OPENCV人脸检测实现

前段日子，写了个人脸检测的小程序，可以检测标记图片、视频、摄像头中的人脸。效果还行吧，用的是opencv提供人脸库。至于具体的人脸检测原理，找资料去啃吧。
环境：VS2013+OPENCV2.4.10+Win8.1

一 基于对话框的MFC

首先，新建一个基于对话框的MFC应用程序，命名为myFaceDetect（取消“安全开发周期（SDL）检查”勾选，我自己习惯取消这个）。

放置Button，设置Button的ID和Caption。
图片按钮——ID:IDC_FACEDETECT
视频按钮——ID:IDC_FACEV
摄像头按钮——ID:IDC_FACEC

二 添加消息响应函数

为图片按钮、视频按钮、摄像头按钮，在类向导中添加消息响应函数。
在图片按钮上右键，选择类向导。在CMyFaceDetectDlg类（对话框类）下选中BN_CLICKED消息，点击添加处理程序。其余两个按钮，按同样操作，添加消息响应函数。
完成上述操作后，获得对应三个按钮的消息响应函数。

void CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacedetect()//图片按钮void CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacev()//视频按钮void CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacec()//摄像头按钮

三 人脸检测实现

首先，将OpenCV2.4.10+VS2013环境的配置完成，这个网上有许多教程。这是我以前写的一篇配置教程。http://jingyan.baidu.com/article/64d05a025a686bde54f73b54.html
对话框类的头文件:MyFaceDetectDlg.h

// MyFaceDetectDlg.h : 头文件//#pragma once#include <opencv2/objdetect/objdetect.hpp>#include <opencv2\highgui\highgui.hpp>#include <opencv2\ml\ml.hpp>#include <opencv.hpp>#include "afxwin.h"using namespace cv;// CMyFaceDetectDlg 对话框class CMyFaceDetectDlg : public CDialogEx{// 构造public:    CMyFaceDetectDlg(CWnd* pParent = NULL); // 标准构造函数// 对话框数据    enum { IDD = IDD_MYFACEDETECT_DIALOG };    protected:    virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX);    // DDX/DDV 支持// 实现protected:    HICON m_hIcon;    HICON m_catIcon;//程序的小猫图标。如果想用默认的图片，可以将其注释掉。    // 生成的消息映射函数    virtual BOOL OnInitDialog();    afx_msg void OnPaint();    afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();    DECLARE_MESSAGE_MAP()public:    afx_msg void OnClickedFacedetect();public:    CascadeClassifier cascade;//级联分类器    Mat image;//图片    double scale;//缩小比例。缩小图片可以加快检测速度，当然加快检测速度还有其他的方法。public:    void detectAndDraw(Mat& img, CascadeClassifier& cascade, double scale);//添加的实现人脸检测的函数，核心函数    CButton m_btn;//为了美化按钮添加对象，可以注释掉。    afx_msg void OnClickedFacev();    afx_msg void OnClickedFacec();    afx_msg void OnBnClickedCancel();};

