[深度学习] Python人脸识别库Deepface使用教程
off999 2024-10-20 08:09 29 浏览 0 评论
deepface是一个Python轻量级人脸识别和人脸属性分析(年龄、性别、情感和种族)框架,提供非常简单的接口就可以实现各种人脸识别算法的应用。deepface官方仓库为?deepface???。deepface提供了多种模型,模型下载地址为??deepface_models??。
安装方式: pip install deepface -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
deepface主要提供以下人脸识别算法,具体对应接口为:
- DeepFace.verify:人脸验证
- DeepFace.find:人脸识别
- DeepFace.analyze:人脸属性分析
- DeepFace.detectFace:人脸检测
- DeepFace.represent:人脸特征提取
- DeepFace.stream:人脸实时分析
总体而言,这个项目的人脸识别模型识别效果还行,但是离工程应用还是有一定的距离,不过还是非常推荐学习该库内部代码。
某些网站会判定本文人脸图片违规,这是网站识别算法自身问题。
本文所有算法展示效果和代码见:
github: ??Python-Study-Notes??
此外可以看一看另外一个人脸识别库,功能更加齐全:[深度学习] Python人脸识别库face_recognition使用教程
文章目录
- 0 数据准备
- 1 人脸验证DeepFace.verify
- 2 人脸识别DeepFace.find
- 3 人脸属性分析DeepFace.analyze
- 4 人脸检测DeepFace.detectFace
- 5 人脸特征提取DeepFace.represent
- 6 参考
0 数据准备
# deep库的导入就一行代码
from deepface import DeepFace
import matplotlib.pyplot as plt
from PIL import Image, ImageDraw
import os
import cv2
import numpy as np
所使用的数据集为网络明星图片,共五个明星,每个明星三张人脸,数据集的路径如下:
root
├── images
│ ├── baijingting
│ │ ├── 0000.jpg
│ │ ├── 0001.jpg
│ ├── jiangwei
│ │ ├── 0000.jpg
│
├── code
数据展示结果如下:
# --- 展示图片
def show_img(imgs: list, img_names: list) -> None:
imgs_count = len(imgs)
for i in range(imgs_count):
ax = plt.subplot(1, imgs_count, i+1)
ax.imshow(imgs[i])
ax.set_title(img_names[i])
ax.set_xticks([])
ax.set_yticks([])
plt.tight_layout(h_pad=3)
plt.show()
img_path = "images"
for person_dir in os.listdir(img_path):
imgs = []
img_names = []
for file in os.listdir(os.path.join(img_path, person_dir)):
imgs.append(Image.open(os.path.join(img_path, person_dir, file)))
img_names.append(person_dir + '/' + file)
show_img(imgs, img_names)
)
)
1 人脸验证DeepFace.verify
此函数用于验证图像对是同一个人还是不同的人。函数接口为:
verify(img1_path, img2_path = '', model_name = 'VGG-Face', distance_metric = 'cosine', model = None, enforce_detection = True, detector_backend = 'opencv', align = True, prog_bar = True, normalization = 'base')
输入参数介绍:
img1_path:传递的图像路径、numpy数组(BGR)或based64编码图像
model_name:模型名,支持VGG-Face, Facenet, OpenFace, DeepFace, DeepID, Dlib, ArcFace,Ensemble等
distance_metric:度量标准,支持cosine, euclidean, euclidean_l2
model:构建deepface模型。每次调用verify函数都会重新建立人脸识别模型。可以选择传递预构建的人脸识别模型。如DeepFace.build_model('VGG-Face')构建模型
enforce_detection:如果在图像中检测不到任何人脸,则验证函数将返回异常。将此设置为False将不会出现此异常
detector_backend:人脸识别算法后端,支持retinaface, mtcnn, opencv, ssd,dlib
align:是否人脸对齐
prog_bar:启用或禁用进度条
normalization:人脸归一化的方式
输出结果介绍:
如果img1_path是输入一张人脸就是返回一个字典,如果输入列表则返回一个字典列表。具体参数如下:
verified:是否同一个人
distance:人脸距离,越小越相似
max_threshold_to_verify:判断为同一个人的阈值
model: 所用模型
similarity_metric: 相似性度量标准
各识别模型的精度如下,LFW和YTF都是小型数据集。Human-beings表示人类识别精度。
Model | LFW Score | YTF Score |
Facenet512 | 99.65% | - |
SFace | 99.60% | - |
ArcFace | 99.41% | - |
Dlib | 99.38 % | - |
Facenet | 99.20% | - |
VGG-Face | 98.78% | 97.40% |
Human-beings | 97.53% | - |
OpenFace | 93.80% | - |
DeepID | - | 97.05% |
demo1
# 模型名
models_name = ["VGG-Face", "Facenet", "Facenet512", "OpenFace",
"DeepFace", "DeepID", "ArcFace", "Dlib", "SFace", 'Ensemble']
model_name = models_name[5]
result = DeepFace.verify(img1_path="images/baijingting/0001.jpg",
img2_path="images/pengyuyan/0001.jpg",
model_name=model_name)
# 展示结果,两个人不是同一个人
print(result)
1/1 [==============================] - 0s 170ms/step
1/1 [==============================] - 0s 20ms/step
{'verified': False, 'distance': 0.0751386867894902, 'threshold': 0.015, 'model': 'DeepID', 'detector_backend': 'opencv', 'similarity_metric': 'cosine'}
demo2
models_name = ["VGG-Face", "Facenet", "Facenet512", "OpenFace",
"DeepFace", "DeepID", "ArcFace", "Dlib", "SFace", 'Ensemble']
# 提前加载模型,避免重复加载
model_name = models_name[1]
# 创建模型
model = DeepFace.build_model(model_name)
# 列表中每一个子项表示用于对比的图像
img_paths = [["images/baijingting/0000.jpg", "images/baijingting/0001.jpg"],
