小言_互联网的博客

【Android App】人脸识别中使用Opencv比较两张人脸相似程度实战(附源码和演示 超详细)

351人阅读  评论(0)

需要全部代码请点赞关注收藏后评论区留言私信~~~

一、比较两张人脸的相似程度

直方图由一排纵向的竖条或者竖线组成,横轴代表数据类型,纵轴代表数据多少。 图像直方图经常应用于特征提取、图像匹配等方面。

 假设有两幅图像,它们的直方图很相似,这说明两幅图的像素分布相当接近,他们很可能来自相邻场景,相似度越高,两幅图越可能是同样来源,这便是直方图应用于图像匹配的缘由。OpenCV的Imgproc工具有一个compareHist方法,可以比较两个矩阵结构的相似程度,其内部就采用直方图比较两幅图像像素点灰度值的分布情况,因为只有灰度值参加比较,所以要先将全彩矩阵转为灰度矩阵再调用Imgproc的compareHist方法加以判断

相似度比较步骤如下

(1)分别对两张图片检测人脸,得到各自的人脸矩阵数组;

(2)两张图片都找到人脸的话,再从中截取人脸矩阵并转成位图对象;

(3)调整位图尺寸,使得两幅图片的宽高保持一致,也就是把较大的位图缩放到较小位图的尺寸;

(4)把两个位图对象转为灰度矩阵,再通过直方图比较它们的相似度;

由于compareHist方法的返回值在0-1之间,值越大表示越相似,一般相似度达到0.5就很高了

二、效果展示

世界杯进行的如火如荼,现在十六强的名单已经全部出来了,接下来让我们用世界杯中的著名球星的照片来进行相似度比较

1:内马尔与梅西 由结果可见不太像 

2: C罗与梅西 由结果可见比较高了

 

