安卓平台使用OpenCV4.6.0实现人脸识别功能全解

2023-01-24 05:59:34

Android 上的人脸识别：使用 OpenCV 4.6.0 进行身份验证

概览

人脸识别是一种计算机视觉技术，用于通过分析人脸图像来识别个体身份。近年来，随着移动设备的普及，在 Android 平台上使用人脸识别技术的需求也随之增加。本文将详细介绍如何在 Android 设备上使用 OpenCV 4.6.0 实现人脸识别功能。

步骤

1. 导入 OpenCV 库

在 Android Studio 中，将以下依赖项添加到项目的 build.gradle 文件中：

implementation 'org.opencv:opencv:4.6.0'

2. 声明所需的权限

在 AndroidManifest.xml 文件中，添加以下权限：

<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />

3. 创建相机预览界面

在布局文件中，添加以下代码以创建相机预览：

<SurfaceView
    android:id="@+id/surface_view"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" />

4. 初始化 OpenCV

在 Activity 中，添加以下代码初始化 OpenCV：

static {
    if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN) {
        OpenCVLoader.initDebug();
    } else {
        System.loadLibrary("opencv_java3");
    }
}

5. 创建 CameraBridge 类

创建一个名为 CameraBridge 的类，负责管理相机预览和人脸检测：

public class CameraBridge extends SurfaceView implements Camera.PreviewCallback {

    // 摄像头对象
    private Camera mCamera;

    // OpenCV 人脸检测器
    private CascadeClassifier mCascadeClassifier;

    // 存储检测到的人脸信息
    private MatOfRect mFaces;

    // 标记是否正在检测人脸
    private boolean mIsDetectingFaces = false;

    // 构造函数
    public CameraBridge(Context context) {
        super(context);

        // 创建人脸检测器对象
        mCascadeClassifier = new CascadeClassifier();

        // 加载haarcascade_frontalface_default.xml分类器文件
        mCascadeClassifier.load("haarcascade_frontalface_default.xml");

        // 创建MatOfRect对象
        mFaces = new MatOfRect();
    }

    // 实现人脸检测逻辑
    @Override
    public void onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera) {

        // 将相机捕获的帧转换为Mat对象
        Mat frame = new Mat();
        Utils.bitmapToMat(mCamera.getParameters().getPreviewSize().width, mCamera.getParameters().getPreviewSize().height, CvType.CV_8UC1, data, frame);

        // 将Mat对象转换为灰度图像
        Mat grayFrame = new Mat();
        Imgproc.cvtColor(frame, grayFrame, Imgproc.COLOR_BGR2GRAY);

        // 检测人脸
        mCascadeClassifier.detectMultiScale(grayFrame, mFaces, 1.1, 3, 0, new Size(30, 30), new Size(150, 150));

        // 在Mat对象上绘制人脸矩形框
        for (Rect rect : mFaces.toArray()) {
            Imgproc.rectangle(frame, rect.tl(), rect.br(), new Scalar(0, 255, 0), 2);
        }

        // 将Mat对象转换为Bitmap对象
        Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(frame.cols(), frame.rows(), Bitmap.Config.ARGB_8888);
        Utils.matToBitmap(frame, bitmap);

        // 在SurfaceView上显示Bitmap对象
        Canvas canvas = mSurfaceHolder.lockCanvas();
        canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, null);
        mSurfaceHolder.unlockCanvasAndPost(canvas);
    }
}

6. 在布局文件中添加 CameraBridge 对象

在布局文件中，添加以下代码：

<com.example.androidopencvfacerecognition.CameraBridge
    android:id="@+id/camera_bridge"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" />

7. 在 Activity 中使用 CameraBridge 对象

在 Activity 中，添加以下代码使用 CameraBridge 对象：

private CameraBridge mCameraBridge;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);

    // 获取CameraBridge对象
    mCameraBridge = findViewById(R.id/camera_bridge);
}

@Override
protected void onResume() {
    super.onResume();

    // 启动CameraBridge对象
    mCameraBridge.start();
}

@Override
protected void onPause() {
    super.onPause();

    // 停止CameraBridge对象
    mCameraBridge.stop();
}