对话框类的实现：MyFaceDetectDlg.cpp

// MyFaceDetectDlg.cpp : 实现文件//#include "stdafx.h"#include "MyFaceDetect.h"#include "MyFaceDetectDlg.h"#include "afxdialogex.h"#include <string>#ifdef _DEBUG#define new DEBUG_NEW#endif// CMyFaceDetectDlg 对话框CMyFaceDetectDlg::CMyFaceDetectDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)    : CDialogEx(CMyFaceDetectDlg::IDD, pParent){    m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);    m_catIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDI_ICON4);//加载自己的图标（小猫~）    scale = 1.3;}void CMyFaceDetectDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX){    CDialogEx::DoDataExchange(pDX);    DDX_Control(pDX, IDC_FACEDETECT, m_btn);}BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyFaceDetectDlg, CDialogEx)    ON_WM_PAINT()    ON_WM_QUERYDRAGICON()    ON_BN_CLICKED(IDC_FACEDETECT, &CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacedetect)    ON_BN_CLICKED(IDC_FACEV, &CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacev)    ON_BN_CLICKED(IDC_FACEC, &CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacec)    ON_BN_CLICKED(IDCANCEL, &CMyFaceDetectDlg::OnBnClickedCancel)END_MESSAGE_MAP()// CMyFaceDetectDlg 消息处理程序BOOL CMyFaceDetectDlg::OnInitDialog(){    CDialogEx::OnInitDialog();    // 设置此对话框的图标。  当应用程序主窗口不是对话框时，框架将自动    //  执行此操作    //若不需要自己设置图标，可以将后面所有m_catIcon改成m_hIcon    SetIcon(m_catIcon, TRUE);           // 设置大图标。     SetIcon(m_catIcon, FALSE);      // 设置小图标    //按钮加载图片背景    //HBITMAP hbmp1 = ::LoadBitmap(AfxGetInstanceHandle(), MAKEINTRESOURCE(IDB_BITMAP2));    //m_btn.SetBitmap(hbmp1);    // TODO:  在此添加额外的初始化代码    return TRUE;  // 除非将焦点设置到控件，否则返回 TRUE}// 如果向对话框添加最小化按钮，则需要下面的代码//  来绘制该图标。  对于使用文档/视图模型的 MFC 应用程序，//  这将由框架自动完成。void CMyFaceDetectDlg::OnPaint(){    if (IsIconic())    {        CPaintDC dc(this); // 用于绘制的设备上下文        SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, reinterpret_cast<WPARAM>(dc.GetSafeHdc()), 0);        // 使图标在工作区矩形中居中        int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);        int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);        CRect rect;        GetClientRect(&rect);        int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;        int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;        // 绘制图标        dc.DrawIcon(x, y, m_catIcon);    }    else    {        /*改变对话框背景****若需要默认背景，可以删除*/        CPaintDC dc(this);        CRect rect;        GetClientRect(&rect);        CDC dcBmp;        dcBmp.CreateCompatibleDC(&dc);        CBitmap bmpBackGround;        bmpBackGround.LoadBitmap(IDB_BITMAP4);        BITMAP m_bitmap;        bmpBackGround.GetBitmap(&m_bitmap);        CBitmap *pbmpOld = dcBmp.SelectObject(&bmpBackGround);        dc.StretchBlt(0, 0, rect.Width(), rect.Height(), &dcBmp, 0, 0, m_bitmap.bmWidth, m_bitmap.bmHeight, SRCCOPY);        /*********************************/        CDialogEx::OnPaint();           }}//当用户拖动最小化窗口时系统调用此函数取得光标//显示。HCURSOR CMyFaceDetectDlg::OnQueryDragIcon(){    return static_cast<HCURSOR>(m_catIcon);}void CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacedetect(){    // TODO:  在此添加控件通知处理程序代码    CString filename;    //打开对话框    CFileDialog OpenDlg(TRUE, NULL, NULL, OFN_HIDEREADONLY | OFN_OVERWRITEPROMPT | OFN_NOCHANGEDIR,        _T("图片 (*.jpg)|*.jpg|(*.*) |*.