 3:C罗与贝克汉姆(年轻的时候) 由结果可见是相当高的相似度

 三、代码

部分源码如下 需要全部代码请点赞关注收藏后评论区留言私信~~~


  
  1. package com.example.face;
  2. import android.content.Context;
  3. import android.content.Intent;
  4. import android.graphics.Bitmap;
  5. import android.net.Uri;
  6. import android.os.Bundle;
  7. import android.util.Log;
  8. import android.widget.ImageView;
  9. import android.widget.TextView;
  10. import android.widget.Toast;
  11. import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
  12. import com.example.face.util.BitmapUtil;
  13. import com.example.face.util.FaceUtil;
  14. import org.opencv.android.BaseLoaderCallback;
  15. import org.opencv.android.LoaderCallbackInterface;
  16. import org.opencv.android.OpenCVLoader;
  17. import org.opencv.android.Utils;
  18. import org.opencv.core.Mat;
  19. import org.opencv.core.MatOfRect;
  20. import org.opencv.core.Rect;
  21. import org.opencv.core.Scalar;
  22. import org.opencv.core.Size;
  23. import org.opencv.imgproc.Imgproc;
  24. import org.opencv.objdetect.CascadeClassifier;
  25. import java.io.File;
  26. import java.io.FileOutputStream;
  27. import java.io.InputStream;
  28. public class CompareImageActivity extends AppCompatActivity {
  29. private final static String TAG = "CompareImageActivity";
  30. private int CHOOSE_CODE1= 31, CHOOSE_CODE2= 32; // 挑选第一张图片和挑选第二张图片的请求码
  31. private Bitmap mBitmap1, mBitmap2; // 第一张图片和第二张图片的位图对象
  32. private ImageView iv_face1, iv_face2; // 第一张图片和第二张图片的图像视图
  33. private TextView tv_result; // 声明一个文本视图对象
  34. private CascadeClassifier mJavaDetector; // OpenCV的人脸检测器
  35. @Override
  36. protected void onCreate (Bundle savedInstanceState) {
  37. super.onCreate(savedInstanceState);
  38. setContentView(R.layout.activity_compare_image);
  39. iv_face1 = findViewById(R.id.iv_face1);
  40. iv_face2 = findViewById(R.id.iv_face2);
  41. tv_result = findViewById(R.id.tv_result);
  42. findViewById(R.id.btn_choose1).setOnClickListener(v -> choosePicture(CHOOSE_CODE1));
  43. findViewById(R.id.btn_choose2).setOnClickListener(v -> choosePicture(CHOOSE_CODE2));
  44. findViewById(R.id.btn_compare).setOnClickListener(v -> {
  45. if (mBitmap1== null || mBitmap2== null) {
  46. Toast.makeText( this, "请先选择两张图片再来比较", Toast.LENGTH_SHORT).show();
  47. return;
  48. }
  49. compareFace(); // 比较两张人脸的相似度
  50. });
  51. }
  52. // 挑选待比较的人脸图片
  53. private void choosePicture (int chooseCode) {
  54. // 创建一个内容获取动作的意图(准备跳到系统相册)
  55. Intent albumIntent = new Intent(Intent.ACTION_GET_CONTENT);
  56. albumIntent.putExtra(Intent.EXTRA_ALLOW_MULTIPLE, false); // 是否允许多选
  57. albumIntent.setType( "image/*"); // 类型为图像
  58. startActivityForResult(albumIntent, chooseCode); // 打开系统相册
  59. }
  60. @Override
  61. protected void onActivityResult (int requestCode, int resultCode, Intent intent) {
  62. super.onActivityResult(requestCode, resultCode, intent);
  63. if (resultCode == RESULT_OK && intent.getData() != null) { // 从相册返回
  64. Uri uri = intent.getData(); // 获得已选择照片的路径对象
  65. if (requestCode == CHOOSE_CODE1) {
  66. // 根据指定图片的uri,获得自动缩小后的位图对象
  67. mBitmap1 = BitmapUtil.getAutoZoomImage( this, uri);
  68. iv_face1.setImageBitmap(mBitmap1);
  69. } else if (requestCode == CHOOSE_CODE2) {
  70. // 根据指定图片的uri,获得自动缩小后的位图对象
  71. mBitmap2 = BitmapUtil.getAutoZoomImage( this, uri);
  72. iv_face2.setImageBitmap(mBitmap2);
  73. }
  74. }
  75. }
  76. // 检测位图中的人脸
  77. private Mat[] detectFace(Bitmap orig, ImageView imageView) {
  78. Mat rgba = new Mat();
  79. Utils.bitmapToMat(orig, rgba); // 把位图对象转为Mat结构
  80. Mat gray = new Mat();
  81. Imgproc.cvtColor(rgba, gray, Imgproc.COLOR_RGB2GRAY); // 全彩矩阵转灰度矩阵
  82. // 下面识别人脸
  83. MatOfRect faces = new MatOfRect();
  84. int absoluteFaceSize = 0;
  85. int height = gray.rows();
  86. if (Math.round(height * 0.2f) > 0) {
  87. absoluteFaceSize = Math.round(height * 0.2f);
  88. }
  89. if (mJavaDetector != null) { // 检测器开始识别人脸
  90. mJavaDetector.detectMultiScale(gray, faces, 1.1, 2, 2,
