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人脸蕴含的信息量巨大,不管是青春还是年少,还是老年沧桑,都能体现出来,不过从人脸估算年龄估算年龄全凭经验,毕竟计算机无法根据固定框架判断年龄,那么计算机的经验从何而来呢?当然是要人类把经验传授给它,这种经验在机器学习领域称作模型,通过海量的原始样本训出结果模型,然后由计算机依据模型执行辨别操作
一、根据人脸估算性别和年龄
在App工程中使用年龄模型和性别模型需要按照以下步骤处理
(1)导入年龄模型文件,以及性别模型文件。
(2)把assets目录下的模型资源复制到存储卡。
(3)在代码中初始化年龄模型和性别模型。
(4)根据模型网络对人脸矩阵分别猜测年龄和性别。
但是根据这样的方法猜测出来的年龄和性别都带有中文字符,虽然OpenCV的imgproc工具提供了putText方法,但是该方法还不支持往图像上写中文,若调用putText方法写中文的话只会看到一堆乱码,为了在图像上看到年龄和性别,可以采取以下两种方法
1:修改OpenCV的C语言源码,在putText函数旁边增加putTextZH函数,新函数专门用来添加中文字符,同时还要修改sdk的Imgproc.java 补充native类型的putTextZH方法声明
2:第一种方法设计C代码修改与so库编译,操作十分麻烦,为此考虑先将OpenCV的mat结构转换为位图对象,再借助画布往位图上描绘文字
二、效果展示
先上一张神仙姐姐刘亦菲的照片
可见性别判断的非常准确 但是年龄只能给出一个区间 有待改进
这个就有点抽象了 年轻时候的贝克汉姆竟然识别到51-65这个区间肯定是不合理的
马儿的判断还是比较准确的
梅西判断的也还比较准确
三、代码
部分代码如下 需要源码请点赞关注收藏后评论区留言私信~~~
package com.example.face;import android.content.Context;import android.content.Intent;import android.graphics.Bitmap;import android.graphics.PointF;import android.net.Uri;import android.os.Bundle;import android.os.Environment;import android.util.Log;import android.widget.ImageView;import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;import com.example.face.util.BitmapUtil;import com.example.face.util.FaceUtil;import com.example.face.util.FaceUtil.FaceText;import org.opencv.android.BaseLoaderCallback;import org.opencv.android.LoaderCallbackInterface;import org.opencv.android.OpenCVLoader;import org.opencv.android.Utils;import org.opencv.core.Core;import org.opencv.core.Mat;import org.opencv.core.MatOfRect;import org.opencv.core.Rect;import org.opencv.core.Scalar;import org.opencv.core.Size;import org.opencv.dnn.Dnn;import org.opencv.dnn.Net;import org.opencv.imgproc.Imgproc;import org.opencv.objdetect.CascadeClassifier;import java.io.File;import java.io.FileOutputStream;import java.io.InputStream;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class GuessAgeActivity extends AppCompatActivity { private final static String TAG = "GuessAgeActivity"; private int CHOOSE_CODE = 3; // 只在相册挑选图片的请求码 private ImageView iv_face; // 声明一个图像视图对象 private CascadeClassifier mJavaDetector; // OpenCV的人脸检测器 private Net mAgeNet, mGenderNet; // 年龄模型,性别模型 @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_guess_age); iv_face = findViewById(R.id.iv_face); findViewById(R.id.btn_choose).setOnClickListener(v -> { // 创建一个内容获取动作的意图(准备跳到系统相册) Intent albumIntent = new Intent(Intent.ACTION_GET_CONTENT); albumIntent.putExtra(Intent.EXTRA_ALLOW_MULTIPLE, false); // 是否允许多选 albumIntent.setType("image/*"); // 类型为图像 startActivityForResult(albumIntent, CHOOSE_CODE); // 打开系统相册 }); } @Override protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent intent) { super.onActivityResult(requestCode, resultCode, intent); if (resultCode == RESULT_OK && requestCode == CHOOSE_CODE) { // 从相册返回 if (intent.getData() != null) { // 从相册选择一张照片 Uri uri = intent.getData(); // 获得已选择照片的路径对象 // 根据指定图片的uri,获得自动缩小后的位图对象 Bitmap bitmap = BitmapUtil.getAutoZoomImage(this, uri); guessAgeAndSex(bitmap); // 根据人脸猜测年龄和性别 } } } // 根据人脸猜测年龄和性别 private void guessAgeAndSex(Bitmap orig) { Mat rgba = new Mat(); Utils.bitmapToMat(orig, rgba); // 把位图对象转为Mat结构 Mat gray = new Mat(); Imgproc.cvtColor(rgba, gray, Imgproc.COLOR_RGB2GRAY); // 全彩矩阵转灰度矩阵 Mat three = new Mat(); Imgproc.cvtColor(rgba, three, Imgproc.COLOR_RGBA2RGB); // 四通道转三通道 // 下面识别人脸并预测年龄和性别 MatOfRect faces = new MatOfRect(); int height = gray.rows(); int absoluteFaceSize = 0; if (Math.round(height * 0.2f) > 0) { absoluteFaceSize = Math.round(height * 0.2f); } if (mJavaDetector != null) { // 检测器开始识别人脸 