PythonOpenCV人脸识别（基于LBPH防照片识别警报

　　目录
　　废话
　　1。环境配置（jupyternotebookpython3。6。5）
　　2。训练集准备
　　3。代码思路（艹图）
　　4。人脸识别源码
　　5。参考文章
　　6。可能遇到的问题废话
　　嗯，开局说点废话，之前用stm32和esp8266改装了下宿舍门，但终究觉得没人脸识别来得舒服，所以就有了这篇文章1。环境配置（jupyternotebookpython3。6。5）
　　我这里用的是python3。6，如果你想搭建一个3。6的环境又不想影响原有的，可以用小黑窗（AnacondaPrompt）搭建一个虚拟环境（虚拟环境是一个独立的空间不会影响外界，也不会受外界影响，适合应对不同版本python的需求）
　　如何搭建虚拟环境可以看看这篇文，简单粗暴
　　当你搭建好虚拟环境后，第三方库的安装也要安在虚拟环境里，那么如何切换到虚拟环境里呢打开小黑窗activate虚拟环境名字就可以激活了效果如下：
　　看到小括号就说明已经切换到虚拟环境里了
　　然后就可以安装所需的第三方库了，eg。Opencv，scipy，request，dlib，安装方法如下：
　　1）OpenCVpipinstallihttps：pypi。tuna。tsinghua。edu。cnsimpleopencvcontribpython3。4。2。16pipinstallihttps：pypi。tuna。tsinghua。edu。cnsimpleopencvpython3。4。2。16
　　2）scipypipinstallscipy
　　3）requestpipinstallrequest
　　4）dlib
　　dlib库的安装比较麻烦，你得先找到对应版本，因为不同python版本对应不同dlib
　　如果你跟我一样是3。6，那装19。7就行
　　缺版本或找不到对应版本可以留言2。训练集准备
　　这个训练集捏，是借助recognizer。train得到的。yml文件，所以精度没特别高，但是拿来玩玩门锁还是够用，追求精度可以走深度学习
　　代码如下：
　　1）第一步准备照片（即你的人脸像），以序号。名称命名，例如1。xx这是为了方便切片和保存（即我们可以通过切片将每张照片的脸部特征，序号，名称一一对应）记得你照片的存放路径
　　2）第二步准备人脸数据集haarcascadefrontalfacealt2。xml，这个是opencv自带的用于检测人脸（注意是检测人脸不是识别人脸）这种做法我觉得有点像RIO，就是我们在一张图片中匹配人像特征不是从角落开始，而是定位人脸，然后规划一个区域，在区域内进行匹配，这样节省很多时间
　　3）第三步，跑代码就完事了，然后你会在你指定的文件夹里面找到yml文件，这就是你的训练集importosimportsysfromPILimportImageimportnumpyasnpimportcv2defgetImageAndLabels（path）：建两个空列表后续存储数据facesSamples〔〕ids〔〕imagePaths〔os。path。join（path，f）forfinos。listdir（path）〕检测人脸facedetectorcv2。CascadeClassifier（E：jupyternotebookpracticehaarcascadeshaarcascadefrontalfacealt2。xml）打印数组imagePathsprint（路径：，imagePaths）遍历列表中的图片forimagePathinimagePaths：打开图片，灰度PILimgImage。open（imagePath）。convert（L）此时获取的是整张图片的数组imgnumpynp。array（PILimg，uint8）获取图片人脸特征，相当于riofacesfacedetector。detectMultiScale（imgnumpy）将文件名前的名字转化为ID并记录下来stridos。path。split（imagePath）〔1〕。split（。）〔0〕idint（strid）idos。path。split（imagePath）〔1〕。split（。）〔0〕预防检测到无面容照片forx，y，w，hinfaces：把ID写进ids列表中ids。append（id）把所画的方框写进facesSamples列表中facesSamples。append（imgnumpy〔y：yh，x：xw〕）打印脸部特征和idprint（id：，id）print（fs：，facesSamples）returnfacesSamples，idsifnamemain：图片路径pathE：facedormitorytrain获取图像数组和id标签数组和姓名faces，idsgetImageAndLabels（path）获取训练对象recognizercv2。face。LBPHFaceRecognizercreate（）recognizer。train（faces，np。array（ids））保存文件recognizer。write（E：facedormitoryopencvtrainertrainerxx。yml）3。代码思路（艹图）
　　4。人脸识别源码
　　1）引入库importcv2importnumpyasnpimportosimporturllibimporturllib。requestimporthashlibfromscipy。spatialimportdistanceasdistfromcollectionsimportOrderedDictimportargparseimporttimeimportdlib
　　2）加载训练集（这里shapepredictor68facelandmarks是用于眨眼检测的）加载训练数据集文件recogizercv2。face。LBPHFaceRecognizercreate（）recogizer。read（E：facedormitoryopencvtrainertrainerxx。yml）names〔〕建个空id列表warningtime0predictordlib。shapepredictor（E：facedormitoryopencvshapepredictor68facelandmarks。dat）
