基于OpenCV的人臉識(shí)別設(shè)計(jì)方案

導(dǎo)讀: 本文提出了一種在Linux平臺(tái)下開(kāi)發(fā)臉識(shí)別系統(tǒng)的方案，通過(guò)QT 來(lái)開(kāi)發(fā)用戶界面，調(diào)用OpenCV圖像處理庫(kù)對(duì)相機(jī)進(jìn)行采集和處理采集圖像，從而實(shí)現(xiàn)了人臉檢測(cè)、身份識(shí)別、簡(jiǎn)單表情識(shí)別的功能。

人臉識(shí)別的研究可以追溯到上個(gè)世紀(jì)六、七十年代，經(jīng)過(guò)幾十年的曲折發(fā)展已日趨成熟，構(gòu)建人臉識(shí)別系統(tǒng)需要用到一系列相關(guān)技術(shù)，包括人臉圖像采集、人臉定位、人臉識(shí)別預(yù)處理、身份確認(rèn)以及身份查找等 。而人臉識(shí)別在基于內(nèi)容的檢索、數(shù)字視頻處理、視頻檢測(cè)等方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值，可廣泛應(yīng)用于各類監(jiān)控場(chǎng)合，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。OpenCV是Intel 公司支持的開(kāi)源計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù)。它輕量級(jí)而且高效--由一系列 C 函數(shù)和少量 C++ 類構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)方面的很多通用算法，作為一個(gè)基本的計(jì)算機(jī)視覺(jué)、圖像處理和模式識(shí)別的開(kāi)源項(xiàng)目，OpenCV 可以直接應(yīng)用于很多領(lǐng)域，其中就包括很多可以應(yīng)用于人臉識(shí)別的算法實(shí)現(xiàn)，是作為第二次開(kāi)發(fā)的理想工具。

1 系統(tǒng)組成

本文的人臉識(shí)別系統(tǒng)在Linux 操作系統(tǒng)下利用QT庫(kù)來(lái)開(kāi)發(fā)圖形界面，以O(shè)penCV 圖像處理庫(kù)為基礎(chǔ)，利用庫(kù)中提供的相關(guān)功能函數(shù)進(jìn)行各種處理：通過(guò)相機(jī)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，人臉檢測(cè)主要是調(diào)用已訓(xùn)練好的Haar 分類器來(lái)對(duì)采集的圖像進(jìn)行模式匹配，檢測(cè)結(jié)果利用PCA 算法可進(jìn)行人臉圖像訓(xùn)練與身份識(shí)別，而人臉表情識(shí)別則利用了Camshift 跟蹤算法和Lucas–Kanade 光流算法。

2 搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境

采用德國(guó)Basler acA640-100gc 相機(jī)，PC 機(jī)上的操作系統(tǒng)是Fedora 10，并安裝編譯器GCC4.3，QT 4.5和OpenCV2.2 軟件工具包，為了處理視頻，編譯OpenCV 前需編譯FFmpeg，而FFmpeg 還依賴于Xvid庫(kù)和X264 庫(kù)。

3 應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

程序主要流程如圖1 所示。

圖1 程序流程（visio）

3.1 圖像采集

圖像采集模塊可以通過(guò)cvCaptureFromAVI（）從本地保存的圖像文件或cvCaptureFromCam（）從相機(jī)得到圖像，利用cvSetCaptureProperty（）可以對(duì)返回的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置：

IplImage *；CvCapture* cAMEra = 0；

camera = cvCaptureFromCAM（ 0 ）；

cvSetCaptureProperty（camera，

CV_CAP_PROP__WIDTH， 320 ）；

cvSetCaptureProperty（camera，

CV_CAP_PROP__HEIGHT， 240 ）；