  91. new Size(absoluteFaceSize, absoluteFaceSize), new Size());
  92. }
  93. Rect[] faceArray = faces.toArray();
  94. Mat[] matArray = new Mat[faceArray.length];
  95. for ( int i = 0; i < faceArray.length; i++) { // 给找到的人脸标上相框
  96. Imgproc.rectangle(rgba, faceArray[i].tl(), faceArray[i].br(), new Scalar( 0, 255, 0, 255), 3);
  97. //Log.d(TAG, faceArray[i].toString());
  98. matArray[i] = rgba.submat(faceArray[i]); // 截取相框中的人脸结构
  99. }
  100. Bitmap mark = Bitmap.createBitmap(orig.getWidth(), orig.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);
  101. Utils.matToBitmap(rgba, mark); // 把Mat结构转为位图对象
  102. imageView.setImageBitmap(mark);
  103. return matArray;
  104. }
  105. // 比较两张人脸的相似度
  106. private void compareFace () {
  107. Mat[] matArray1 = detectFace(mBitmap1, iv_face1); // 检测位图中的人脸
  108. Mat[] matArray2 = detectFace(mBitmap2, iv_face2); // 检测位图中的人脸
  109. if (matArray1.length== 0 || matArray2.length== 0) {
  110. Toast.makeText( this, "需要两张图片均可找到人脸才能比较", Toast.LENGTH_SHORT).show();
  111. tv_result.setText( "未能检测到人脸");
  112. return;
  113. }
  114. Mat mat1 = matArray1[ 0];
  115. Mat mat2 = matArray2[ 0];
  116. Bitmap bitmap1 = Bitmap.createBitmap(mat1.width(), mat1.height(), Bitmap.Config.ARGB_8888);
  117. Utils.matToBitmap(mat1, bitmap1); // 把Mat结构转为位图对象
  118. Bitmap bitmap2 = Bitmap.createBitmap(mat2.width(), mat2.height(), Bitmap.Config.ARGB_8888);
  119. Utils.matToBitmap(mat2, bitmap2); // 把Mat结构转为位图对象
  120. Bitmap bitmapA, bitmapB;
  121. // 两幅图片必须尺寸一样才能比较,故而下面事先调整位图尺寸,使得两幅图片的宽高保持一致
  122. if (bitmap1.getWidth() < bitmap2.getWidth()) {
  123. bitmapA = bitmap1;
  124. bitmapB = BitmapUtil.getScaleBitmap(bitmap2, 1.0*bitmap1.getWidth()/bitmap2.getWidth());
  125. } else {
  126. bitmapA = bitmap2;
  127. bitmapB = BitmapUtil.getScaleBitmap(bitmap1, 1.0*bitmap2.getWidth()/bitmap1.getWidth());
  128. }
  129. double degree = FaceUtil.matchCompare(bitmapA, bitmapB); // 比较两个位图的相似程度
  130. String desc = String.format( "相似度为%.2f(完全相同为1,完全不同为0)", degree);
  131. tv_result.setText(desc);
  132. }
  133. @Override
  134. protected void onResume () {
  135. super.onResume();
  136. if (!OpenCVLoader.initDebug()) {
  137. Log.d(TAG, "Internal OpenCV library not found. Using OpenCV Manager for initialization");
  138. OpenCVLoader.initAsync(OpenCVLoader.OPENCV_VERSION_3_0_0, this, mLoaderCallback);
  139. } else {
  140. Log.d(TAG, "OpenCV library found inside package. Using it!");
  141. mLoaderCallback.onManagerConnected(LoaderCallbackInterface.SUCCESS);
  142. }
  143. }
  144. private BaseLoaderCallback mLoaderCallback = new BaseLoaderCallback( this) {
  145. @Override
  146. public void onManagerConnected (int status) {
  147. if (status == LoaderCallbackInterface.SUCCESS) {
  148. Log.d(TAG, "OpenCV loaded successfully");
  149. // 在OpenCV初始化完成后加载so库
  150. System.loadLibrary( "detection_based_tracker");
  151. File cascadeDir = getDir( "cascade", Context.MODE_PRIVATE);
  152. File cascadeFile = new File(cascadeDir, "lbpcascade_frontalface.xml");
  153. // 从应用程序资源加载级联文件
  154. try ( InputStream is = getResources().openRawResource(R.raw.lbpcascade_frontalface);
  155. FileOutputStream os = new FileOutputStream(cascadeFile)) {
  156. byte[] buffer = new byte[ 4096];
  157. int bytesRead;
  158. while ((bytesRead = is.read(buffer)) != - 1) {
  159. os.write(buffer, 0, bytesRead);
  160. }
  161. } catch (Exception e) {
  162. e.printStackTrace();
  163. }
  164. // 根据级联文件创建OpenCV的人脸检测器
  165. mJavaDetector = new CascadeClassifier(cascadeFile.getAbsolutePath());
  166. if (mJavaDetector.empty()) {
  167. Log.d(TAG, "Failed to load cascade classifier");
  168. mJavaDetector = null;
  169. } else {
  170. Log.d(TAG, "Loaded cascade classifier from " + cascadeFile.getAbsolutePath());
  171. }
  172. cascadeDir.delete();
  173. } else{
  174. super.onManagerConnected(status);
  175. }
  176. }
  177. };
  178. }

创作不易 觉得有帮助请点赞关注收藏~~~


转载:https://blog.csdn.net/jiebaoshayebuhui/article/details/128157815
查看评论
* 以上用户言论只代表其个人观点,不代表本网站的观点或立场