　　3）邮件函数（即识别出陌生人或可疑人用于发送抓拍照片的）importsmtplibfromPILimportImageimportemail文件名不可以和引入的库同名fromemail。mime。imageimportMIMEImage图片类型邮件fromemail。mime。textimportMIMETextMIME多用于邮件扩充协议fromemail。mime。multipartimportMIMEMultipart创建附件类型HOSTsmtp。qq。com调用的邮箱借借口SUBJECTWarning！！！设置邮件标题FROM1xxxxxxxxxqq。com发件人的邮箱需先设置开启smtp协议TO1xxxxxxxxxxxqq。com设置收件人的邮箱（可以一次发给多个人，用逗号分隔）TOxxxxxxxxxxqq。com设置收件人的邮箱（可以一次发给多个人，用逗号分隔）messageMIMEMultipart（related）邮件信息，内容为空相当于信封related表示使用内嵌资源的形式，将邮件发送给对方defsendmail（HOST，SUBJECT，FROM，TO，message）：发送信息内容messagehtmlMIMEText（h1stylecolor：red；fontsize：100pxWarning！！！h1imgsrca2020imgdataimg。jpgdatasrcimgq7。q578。comef1222ed4b53b130aede08。jpg，html，utf8）message。attach（messagehtml）发送图片messageimage0MIMEText（open（E：facedormitoryunidentified0。jpg，rb）。read（），base64，utf8）messageimage0〔Contentdisposition〕attachment；filenameSuspiciouspeople。jpg设置图片在附件当中的名字messageimage1MIMEText（open（E：facedormitoryunidentified1。jpg，rb）。read（），base64，utf8）messageimage1〔Contentdisposition〕attachment；filenameSuspiciouspeople。jpg设置图片在附件当中的名字message。attach（messageimage0）添加图片文件到邮件附件中去message。attach（messageimage1）添加图片文件到邮件附件中去pathE：facedormitoryunidentifiedimagePaths〔os。path。join（path，f）forfinos。listdir（path）〕forimagePathinimagePaths：PILimgImage。open（imagePath，utf8）PILimg〔Contentdisposition〕attachment；filenameSuspiciouspeople。jpgmessage。attach（PILimg）删除缓冲图片os。remove（E：facedormitoryunidentified0。jpg）os。remove（E：facedormitoryunidentified1。jpg）发送excel附件messagexlsxMIMEText（open（emaildemo。xlsx，rb）。read（），base64，utf8）将xlsx文件作为内容发送到对方的邮箱读取excel，rb形式读取，对于MIMEText（）来说默认的编码形式是base64对于二进制文件来说没有设置base64，会出现乱码messagexlsx〔ContentDisposition〕attachment；filenameemaildemochange。xlsx设置文件在附件当中的名字message。attach（messagexlsx）添加excel文件到邮件附件中去配置相关message〔From〕FROM设置邮件发件人message〔TO〕TO设置邮件收件人message〔Subject〕SUBJECT设置邮件标题emailclientsmtplib。SMTPSSL（）获取传输协议emailclient。connect（HOST，465）设置发送域名，端口465resultemailclient。login（FROM，xxxxxxx）qq授权码print（登录结果，result）操作emailclient。sendmail（fromaddrFROM，toaddrsTO。split（，），msgmessage。asstring（））发送邮件指令emailclient。close（）关闭邮件发送客户端
　　写邮件函数我是借鉴这个大佬的，站在巨人肩膀上嘛，总不能什么都靠自己来
　　4）防照片检测（即眨眼检测）这个也可以用于疲劳检测
　　详见：ibugresourcesFacialpointannotationsFACIALLANDMARKS68IDXSOrderedDict（〔（mouth，（48，68）），（righteyebrow，（17，22）），（lefteyebrow，（22，27）），（righteye，（36，42）），（lefteye，（42，48）），（nose，（27，36）），（jaw，（0，17））〕）defeyeaspectratio（eye）：计算距离，竖直的Adist。euclidean（eye〔1〕，eye〔5〕）Bdist。euclidean（eye〔2〕，eye〔4〕）计算距离，水平的Cdist。euclidean（eye〔0〕，eye〔3〕）ear值ear（AB）（2。0C）returneardefshapetonp（shape，dtypeint）：创建682coordsnp。zeros（（shape。numparts，2），dtypedtype）遍历每一个关键点得到坐标foriinrange（0，shape。numparts）：coords〔i〕（shape。part（i）。x，shape。part（i）。y）returncoordsdefperventtophoto（）：设置判断参数EYEARTHRESH0。3EYEARCONSECFRAMES3初始化计数器COUNTER0TOTAL0检测与定位工具print（loadingfaciallandmarkpredictor。。。）detectordlib。getfrontalfacedetector（）predictordlib。shapepredictor（E：facedormitoryopencvshapepredictor68facelandmarks。dat）分别取两个眼睛区域（lStart，lEnd）FACIALLANDMARKS68IDXS〔lefteye〕（rStart，rEnd）FACIALLANDMARKS68IDXS〔righteye〕读取视频print（startingvideostreamthread。。。）