人臉識別是一種高安全性的生物識別技術(shù)，廣泛應(yīng)用在安防、身份驗(yàn)證等領(lǐng)域。而人臉檢測是進(jìn)行人臉識別的重要前提，本文主要介紹如何基于EsDA設(shè)計(jì)的人臉檢測節(jié)點(diǎn)，快速實(shí)現(xiàn)人臉檢測功能。 ??簡介

人臉識別是一種高安全性的生物識別技術(shù)，在安防、身份驗(yàn)證等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

本文在【EsDA應(yīng)用】5分鐘快速實(shí)現(xiàn)攝像頭圖像采集 的基礎(chǔ)上，使用M6G2C核心板，簡單介紹如何基于EsDA設(shè)計(jì)的face_detection人臉檢測功能節(jié)點(diǎn)，快速實(shí)現(xiàn)人臉檢測識別。

??前期準(zhǔn)備

若是剛開始接觸EsDA，可先閱讀EsDA其他系列文章，從零開始搭建環(huán)境和掌握基本開發(fā)流程，已有基礎(chǔ)的可以跳過：

• EsDAMPC-ZC1入門（一）——軟件安裝
• EsDAMPC-ZC1入門（二）——LED控制
• 【EsDA應(yīng)用】5分鐘實(shí)現(xiàn)一個(gè)串口通信業(yè)務(wù)
• 【EsDA應(yīng)用】5分鐘快速實(shí)現(xiàn)攝像頭圖像采集

1. 硬件準(zhǔn)備

1.1 準(zhǔn)備一個(gè)攝像頭，這里我們以O(shè)V7725攝像頭為例，搭配轉(zhuǎn)接板使用。

1.2 準(zhǔn)備一塊LCD顯示屏。1.3 準(zhǔn)備一張SD卡，用于存放人臉模型。1.4 準(zhǔn)備一塊M6G2C核心板和EPC-6G2C-L評估板，并按照下圖所示連接好硬件。其中，eth0網(wǎng)口用于下載流圖，并連接LCD顯示屏接口、電源，以及將OV7725攝像頭通過轉(zhuǎn)接板連接到開發(fā)板背面的CSI接口上。

2. 其它準(zhǔn)備

將人臉檢測相關(guān)的模型文件存放到SD卡中。

??節(jié)點(diǎn)介紹

這里我們需要使用到攝像頭、圖像格式轉(zhuǎn)換以及人臉檢測相關(guān)的AWFlow節(jié)點(diǎn)，包括在【EsDA應(yīng)用】5分鐘快速實(shí)現(xiàn)攝像頭圖像采集 中介紹的camera_video節(jié)點(diǎn)、camera配置節(jié)點(diǎn)、lcd_display節(jié)點(diǎn)，以及本文介紹的用于圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的image_format_convert節(jié)點(diǎn)和人臉檢測節(jié)點(diǎn)face_detection。

1. image_format_convert節(jié)點(diǎn)

圖像格式轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)，用于將攝像頭輸出的圖像轉(zhuǎn)換為人臉檢測節(jié)點(diǎn)支持的RGB888格式。1.1屬性

• 輸入圖像格式：待轉(zhuǎn)換圖像的格式，一般是攝像頭輸出的原始數(shù)據(jù)格式；

• 輸入圖像寬度：待轉(zhuǎn)換圖像的寬度；

• 輸入圖像高度：待轉(zhuǎn)換圖像的高度；

• 輸出圖像格式：轉(zhuǎn)換后的圖像的格式，必須指定為RGB888；

• 輸出圖像寬度：轉(zhuǎn)換后的圖像的寬度；

• 輸出圖像高度：轉(zhuǎn)換后的圖像的高度。

1.2輸入

• image：需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換的原始圖像的地址，一般由camera_video節(jié)點(diǎn)提供輸入；

1.3輸出

• image：指向轉(zhuǎn)換完成后的目標(biāo)格式圖像數(shù)據(jù)的指針，一般由后級節(jié)點(diǎn)接收并處理；
• format：轉(zhuǎn)換后的圖像的格式；
• width：轉(zhuǎn)換后的圖像的寬度；

• height：轉(zhuǎn)換后的圖像的高度。

2.face_detection節(jié)點(diǎn)

face_detection是人臉檢測節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)對輸入的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行人臉檢測處理，當(dāng)檢測到圖像中存在人臉時(shí)，截取圖像中的人臉數(shù)據(jù)并輸出。后級節(jié)點(diǎn)可以使用這個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行特征值提取、比對等操作。

2.1屬性

• 活體檢測：是否進(jìn)行活體檢測；

• 模糊檢測：是否進(jìn)行模糊檢測；

• 人臉矯正：是否進(jìn)行人臉整理矯正；

• 模型和參數(shù)路徑：檢測模型和參數(shù)文件路徑；

• 人臉圖像主題：需要進(jìn)行人臉檢測的圖像的主題，此節(jié)點(diǎn)只對與此屬性匹配的輸入圖像進(jìn)行檢測。

2.2輸入

• image：輸入圖像數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)指針，必須是RGB888格式，可以由image_format_convert轉(zhuǎn)換后提供輸入；

