使用OpenCV進行不穩定的人臉識別

Question

我正在開發一個用於人臉識別的Android應用程序，使用JavaCV ，它是OpenCV的非官方包裝器。 導入com.googlecode.javacv.cpp.opencv_contrib.FaceRecognizer ，我應用並測試以下已知方法：

• LBPH使用createLBPHFaceRecognizer（）方法
• FisherFace使用createFisherFaceRecognizer（）方法
• EigenFace使用createEigenFaceRecognizer（）方法

在我識別出檢測到的臉部之前，我會校正旋轉的臉部並裁剪出適當的區域，從而激發了這種方法

一般情況下，當我傳遞相機時，數據庫中已存在一個面，識別就可以了。 但這並不總是正確的。 有時它很有可能識別未知面部（在訓練樣本的數據庫中找不到）。 當我們在DB中有兩個或更多相似特征的面孔（胡須，小胡子，眼鏡......）時，這些面孔之間的識別可能會非常錯誤！

要使用測試面部圖像預測結果，我應用以下代碼：

public String predict(Mat m) {

        int n[] = new int[1];
        double p[] = new double[1];
        IplImage ipl = MatToIplImage(m,WIDTH, HEIGHT);

        faceRecognizer.predict(ipl, n, p);

        if (n[0]!=-1)
         mProb=(int)p[0];
        else
            mProb=-1;
            if (n[0] != -1)
            return labelsFile.get(n[0]);
        else
            return "Unkown";
    }

我無法控制概率p的閾值，因為：

• 小p <50可以預測正確的結果。
• 高p> 70可以預測錯誤結果。
• 中間p可以預測正確或錯誤。

同樣，我不明白為什么在使用LBPH時，為什么predict（）函數有時會出現大於100的概率？ 在Fisher和Eigen的情況下，它給出了非常大的值（> 2000）?? 有人可以幫助找到這些奇怪問題的解決方案嗎？ 是否有任何建議可以提高認可的穩健性？ 特別是在兩個不同面孔相似的情況下。

以下是使用Facerecognizer的整個類：

package org.opencv.javacv.facerecognition;

import static  com.googlecode.javacv.cpp.opencv_highgui.*;
import static  com.googlecode.javacv.cpp.opencv_core.*;

import static  com.googlecode.javacv.cpp.opencv_imgproc.*;
import static com.googlecode.javacv.cpp.opencv_contrib.*;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.FilenameFilter;
import java.util.ArrayList;

import org.opencv.android.Utils;
import org.opencv.core.Mat;

import com.googlecode.javacv.cpp.opencv_imgproc;
import com.googlecode.javacv.cpp.opencv_contrib.FaceRecognizer;
import com.googlecode.javacv.cpp.opencv_core.IplImage;
import com.googlecode.javacv.cpp.opencv_core.MatVector;

import android.graphics.Bitmap;
import android.os.Environment;
import android.util.Log;
import android.widget.Toast;

public  class PersonRecognizer {

    public final static int MAXIMG = 100;
    FaceRecognizer faceRecognizer;
    String mPath;
    int count=0;
    labels labelsFile;

     static  final int WIDTH= 128;
     static  final int HEIGHT= 128;;
     private int mProb=999;


    PersonRecognizer(String path)
    {
      faceRecognizer =  com.googlecode.javacv.cpp.opencv_contrib.createLBPHFaceRecognizer(2,8,8,8,200);
     // path=Environment.getExternalStorageDirectory()+"/facerecog/faces/";
     mPath=path;
     labelsFile= new labels(mPath);


    }

    void changeRecognizer(int nRec)
    {
        switch(nRec) {
        case 0: faceRecognizer = com.googlecode.javacv.cpp.opencv_contrib.createLBPHFaceRecognizer(1,8,8,8,100);
                break;
        case 1: faceRecognizer = com.googlecode.javacv.cpp.opencv_contrib.createFisherFaceRecognizer();
                break;
        case 2: faceRecognizer = com.googlecode.javacv.cpp.opencv_contrib.createEigenFaceRecognizer();
                break;
        }
        train();

    }

    void add(Mat m, String description) {
        Bitmap bmp= Bitmap.createBitmap(m.width(), m.height(), Bitmap.Config.ARGB_8888);

