实现流程

从摄像头获取视频流，并转换为一帧一帧的图像，然后将图像信息传递给opencv这个工具库处理，返回灰度图像(就像你使用本地静态图片一样)

程序启动后，根据监听器信息，使用一个while循环，不断的加载视频图像，然后返回给opencv工具呈现图像信息。

创建一个键盘事件监听，按下"d"键，则开始执行面部匹配，并进行面具加载(这个过程是动态的，你可以随时移动)。

面部匹配使用Dlib中的人脸检测算法来查看是否有人脸存在。如果有，它将为每个人脸创建一个结束位置，眼镜和烟卷会移动到那里结束。

然后我们需要缩放和旋转我们的眼镜以适合每个人的脸。我们将使用从Dlib的68点模型返回的点集来找到眼睛和嘴巴的中心，并为它们之间的空间旋转。

在我们实时获取眼镜和烟卷的最终位置后，眼镜和烟卷从屏幕顶部进入，开始匹配你的眼镜和嘴巴。

假如没有人脸，程序会直接返回你的视频信息，不会有面具移动的效果。

默认一个周期是4秒钟。然后你可以通过"d"键再次检测。

程序退出使用"q"键。

这里我将这个功能抽象成一个面具加载服务，请跟随我的代码一窥究竟吧。

1.导入对应的工具包

from time import sleep

import cv2

import numpy as np

from PIL import Image

from imutils import face_utils, resize

try:

from dlib import get_frontal_face_detector, shape_predictor

except ImportError:

raise

创建面具加载服务类DynamicStreamMaskService及其对应的初始化属性:

class DynamicStreamMaskService(object):

"""

动态黏贴面具服务

"""

def __init__(self, saved=False):

self.saved = saved # 是否保存图片

self.listener = True # 启动参数

self.video_capture = cv2.VideoCapture(0) # 调用本地摄像头

self.doing = False # 是否进行面部面具

self.speed = 0.1 # 面具移动速度

self.detector = get_frontal_face_detector() # 面部识别器

self.predictor = shape_predictor("shape_predictor_68_face_landmarks.dat") # 面部分析器

self.fps = 4 # 面具存在时间基础时间

self.animation_time = 0 # 动画周期初始值

self.duration = self.fps * 4 # 动画周期最大值

self.fixed_time = 4 # 画图之后，停留时间

self.max_width = 500 # 图像大小

self.deal, self.text, self.cigarette = None, None, None # 面具对象

按照上面介绍，我们先实现读取视频流转换图片的函数：

def read_data(self):

"""

从摄像头获取视频流，并转换为一帧一帧的图像

:return: 返回一帧一帧的图像信息

"""

_, data = self.video_capture.read()

return data

接下来我们实现人脸定位函数，及眼镜和烟卷的定位:

def get_glasses_info(self, face_shape, face_width):

"""

获取当前面部的眼镜信息

:param face_shape:

:param face_width:

:return:

"""

left_eye = face_shape[36:42]

right_eye = face_shape[42:48]

left_eye_center = left_eye.mean(axis=0).astype("int")

right_eye_center = right_eye.mean(axis=0).astype("int")

y = left_eye_center[1] - right_eye_center[1]

x = left_eye_center[0] - right_eye_center[0]

eye_angle = np.rad2deg(np.arctan2(y, x))

deal = self.deal.resize(

(face_width, int(face_width * self.deal.size[1] / self.deal.size[0])),

resample=Image.LANCZOS)

deal = deal.rotate(eye_angle, expand=True)

deal = deal.transpose(Image.FLIP_TOP_BOTTOM)

left_eye_x = left_eye[0, 0] - face_width // 4

left_eye_y = left_eye[0, 1] - face_width // 6

return {"image": deal, "pos": (left_eye_x, left_eye_y)}

def get_cigarette_info(self, face_shape, face_width):

"""

获取当前面部的烟卷信息

:param face_shape:

:param face_width:

:return:

