Day 12: OpenCV —— Java开发者的人脸检测
今天我准备学习如何用Java来进行人脸检测。人脸检测有助于在任何数字图像上识别人脸,在做了一些研究后,我发现OpenCV的库可以帮我检测图像中的人脸。不过,我没能找到一个完整的通过Java使用OpenCV库的初学者教程,所以这篇文章可能会是他人在这方面学习的资料。
什么是OpenCV?
OpenCV(Open Source Computer Vision) 是一个开源的计算机视觉算法库。是用C/C++写的,旨在发挥多核心的优势。它提供C++、C、Python和Java的接口,并支持所有主流操作系统平台,包括Windows、Linux、Mac OS、iOS及Android。
Github库
今天的演示应用程序的代码在GitHub上有:day12-face-detection 。
OpenCV入门
开始学习OpenCV,第一步就是去它官网下载支持你目前操作系统的最新版本OpenCV包,文中使用的是2.4.7版。
程序包下载完成后,使用tar命令解压:
$ tar xvf opencv-2.4.7.tar.gz
切换目录到opencv-2.4.7
:
$ cd opencv-2.4.7
构建OpenCV jar
我花了很多时间来了解如何获得OpenCV的jar文件。文档中的Java教程假设OpenCV jar文件是在生成文件夹中,适用于Windows用户的OpenCV包(包括jar文件),但并不适用于Linux和Mac OS用户。为了构建OpenCV jar,请执行如下命令:
$ cd opencv-2.4.7$ mkdir build$ cd build/$ cmake -G "Unix Makefiles" -D CMAKE_CXX_COMPILER=/usr/bin/g++ -D CMAKE_C_COMPILER=/usr/bin/gcc -D WITH_CUDA=ON .. $ make -j4 $ make install
上面的命令会在 opencv-2.4.7/build/bin
的目录下创建opencv-247.jar
文件,这是Java绑定到本地OpenCV的安装方法。
下载Eclipse
如果你系统里没有安装eclipse,可以去Eclipse官网下载最新版,就目前而言eclipse最新版的代号是Kepler。
Eclipse的安装很容易,只需要解压下载下来的包即可。如果是在Linux或者Mac机器上,开个命令行窗口,输入如下命令:
$ tar -xzvf eclipse-jee-kepler-R-*.tar.gz
Windows下,你解压到哪里,那里就会有一个eclipse文件夹,这样就可以直接操作了,当然你也可以创建执行文件的快捷方式到桌面。
添加用户库
打开Eclipse IDE,然后到项目工作区,转到目录 Windows > Preferences > Java > Build Path > User Libraries
下,选择添加一个新的库。
给这个库命名为OpenCV-2.4.7
之类的名字,然后点击“确定”。
点击Add External Jars
,然后添加 OpenCV-2.4.7
文件。
选择Native library location
,然后点击“编辑(Edit)
”。
点击 External Folder
。
在opencv-2.4.7/build/lib
文件夹下给出库目录(lib)
的路径。
现在,点击“确定”,我们已经把 OpenCV 作为用户库(user library)添加进去了。
创建新的Java项目
一步一步在File > New > Other > Java Project
下创建新的Java项目,完成后,右键单击该项目配置构建路径。
转到Libraries
选项卡,然后点击“添加库(Add Library)
”。
选择“用户库(User Library)
”
选择我们最后一步添加进去的OpenCV-2.4.7用户库,点击“完成”。
最后,你会看见这个Java项目里已经包含了OpenCV-2.4.7用户库。
写人脸检测器(FaceDetector)
在上面创建的Java项目里创建一个类(class),并添加下面的代码:
package com.shekhar.facedetection;import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.MatOfRect;
import org.opencv.core.Point;
import org.opencv.core.Rect;
import org.opencv.core.Scalar;
import org.opencv.highgui.Highgui;
import org.opencv.objdetect.CascadeClassifier;public class FaceDetector {public static void main(String[] args) {System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);System.out.println("\nRunning FaceDetector");CascadeClassifier faceDetector = new CascadeClassifier(FaceDetector.class.getResource("haarcascade_frontalface_alt.xml").getPath());Mat image = Highgui.imread(FaceDetector.class.getResource("shekhar.JPG").getPath());MatOfRect faceDetections = new MatOfRect();faceDetector.detectMultiScale(image, faceDetections);System.out.println(String.format("Detected %s faces", faceDetections.toArray().length));for (Rect rect : faceDetections.toArray()) {Core.rectangle(image, new Point(rect.x, rect.y), new Point(rect.x + rect.width, rect.y + rect.height),new Scalar(0, 255, 0));}String filename = "ouput.png";System.out.println(String.format("Writing %s", filename));Highgui.imwrite(filename, image);}
}
上面的这些代码可以:
- 加载本地的OpenCV库,这样就可以用它来调用Java API。
- 创建实例CascadeClassifier,将已加载的分类器的文件名传递给它。
- 接下来我们将图片转化成Java API能够接受使用Highui类的格式,铺垫在OpenCV C++的n维密集数组类上边。
- 然后,调用分类器上的detectMultiScale方法传递给它图象和MatOfRect对象。这个过程之后,MatOfRect将有面部检测。
- 我们遍历所有的脸部检测并用矩形标记图像。
- 最后,将图像写入输出的
.png
文件里。
这个程序的输出展示如下,这是在人脸检测之前和之后的图片:
今天就这些,欢迎反馈。
原文 Day 12: OpenCV--Face Detection for Java Developers
整理 SegmentFault
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