• width：輸入圖像的寬度；

• height：輸入圖像的高度；

• topic：輸入圖像的主題。

2.3輸出

• image：從輸入圖像中截取的人臉圖像緩沖區(qū)；

• coord_x1：人臉的左上角橫坐標(biāo)，與后面三個(gè)坐標(biāo)共同決定坐標(biāo)系上的兩個(gè)點(diǎn)，這兩個(gè)點(diǎn)可以確定圖像中的人臉位置；

• coord_y1：左上角縱坐標(biāo)；

• coord_x2：右下角橫坐標(biāo)；

• coord_y2：右下角縱坐標(biāo)。

??業(yè)務(wù)處理

本應(yīng)用主要實(shí)現(xiàn)M6G2C開發(fā)板采集攝像頭圖像，并在LCD顯示屏上進(jìn)行顯示。同時(shí)，將攝像頭輸出的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后，輸入到face_detection節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行人臉檢測。具體實(shí)現(xiàn)如下：1. 添加節(jié)點(diǎn)并連線首先我們需要添加一個(gè)camera_video節(jié)點(diǎn)用于采集圖像，并輸出到lcd_display節(jié)點(diǎn)中顯示。然后，將camera_video節(jié)點(diǎn)輸出的RGB565原始圖像在image_format_convert節(jié)點(diǎn)中轉(zhuǎn)換為RGB888格式，接下來將轉(zhuǎn)換后的圖像輸入到face_detection中進(jìn)行人臉檢測，并將檢測的結(jié)果輸入到lcd_display節(jié)點(diǎn)中。另外，增加兩個(gè)fscript節(jié)點(diǎn)，用于指定圖像主題和打印坐標(biāo)點(diǎn)信息。2. 配置節(jié)點(diǎn)2.1配置camera_video節(jié)點(diǎn)雙擊camera_video節(jié)點(diǎn)，并在配置項(xiàng)中選擇添加一個(gè)新的camera節(jié)點(diǎn)。

在camera配置節(jié)點(diǎn)中，根據(jù)所使用的攝像頭，分別設(shè)置設(shè)備名、輸出圖像的數(shù)據(jù)格式和圖像寬度、高度。

然后更新配置，在camera_video節(jié)點(diǎn)的配置項(xiàng)中，選擇上一步新增的camera配置節(jié)點(diǎn)即可。

2.2配置image_format_convert使用image_format_convert節(jié)點(diǎn)目的是將圖像格式轉(zhuǎn)換為RGB888，因此，根據(jù)圖像的信息進(jìn)行設(shè)置即可。如果攝像頭輸出的原始數(shù)據(jù)即為RGB888，那么這一步可以省略。

2.3face_detection節(jié)點(diǎn)

使用人臉檢測節(jié)點(diǎn)需要將相關(guān)的模型文件存放到文件系統(tǒng)中，并在face_detection節(jié)點(diǎn)中指定模型存放的路徑，這里我們存放到SD卡中，并指定路徑。人臉圖像主題屬性用于對輸入的圖像進(jìn)行過濾，這里我們設(shè)置為攝像頭輸出的圖像的主題即可。

2.4fscript

流圖中標(biāo)識為“1”的fscript節(jié)點(diǎn)主要是為圖像指定一個(gè)主題，我們將其設(shè)置為face，和face_detection節(jié)點(diǎn)中的主題一致。

msg.topic = "face"

另一個(gè)節(jié)點(diǎn)用于打印人臉檢測結(jié)果的坐標(biāo)點(diǎn)信息，方便我們對結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。其內(nèi)容如下：

print("(x1, y1)#: (" + msg.coord_x1 + ", " + msg.coord_y1 + ")")

print("(x2, y2)#: (" + msg.coord_x2 + ", " + msg.coord_y2 + ")")

2.5lcd_display節(jié)點(diǎn)

lcd_display節(jié)點(diǎn)用于顯示圖像，不需要我們進(jìn)行配置。它會(huì)實(shí)時(shí)顯示camera_video節(jié)點(diǎn)輸出的圖像，并且在檢測到圖像中存在人臉后，根據(jù)face_detection節(jié)點(diǎn)輸入的坐標(biāo)，在圖像中將人臉框選顯示出來。3. 下載驗(yàn)證因?yàn)镸6G2C開發(fā)板是通過網(wǎng)口去下載流圖，所以打開AWFlow Designer后需要配置目標(biāo)板IP和端口號。然后點(diǎn)擊下載運(yùn)行即可。

流圖下載完成后，通過LCD可以看到，我們已經(jīng)成功從攝像頭獲取圖像，并且成功在顯示屏上顯示。

當(dāng)攝像頭采集的圖像中含有人臉時(shí)，face_detection節(jié)點(diǎn)可以正常檢測到人臉并且輸出準(zhǔn)確的坐標(biāo)點(diǎn)。

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