vscv2。VideoCapture（0）time。sleep（1。0）遍历每一帧whileTrue：预处理framevs。read（）〔1〕ifframeisNone：break（h，w）frame。shape〔：2〕width1200rwidthfloat（w）dim（width，int（hr））framecv2。resize（frame，dim，interpolationcv2。INTERAREA）graycv2。cvtColor（frame，cv2。COLORBGR2GRAY）检测人脸rectsdetector（gray，0）遍历每一个检测到的人脸forrectinrects：获取坐标shapepredictor（gray，rect）shapeshapetonp（shape）分别计算ear值leftEyeshape〔lStart：lEnd〕rightEyeshape〔rStart：rEnd〕leftEAReyeaspectratio（leftEye）rightEAReyeaspectratio（rightEye）算一个平均的ear（leftEARrightEAR）2。0绘制眼睛区域leftEyeHullcv2。convexHull（leftEye）rightEyeHullcv2。convexHull（rightEye）cv2。drawContours（frame，〔leftEyeHull〕，1，（0，255，0），1）cv2。drawContours（frame，〔rightEyeHull〕，1，（0，255，0），1）检查是否满足阈值ifearEYEARTHRESH：COUNTER1else：如果连续几帧都是闭眼的，总数算一次ifCOUNTEREYEARCONSECFRAMES：TOTAL1重置COUNTER0显示cv2。putText（frame，Blinks：｛｝。format（TOTAL），（10，30），cv2。FONTHERSHEYSIMPLEX，0。7，（0，0，255），2）cv2。putText（frame，EAR：｛：。2f｝。format（ear），（300，30），cv2。FONTHERSHEYSIMPLEX，0。7，（0，0，255），2）cv2。imshow（Frame，frame）眨眼两次则判断不是照片ifTOTAL2：cv2。imwrite（rE：facedormitoryunidentified1。jpg，frame）抓拍break空格退出iford（）cv2。waitKey（10）：breakvs。release（）cv2。destroyAllWindows（）
　　5）人脸检测函数准备识别的图片deffacedetectdemo（img）：graycv2。cvtColor（img，cv2。COLORBGR2GRAY）转换为灰度facedetectorcv2。CascadeClassifier（E：jupyternotebookpracticehaarcascadeshaarcascadefrontalfacealt2。xml）加入数据集facefacedetector。detectMultiScale（gray，1。1，5，cv2。CASCADESCALEIMAGE，（100，100），（300，300））范围在100100300300判断为脸forx，y，w，hinface：cv2。rectangle（img，（x，y），（xw，yh），color（0，0，255），thickness2）cv2。circle（img，center（xw2，yh2），radiusw2，color（0，255，0），thickness1）人脸识别ids，confidencerecogizer。predict（gray〔y：yh，x：xw〕）置信评分confidence越大越不可信ifconfidence50：globalwarningtimeglobalnumwarningtime1ifwarningtime100：cv2。imwrite（rE：facedormitoryunidentifiedstr（num）。jpg，frame）抓拍cv2。imwrite（rE：facedormitoryunidentified0。jpg，frame）抓拍time。sleep（0。1）sendmail（HOSTHOST，SUBJECTSUBJECT，FROMFROM，TOTO，messagemessage）print（ddddddddddd）num1warningtime0cv2。putText（img，unidentified，（x10，y10），cv2。FONTHERSHEYSIMPLEX，0。75，（0，255，0），1）else：cv2。putText（img，str（names〔ids1〕），（x10，y10），cv2。FONTHERSHEYSIMPLEX，0。75，（0，255，0），1）cv2。imshow（result，img）取名函数，切片取名，即照片名为1。cj。jpg，取名后就为cjdefname（）：相册路径pathE：facedormitorytrain循环读图imagePaths〔os。path。join（path，f）forfinos。listdir（path）〕forimagePathinimagePaths：切名字namestr（os。path。split（imagePath）〔1〕。split（。，2）〔1〕）names。append（name）
　　6）主函数防照片识别perventtophoto（）打开摄像头，0是本地默认，1是外用，我把本地关了把外用开着所以直接0capcv2。VideoCapture（0）name（）whileTrue：flag，framecap。read（）ifnotflag：breakfacedetectdemo（frame）空格退出iford（）cv2。waitKey（10）：breakcv2。destroyAllWindows（）cap。release（）5。参考文章
　　感谢大佬1
　　感谢大佬2
　　感谢大佬36。可能遇到的问题
　　1。如果你搭建了虚拟环境且里面安装了opencv，但是再引用的时候报错没装库，看看有没有将虚拟环境导入kernel
　　2。如果你发现我的逻辑有问题，相信你自己，错的肯定是我，请务必怼我，毕竟有探讨才有完善，我也是个小菜鸡
　　3。如果出现NomodulenamedXXX，说明安装差库了，请跑到虚拟环境里去安装，虚拟环境是独立的，你之前安装了什么都跟虚拟环境无关