览、推流、存文件都可能用到,所以检测功能的代码最好独立出来,不要和预览、推流这些代码写在一起,如下图,检测的接口DetectService会作为每个应用的成员变量存在:
https://img2023.cnblogs.com/blog/485422/202306/485422-20230619064800669-745852568.png
[*]检测服务不仅是人脸检测,今后还有人体检测、物体检测等等,所以设计一个检测服务接口DetectService,人脸检测、人体检测、物体检测这些类都是这个接口的实现,如下图所示,对于预览、推流、存文件这个应用的代码,直接使用接口的API即可,具体检测的实现类可以在初始化的时候确定
https://img2023.cnblogs.com/blog/485422/202306/485422-20230619064800672-1539825464.png
[*]聪明的您应该会觉得欣宸的水平过于原始:上面的设计不就是Spring的依赖注入吗?为啥不用呢?其实这个系列的重点是JavaCV,所以保持代码简单吧,不引入Spring框架了


[*]总的来说,今天的要写的代码如下图所示,绿色块的AbstractCameraApplication类已在《JavaCV的摄像头实战之一:基础》一文中完成,其余三个全部在本篇编写,包括两个java类、一个接口:
https://img2023.cnblogs.com/blog/485422/202306/485422-20230619064800806-1648177851.png
[*]分析得差不多了,开始编码,先写接口DetectService
检测服务接口DetectService


[*]新增接口DetectService.java,里面有三个方法定义:
        /**
   * 初始化操作,例如模型下载
   * @throws Exception
   */
    void init() throws Exception;

    /**
   * 得到原始帧,做检测,添加框选
   * @param frame
   * @return
   */
    Frame convert(Frame frame);

    /**
   * 释放资源
   */
    void releaseOutputResource();

[*]另外还有两个静态方法,也放在DetectService.java中,第一个是buildGrayImage,该方法会根据入参Mat的尺寸新建一个Mat对象,新建的对象用于保存灰度图片,因为检测时用的是灰度图片而不是原图:
    /**
   * 根据传入的MAT构造相同尺寸的MAT,存放灰度图片用于以后的检测
   * @param src 原始图片的MAT对象
   * @return 相同尺寸的灰度图片的MAT对象
   */
    static Mat buildGrayImage(Mat src) {
      return new Mat(src.rows(), src.cols(), CV_8UC1);
    }

[*]第二个方法是第一个是detect,该方法非常重要:将原图转为灰度图片,再用指定的分类器检测,将检测结果在原图上标注出来,标注后的Mat转为Frame对象返回:
    /**   * 检测图片,将检测结果用矩形标注在原始图片上   * @param classifier 分类器   * @param converter Frame和mat的转换器   * @param rawFrame 原始视频帧   * @param grabbedImage 原始视频帧对应的mat   * @param grayImage 存放灰度图片的mat   * @return 标注了检测结果的视频帧   */    static Frame detect(CascadeClassifier classifier,                        OpenCVFrameConverter.ToMat converter,                        Frame rawFrame,                        Mat grabbedImage,                        Mat grayImage) {      // 当前图片转为灰度图片      cvtColor(grabbedImage, grayImage, CV_BGR2GRAY);      // 存放检测结果的容器      RectVector objects = new RectVector();      // 开始检测      classifier.detectMultiScale(grayImage, objects);      // 检测结果总数      long total = objects.size();      // 如果没有检测到结果,就用原始帧返回      if (total
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