利用face locations包实现刷脸签到小应用

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前言

前段时间看了一篇帖子老板来了：人脸识别+手机推送，老板来了你立刻知道。作者利用face_recognition+jpush-api-python-client的方式完成了办公室摄像头识别BOSS脸型，自动手机推送同时切换电脑屏幕的功能。点子不错，也启发了我也许可以做个自动人脸识别签到的小应用，可以用在上课，晚宴，会展等需要签到的场景。

效果展示

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环境

  • Python 3.6.1
  • Windows 7 64位
  • PyCharm 2017.1.4

策略

需要用到的库

  • face_recognition（基于dlib的人脸检测，识别率高达99.38%，比OpenCV更好用）

    ageitgey/face_recognition

    安装：

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    pip install face_recognition

    如果安装过程中出现问题，99%都是安装依赖的库时出现了问题，这货安装依赖较多：boost（boost_python），cmake，dlib这几个依赖和库，中间出现任何问题都可以通过Google解决（回头我写篇帖子吧这个坑填上）。

  • cv2 （用来获取对网络摄像头的引用）

  • csv（用来创建并写入签到表）

  • time（获取签到时间）

思路

1.将所有宾客人员的头像照片放在同一个文件夹下，并将文件名设置为人员姓名（由于CV2不能识别中文，这里只能用英文表示）。

2.利用face_recognition识别宾客人员集（学习集），并将人脸姓名、人脸参数形成一个dict等待调用。

3.用CV2调用摄像头，抓取单帧视频 ，用face_recognition在视频框架中查找所有的人脸，对比学习集中每张脸，查看是否与已知面孔匹配，识别匹配后在视频中标记姓名，并将姓名和签到时间写入签到名单.csv。

4.用CV2检测指定按键，当点击键盘上的 “f”时， 显示当前签到状态（名册总人数、目前已签到人数、未签到名单）。

建立学习集

将所有宾客人员的头像照片放在同一个文件夹下并改好文件名后

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在项目根目录下建立一个guests_collections.py写入代码:

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import os
import face_recognition

# 建立学习集人脸识别对比库
path = '*************\刷脸签到\宾客人员集'    # 宾客人员集文件夹位置
Learning = {}                               # 人脸姓名与参数 Dict
for rt, dirs, face_names in os.walk(path):
    for name in face_names:
        # 人脸姓名
        face_name = name[:-4]
        # 人脸参数
        dirpath = rt + "\\" + name
        face_image = face_recognition.load_image_file(dirpath)
        face_encoding = face_recognition.face_encodings(face_image)[0]
        # 将人脸姓名、人脸参数加入Learning字典
        Learning [face_name] = face_encoding
        all_num = len(Learning)             # 计算宾客人员总人数
        all_mames = Learning.keys()         # 宾客人员姓名表

这里的Learning , all_num , all_mames都是等待下一步主程序调用的

代码

在项目根目录下建立主程序，并写入代码:

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# -*- coding:utf-8 -*-
# hahajoker-2017-11-02

import face_recognition
import cv2
import csv
import sys
sys.path.append(" *********\刷脸签到")    # 设置你的项目文件夹路径
# 调用上一步学习集的Learning , all_num , all_mame参数
from guests_collections import Learning , all_num , all_mames
import time                              

# 这是一个运行在现场从摄像头获取的人脸识别签到项目。

# 获取对网络摄像头 #0 的引用 (默认值)
video_capture = cv2.VideoCapture(0)

# 建立签到名单.csv 模式为写入模式
with open('签到名单.csv', 'w', newline='') as f:
    csv_writer = csv.writer(f)

    target_names = []
    while True:
        # 记录当前时间
        now = time.strftime("%H:%M:%S")

        # 抓取单帧视频                                                   
        ret, frame = video_capture.read()

        # 在视频框架中查找所有的面孔和面孔 enqcodings
        face_locations = face_recognition.face_locations(frame)
        face_encodings = face_recognition.face_encodings(frame, face_locations)

        # 遍历视频帧中的每个脸
        for (top, right, bottom, left), face_encoding in zip(face_locations, face_encodings):
            name = "Unknown"
            # 对于学习集中每张脸
            for face_name, guests_face_encoding in Learning.items():
                # 查看是否与已知面孔匹配
                match = face_recognition.compare_faces([guests_face_encoding], face_encoding, tolerance=0.4)

                # 为识别出来的脸命名，并将姓名添加到签到名单中
                if match[0]:
                    name = face_name
                    if name not in target_names:
                        target_names.append(face_name)
                        csv_writer.writerow([face_name])  # 将姓名添加到签到名单.csv中
                        print("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~")
                        print("您好", name, "，系统已经帮您签到 ",now)
                        target_num = len(target_names) # 签到人数
                        Remaining_names = all_mames - target_names  # 当前未到人员列表

                    break

            # 在脸上画一个框
            cv2.rectangle(frame, (left, top), (right, bottom), (0, 0, 255), 2)

            # 在脸下面画一个名字的标签
            cv2.rectangle(frame, (left, bottom - 35), (right, bottom), (0, 0, 255), cv2.FILLED)
            font = cv2.FONT_HERSHEY_DUPLEX
            cv2.putText(frame, name, (left + 6, bottom - 6), font, 1.0, (255, 255, 255), 1)

        # 显示生成的图像
        cv2.imshow('Video', frame)

        # 点击键盘上的 "f" 显示当前签到状态！
        if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('f'):
            print("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~")
            print(now,"——— 名册总人数为",all_num,"人，目前已签到",target_num,"人。")
            print("未签到名单：")
            for ever_name in Remaining_names:
                print(ever_name)

        # 点击键盘上的 "q" 退出!
        if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
            break


    # 网络摄像头的释放手柄
    video_capture.release()
    cv2.destroyAllWindows()

每一步我都做了注释，应该不难理解。

用钱砸我，不要停！