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Java版人臉跟蹤三部曲之一：極速體驗

2023-07-06 15:06:11

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這裡分類和彙總了欣宸的全部原創(含配套原始碼)：https://github.com/zq2599/blog_demos

關於《Java版人臉跟蹤三部曲》系列

-《Java版人臉跟蹤三部曲》系列是欣宸的又一原創，目標是通過理論加實戰，與大家一同瞭解CamShift(連續自適應均值漂移)演演算法在Java領域的實際應用，整個系列由以下三篇文章組成：

  1. 極速體驗：這是欣宸原創的一大特色，先動手，用最短時間和最小代價瞭解CamShift能做什麼
  2. 開發設計：這是編碼前的準備工作，包含：要做什麼？需要那些知識點？邏輯和流程梳理
  3. 編碼實戰：在本篇咱們正式開始編碼並執行驗證，經歷了前面的充分準備，真正開始編碼的時候不但順暢，您還會迸發有很多與欣宸不一樣的想法，例如不僅檢測人臉，還能帶上年齡性別，卻不用多次做深度學習推理，又或者，檢測出多個人臉，但是隻跟蹤某人，甚至多人同時跟蹤
  • 另外，整個《Java版人臉跟蹤三部曲》系列也是《JavaCV的攝像頭實戰》系列的一部分，分別是《JavaCV的攝像頭實戰》系列的的第十五、第十六、第十七篇

本篇概覽

  • 本文的目標是快速體驗Java版人臉跟蹤的功能，不涉及理論知識，不涉及編碼，全是動手操作，由以下步驟組成：
  1. 準備本地環境
  2. 下載三個檔案：java應用，動態連結庫，人臉檢測模型檔案
  3. 執行java應用，驗證效果

準備本地環境

  1. 準備一臺可上網的windows系統的電腦，我這裡是64位元win10
  2. 一個USB攝像頭，與電腦連線正常
  3. 安裝JDK：1.8.0_291
  • 作為參考，我用的電腦是Surface Pro4，前置攝像頭正常

下載檔案

  • 一共要下載三個檔案，前兩個可以在CSDN下載（不需要積分），地址分別是：
  1. 打包成jar的java應用：https://download.csdn.net/download/boling_cavalry/76015782
  2. opencv在windows環境的動態連結庫：https://download.csdn.net/download/boling_cavalry/75121158
  1. java應用：C:\study\javacv\simple-grab-push-1.0-SNAPSHOT.jar
  2. 動態連結庫：C:\study\javacv\lib\opencv_java453.dll
  3. 模型檔案：C:\study\javacv\model\haarcascade_frontalface_alt.xml

執行java應用，驗證效果

  • 進入windows命令列，執行以下命令在（注意兩個引數和前面下載的檔案路徑有關，請您根據自己情況調整）：
java ^
-Djava.library.path=C:\study\javacv\lib ^
-Dmodel.file.path=C:\study\javacv\model\haarcascade_frontalface_alt.xml ^
-jar C:\study\javacv\simple-grab-push-1.0-SNAPSHOT.jar
  • 此時，控制檯會輸出以下資訊：
C:\Users\12167>java ^-Djava.library.path=C:\study\javacv\lib ^-Dmodel.file.path=C:\study\javacv\model\haarcascade_frontalface_alt.xml ^-jar C:\study\javacv\simple-grab-push-1.0-SNAPSHOT.jar
17:40:54.987 [main] INFO com.bolingcavalry.grabpush.camera.PreviewCameraWithCamShift - 模型檔案本地路徑：C:\study\javacv\model\haarcascade_frontalface_alt.xml
17:40:57.704 [main] INFO com.bolingcavalry.grabpush.extend.CamShiftDetectService - 開始載入模型檔案
17:40:58.364 [main] INFO com.bolingcavalry.grabpush.extend.CamShiftDetectService - 模型檔案載入完畢，初始化完成
17:40:58.364 [main] INFO com.bolingcavalry.grabpush.camera.AbstractCameraApplication - 初始化完成，耗時[2257]毫秒，影格率[30.0]，影象寬度[1280]，影象高度[720]

  • 然後會彈出預覽視窗，顯示攝像頭拍攝到的內容

  • 現在，把那個為了盒飯跑來露臉的群眾演員拉到鏡頭面前，預覽視窗中，群眾演員的臉部立即出現紅框，如下圖所示：

  • 讓群眾演員在鏡頭前移動，可以看到紅框會緊隨面部移動（截圖看不出效果，實際上視訊是動態跟隨的）：

  • 讓群眾演員在攝像頭面前消失，紅框也隨之消失

  • 讓群眾演員再次回到攝像頭面前，紅框再次出現並跟隨：

  • 至此，體驗結束，《Java版人臉跟蹤三部曲》的第一部就完成了，簡簡單單三個檔案一行命令就完成人臉跟蹤的效果，此刻的您一定充滿各種疑惑：

  1. 為什麼叫跟蹤，這是什麼原理？
  2. 如果把每一幀都做人臉檢測，然後繪製矩形，也能實現同樣效果，這兩者有區別嗎？
  3. 追蹤的邏輯是什麼，一開始目標如何確定，追蹤過程中，如果目標消失在鏡頭面前，程式如何處理，過一會兒再出現，程式會如何處理？
  • 這些就留待三部曲的第二篇講清楚吧，算是正式編碼前的設計工作，欣宸原創，不會辜負您的期待

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