*|"), NULL);    if (OpenDlg.DoModal() != IDOK)    {        return;    }    filename = OpenDlg.GetPathName();//获得文件路径    /*CString转换*string*/    USES_CONVERSION;    std::string tempName(W2A(filename));    image = imread(tempName);//读取图片    const String cascade_name = "./haarcascade_frontalface_alt2.xml";//加载人脸库    if (!cascade.load(cascade_name))    {        MessageBox(_T("ERROR:Could not load cascade!"));        return;    }    if (!image.data)    {        MessageBox(_T("ERROR:Could not load image!"));        return;    }    namedWindow("人脸检测", CV_WINDOW_AUTOSIZE);    detectAndDraw(image, cascade, scale);//调用人脸检测函数    imshow("人脸检测", image);    return;}void CMyFaceDetectDlg::detectAndDraw(Mat& img, CascadeClassifier& cascade, double scale){    /*程序核心函数，检测标记人脸*/    int i = 0;    vector<Rect>faces;//定义一个容器，保存检测结果    const static Scalar colors[] = {        CV_RGB(0, 0, 255),        CV_RGB(0, 128, 255),        CV_RGB(0, 255, 255),        CV_RGB(0, 255, 0),        CV_RGB(255, 128, 0),        CV_RGB(255, 255, 0),        CV_RGB(255, 0, 0),        CV_RGB(255, 0, 255)    };    Mat gray, smallImage(cvRound(img.rows / scale), cvRound(img.cols / scale), CV_8UC1);//用cvRound取整    cvtColor(img, gray, CV_BGR2GRAY);//转化灰度图    resize(gray, smallImage, smallImage.size(), 0, 0, INTER_LINEAR);//图片尺度调整    equalizeHist(smallImage, smallImage);//直方图均衡    cascade.detectMultiScale(smallImage, faces);//核心，检测人脸    for (vector<Rect>::const_iterator r = faces.begin(); r != faces.end(); r++, i++)    {        //利用迭代器，标记出人脸位置。        Point center;        Scalar color = colors[i % 8];        int radius;        /*计算出原图像中的圆心和半径。公式很简单，自己写一下，就可以理解了*/        center.x = cvRound((r->x + r->width*0.5)*scale);        center.y = cvRound((r->y + r->height*0.5)*scale);        radius = cvRound((r->width + r->height)*0.25*scale);        /****************/        circle(img, center, radius, color, 3);    }}void CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacev(){    // TODO:  在此添加控件通知处理程序代码    //检测视频帧中的人脸    CString filename;    CFileDialog OpenDlg(TRUE, NULL, NULL, OFN_HIDEREADONLY | OFN_OVERWRITEPROMPT | OFN_NOCHANGEDIR,        _T("视频(*.avi)|*.avi|(*.*)|*.*|"), NULL);    if (OpenDlg.DoModal() != IDOK)    {        return;    }    /*CString转换*string*/    filename = OpenDlg.GetPathName();    USES_CONVERSION;    std::string tempName(W2A(filename));    const String cascade_name = "./haarcascade_frontalface_alt2.xml";    if (!cascade.load(cascade_name))    {        MessageBox(_T("ERROR:Could not load cascade!"));        return;    }    VideoCapture capture(tempName);//打开视频    if (!capture.isOpened())    {        MessageBox(_T("ERROR:Could not load Video!"));        return;    }    double rate = capture.get(CV_CAP_PROP_FPS);    bool stop(false);    int delay = 1000 / rate;    while (!stop)    {        if (!capture.read(image))//读取视频帧            break;        detectAndDraw(image, cascade, scale);        imshow("人脸检测", image);        if (waitKey(delay) >= 0)            stop = true;    }    capture.release();    return;}void CMyFaceDetectDlg::OnClickedFacec(){    // TODO:  在此添加控件通知处理程序代码    //检测摄像头中的人脸数据    const String cascade_name = "./haarcascade_frontalface_alt2.xml";    if (!cascade.load(cascade_name))    {        MessageBox(_T("ERROR:Could not load cascade!"));        return;    }    VideoCapture capture(0);//打开摄像头    if (!capture.isOpened())    {        MessageBox(_T("ERROR:Could not load capture!"));        return;    }    //double rate = capture.get(CV_CAP_PROP_FPS);    //bool stop(false);    //int delay = 1000 / rate;    int k=0;    while (1)    {        if (!capture.read(image))            break;        detectAndDraw(image, cascade, scale);        imshow("人脸检测", image);        k=waitkey(10);        if (k=27)//ESC键            break;    }    capture.release();    return;}void CMyFaceDetectDlg::OnBnClickedCancel(){    // TODO:  在此添加控件通知处理程序代码    CDialogEx::OnCancel();}

三 运行程序

视频和图片都有测试，一般只要是正脸、清晰的都能检测图片。另外，需要将haarcascade_frontalface_alt2.xml文件复制到程序目录下。

将文件在目录opencv\sources\data\haarcascades下。