        Utils.matToBitmap(m,bmp);
        bmp= Bitmap.createScaledBitmap(bmp, WIDTH, HEIGHT, false);

        FileOutputStream f;
        try {
            f = new FileOutputStream(mPath+description+"-"+count+".jpg",true);
            count++;
            bmp.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, f);
            f.close();

        } catch (Exception e) {
            Log.e("error",e.getCause()+" "+e.getMessage());
            e.printStackTrace();

        }
    }

    public boolean train() {

        File root = new File(mPath);
        Log.i("mPath",mPath);
        FilenameFilter pngFilter = new FilenameFilter() {
            public boolean accept(File dir, String name) {
                return name.toLowerCase().endsWith(".jpg");

        };
        };

        File[] imageFiles = root.listFiles(pngFilter);

        MatVector images = new MatVector(imageFiles.length);

        int[] labels = new int[imageFiles.length];

        int counter = 0;
        int label;

        IplImage img=null;
        IplImage grayImg;

        int i1=mPath.length();


        for (File image : imageFiles) {
            String p = image.getAbsolutePath();
            img = cvLoadImage(p);

            if (img==null)
                Log.e("Error","Error cVLoadImage");
            Log.i("image",p);

            int i2=p.lastIndexOf("-");
            int i3=p.lastIndexOf(".");
            int icount=Integer.parseInt(p.substring(i2+1,i3)); 
            if (count<icount) count++;

            String description=p.substring(i1,i2);

            if (labelsFile.get(description)<0)
                labelsFile.add(description, labelsFile.max()+1);

            label = labelsFile.get(description);

            grayImg = IplImage.create(img.width(), img.height(), IPL_DEPTH_8U, 1);

            cvCvtColor(img, grayImg, CV_BGR2GRAY);

            images.put(counter, grayImg);

            labels[counter] = label;

            counter++;
        }
        if (counter>0)
            if (labelsFile.max()>1)
                faceRecognizer.train(images, labels);
        labelsFile.Save();
    return true;
    }

    public boolean canPredict()
    {
        if (labelsFile.max()>1)
            return true;
        else
            return false;

    }

    public String predict(Mat m) {
        if (!canPredict())
            return "";
        int n[] = new int[1];
        double p[] = new double[1];
        IplImage ipl = MatToIplImage(m,WIDTH, HEIGHT);
//      IplImage ipl = MatToIplImage(m,-1, -1);

        faceRecognizer.predict(ipl, n, p);

        if (n[0]!=-1)
         mProb=(int)p[0];
        else
            mProb=-1;
    //  if ((n[0] != -1)&&(p[0]<95))
        if (n[0] != -1)
            return labelsFile.get(n[0]);
        else
            return "Unkown";
    }




      IplImage MatToIplImage(Mat m,int width,int heigth)
      {


           Bitmap bmp=Bitmap.createBitmap(m.width(), m.height(), Bitmap.Config.ARGB_8888);


           Utils.matToBitmap(m, bmp);
           return BitmapToIplImage(bmp,width, heigth);

      }

    IplImage BitmapToIplImage(Bitmap bmp, int width, int height) {

        if ((width != -1) || (height != -1)) {
            Bitmap bmp2 = Bitmap.createScaledBitmap(bmp, width, height, false);
            bmp = bmp2;
        }

        IplImage image = IplImage.create(bmp.getWidth(), bmp.getHeight(),
                IPL_DEPTH_8U, 4);

        bmp.copyPixelsToBuffer(image.getByteBuffer());

        IplImage grayImg = IplImage.create(image.width(), image.height(),
                IPL_DEPTH_8U, 1);

        cvCvtColor(image, grayImg, opencv_imgproc.CV_BGR2GRAY);

        return grayImg;
    }



    protected void SaveBmp(Bitmap bmp,String path)
      {
            FileOutputStream file;
            try {
                file = new FileOutputStream(path , true);

            bmp.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG,100,file);  
            file.close();
            }
            catch (Exception e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                Log.e("",e.getMessage()+e.getCause());
                e.printStackTrace();
            }

      }


    public void load() {
        train();

    }

    public int getProb() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return mProb;
    }


}

Answer 1

我認為你需要實現一些對光照變化更加健壯的東西。 請參閱： OpenCV中的照明規范化

然后，為了管理圖像之間的相似性，您可以使用諸如主成分分析之類的東西。