"""

mouth = face_shape[49:68]

mouth_center = mouth.mean(axis=0).astype("int")

cigarette = self.cigarette.resize(

(face_width, int(face_width * self.cigarette.size[1] / self.cigarette.size[0])),

resample=Image.LANCZOS)

x = mouth[0, 0] - face_width + int(16 * face_width / self.cigarette.size[0])

y = mouth_center[1]

return {"image": cigarette, "pos": (x, y)}

def orientation(self, rects, img_gray):

"""

人脸定位

:return:

"""

faces = []

for rect in rects:

face = {}

face_shades_width = rect.right() - rect.left()

predictor_shape = self.predictor(img_gray, rect)

face_shape = face_utils.shape_to_np(predictor_shape)

face['cigarette'] = self.get_cigarette_info(face_shape, face_shades_width)

face['glasses'] = self.get_glasses_info(face_shape, face_shades_width)

faces.append(face)

return faces

刚才我们提到了键盘监听事件，这里我们实现一下这个函数：

def listener_keys(self):

"""

设置键盘监听事件

:return:

"""

key = cv2.waitKey(1) & 0xFF

if key == ord("q"):

self.listener = False

self.console("程序退出")

sleep(1)

self.exit()

if key == ord("d"):

self.doing = not self.doing

接下来我们来实现加载面具信息的函数：

def init_mask(self):

"""

加载面具

:return:

"""

self.console("加载面具...")

self.deal, self.text, self.cigarette = (

Image.open(x) for x in ["images/deals.png", "images/text.png", "images/cigarette.png"]

)

上面基本的功能都实现了，我们该实现画图函数了，这个函数原理和之前我写的那篇用AI人脸识别技术实现抖音特效实现是一样的，这里我就不赘述了，可以去github或Python中文社区微信公众号查看。

def drawing(self, draw_img, faces):

"""

画图

:param draw_img:

:param faces:

:return:

"""

for face in faces:

if self.animation_time < self.duration - self.fixed_time:

current_x = int(face["glasses"]["pos"][0])

current_y = int(face["glasses"]["pos"][1] * self.animation_time / (self.duration - self.fixed_time))

draw_img.paste(face["glasses"]["image"], (current_x, current_y), face["glasses"]["image"])

cigarette_x = int(face["cigarette"]["pos"][0])

cigarette_y = int(face["cigarette"]["pos"][1] * self.animation_time / (self.duration - self.fixed_time))

draw_img.paste(face["cigarette"]["image"], (cigarette_x, cigarette_y),

face["cigarette"]["image"])

else:

draw_img.paste(face["glasses"]["image"], face["glasses"]["pos"], face["glasses"]["image"])

draw_img.paste(face["cigarette"]["image"], face["cigarette"]["pos"], face["cigarette"]["image"])

draw_img.paste(self.text, (75, draw_img.height // 2 + 128), self.text)

既然是一个服务类，那该有启动与退出函数吧，最后我们来写一下吧。

简单介绍一下这个start()函数, 启动后根据初始化监听信息，不断监听视频流，并将流信息通过opencv转换成图像展示出来。

并且调用按键监听函数，不断的监听你是否按下"d"键进行面具加载，如果监听成功，则进行图像人脸检测，并移动面具，

并持续一个周期的时间结束，面具此时会根据你的面部移动而移动。最终呈现文章顶部图片的效果.

def start(self):

"""

启动程序

:return:

"""

self.console("程序启动成功.")

self.init_mask()

while self.listener:

frame = self.read_data()

frame = resize(frame, width=self.max_width)

img_gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

rects = self.detector(img_gray, 0)

faces = self.orientation(rects, img_gray)

draw_img = Image.fromarray(cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB))

if self.doing:

self.drawing(draw_img, faces)

self.animation_time += self.speed

self.save_data(draw_img)

if self.animation_time > self.duration:

self.doing = False

self.animation_time = 0

else:

frame = cv2.cvtColor(np.asarray(draw_img), cv2.COLOR_RGB2BGR)

cv2.imshow("hello mask", frame)

self.listener_keys()

def exit(self):

"""

程序退出

:return:

"""

self.video_capture.release()

cv2.destroyAllWindows()

最后，让我们试试：

if __name__ == '__main__':

ms = DynamicStreamMaskService()

ms.start()

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。