mJavaDetector.detectMultiScale(gray, faces, 1.1, 2, 2, new Size(absoluteFaceSize, absoluteFaceSize), new Size()); } Rect[] faceArray = faces.toArray(); List textList = new ArrayList(); int lineWidth = Math.max(orig.getWidth()/600 + 1, orig.getHeight()/600 + 1); for (Rect rect : faceArray) { // 给找到的人脸标上相框 String ageText = predictAge(mAgeNet, three.submat(rect)); // 猜测年龄 String genderText = predictGender(mGenderNet, three.submat(rect)); // 猜测性别 Scalar scalar = new Scalar(0, 255, 0, 255); Imgproc.rectangle(rgba, rect.tl(), rect.br(), scalar, lineWidth); PointF pos = new PointF((float) rect.tl().x / rgba.width(), (float) rect.tl().y / rgba.height()); textList.add(new FaceText(pos, genderText + "," + ageText)); //OpenCV的putText方法写中文会乱码,目前OpenCV的Java开发包还不支持中文 //Imgproc.putText(rgba, ageText, rect.tl(), FONT_HERSHEY_PLAIN, 1.2, new Scalar(0, 0, 255), 1); } Bitmap mark = Bitmap.createBitmap(orig.getWidth(), orig.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888); Utils.matToBitmap(rgba, mark); // 把Mat结构转为位图对象 mark = FaceUtil.drawTextList(this, mark, textList); // 往位图添加多个文字 iv_face.setImageBitmap(mark); } // 获取年龄列表 private List ageLabels() { List ageList = new ArrayList(); ageList.add("0 - 3"); ageList.add("4 - 7"); ageList.add("8 - 14"); ageList.add("15 - 24"); ageList.add("25 - 37"); ageList.add("38 - 50"); ageList.add("51 - 65"); ageList.add("66 -"); return ageList; } // 根据模型网络分析预测图像矩阵 private Core.MinMaxLocResult predictResult(Net modelNet, Mat imageMat) { // 输入图像矩阵 Mat blob = Dnn.blobFromImage(imageMat, 1.0, new Size(227, 227)); modelNet.setInput(blob, "data"); Mat prob = modelNet.forward("prob"); // 模型网络开始预测 Mat probMat = prob.reshape(1, 1); return Core.minMaxLoc(probMat); } // 猜测年龄 private String predictAge(Net modelNet, Mat imageMat) { Core.MinMaxLocResult result = predictResult(modelNet, imageMat); return ageLabels().get((int) result.maxLoc.x); } // 猜测性别 private String predictGender(Net modelNet, Mat imageMat) { Core.MinMaxLocResult result = predictResult(modelNet, imageMat); //return ((int) result.maxLoc.x)==1 " /> importModel()).start(); // 启动分线程导入年龄模型和性别模型 Log.d(TAG, "OpenCV loaded successfully"); // 在OpenCV初始化完成后加载so库 System.loadLibrary("detection_based_tracker"); File cascadeDir = getDir("cascade", Context.MODE_PRIVATE); File cascadeFile = new File(cascadeDir, "lbpcascade_frontalface.xml"); // 从应用程序资源加载级联文件 try (InputStream is = getResources().openRawResource(R.raw.lbpcascade_frontalface); FileOutputStream os = new FileOutputStream(cascadeFile)) { byte[] buffer = new byte[4096]; int bytesRead; while ((bytesRead = is.read(buffer)) != -1) { os.write(buffer, 0, bytesRead); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } // 根据级联文件创建OpenCV的人脸检测器 mJavaDetector = new CascadeClassifier(cascadeFile.getAbsolutePath()); if (mJavaDetector.empty()) { Log.d(TAG, "Failed to load cascade classifier"); mJavaDetector = null; } else { Log.d(TAG, "Loaded cascade classifier from " + cascadeFile.getAbsolutePath()); } cascadeDir.delete(); } else{ super.onManagerConnected(status); } } }; // 导入年龄模型和性别模型 private void importModel() { String prePath = getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS).toString() + "/"; String age_model = prePath + "age_net.caffemodel"; String age_text = prePath + "age_deploy.prototxt"; String gender_model = prePath + "gender_net.caffemodel"; String gender_text = prePath + "gender_deploy.prototxt"; mAgeNet = Dnn.readNetFromCaffe(age_text, age_model); mGenderNet = Dnn.readNetFromCaffe(gender_text, gender_model); }}
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