["images/baijingting/0000.jpg", "images/zhaoliying/0001.jpg"]]
# 度量标准
metrics = ["cosine", "euclidean", "euclidean_l2"]
results = DeepFace.verify(img_paths,
model_name=model_name,
model=model,
distance_metric=metrics[2],
prog_bar=False)
# 展示结果
for result in results.items():
print(result)
1/1 [==============================] - 2s 2s/step
1/1 [==============================] - 0s 52ms/step
1/1 [==============================] - 0s 55ms/step
1/1 [==============================] - 0s 66ms/step
('pair_1', {'verified': True, 'distance': 0.6328494898310356, 'threshold': 0.8, 'model': 'Facenet', 'detector_backend': 'opencv', 'similarity_metric': 'euclidean_l2'})
('pair_2', {'verified': False, 'distance': 1.1700473293978308, 'threshold': 0.8, 'model': 'Facenet', 'detector_backend': 'opencv', 'similarity_metric': 'euclidean_l2'})
2 人脸识别DeepFace.find
此函数用于从数据集中检索当前人脸相似的图片。函数接口为:
find(img_path, db_path, model_name ='VGG-Face', distance_metric = 'cosine', model = None, enforce_detection = True, detector_backend = 'opencv', align = True, prog_bar = True, normalization = 'base', silent=False):
输入参数和verify差不多,主要多了人脸检索库路径地址:
db_path:检索库路径,
silent: 是否静默显示数据,
输出结果介绍:
一个包含相似图像的pandas dataframe数据体,包括图像路径和距离值,
models_name = ["VGG-Face", "Facenet", "Facenet512", "OpenFace",
"DeepFace", "DeepID", "ArcFace", "Dlib", "SFace", 'Ensemble']
# db_path是库文件地址
# 第一次会提取各个图像的特征,并保存到本地pkl文件以供下次直接调用
result = DeepFace.find(img_path="images/baijingting/0000.jpg",
db_path="images", model_name=models_name[1])
1/1 [==============================] - 0s 55ms/step
1/1 [==============================] - 0s 64ms/step
1/1 [==============================] - 0s 63ms/step
1/1 [==============================] - 0s 61ms/step
1/1 [==============================] - 0s 64ms/step
1/1 [==============================] - 0s 58ms/step
1/1 [==============================] - 0s 55ms/step
1/1 [==============================] - 0s 65ms/step
1/1 [==============================] - 0s 59ms/step
1/1 [==============================] - 0s 55ms/step
1/1 [==============================] - 0s 51ms/step
1/1 [==============================] - 0s 52ms/step
1/1 [==============================] - 0s 53ms/step
1/1 [==============================] - 0s 52ms/step
1/1 [==============================] - 0s 55ms/step
Representations stored in images / representations_facenet.pkl file. Please delete this file when you add new identities in your database.
1/1 [==============================] - 0s 56ms/step
find function lasts 3.254298448562622 seconds
# 展示结果,第一个是识别图像本身,后面两个是相似图片
print(result)
identity Facenet_cosine
0 images\baijingting/0000.jpg -2.220446e-16
1 images\baijingting/0001.jpg 2.002492e-01
2 images\baijingting/0002.jpg 2.328966e-01
3 人脸属性分析DeepFace.analyze
此函数用于分析当前人脸的面部属性,包括年龄,性别,面部表情(包括愤怒、恐惧、正常、悲伤、厌恶、快乐和惊讶),种族(包括亚洲人、白人、中东人、印度人、拉丁裔和黑人)。函数接口为:
analyze(img_path, actions = ('emotion', 'age', 'gender', 'race') , models = None, enforce_detection = True, detector_backend = 'opencv', prog_bar = True)
输入参数和verify差不多,主要多了属性设置actions:
actions:识别属性,包括age, gender, emotion, race
输出结果介绍:
如果img_path是输入一张人脸就是返回一个字典,如果输入列表则返回一个字典列表。具体参数如下:
region:人脸坐标,wywh格式
age:年龄
gender:性别
dominant_emotion: 主导情绪,也就是情绪识别结果
emotion:各个情绪度量值,值越大表示越倾向
dominant_race:种族结果
race:各个种族度量值
# 输入检测图像,这里只识别情绪,因为其他模型实在太大了,下载下来要很久。
result = DeepFace.analyze(img_path = "images/jiangwen/0000.jpg", actions = ['emotion'])
print(result)
1/1 [==============================] - 0s 113ms/step
{'emotion': {'angry': 2.147514166495057e-06, 'disgust': 3.124029827739067e-14, 'fear': 1.990160924947304e-06, 'happy': 99.9697208404541, 'sad': 1.9864262412738753e-05, 'surprise': 0.01537421194370836, 'neutral': 0.014887277211528271}, 'dominant_emotion': 'happy', 'region': {'x': 198, 'y': 34, 'w': 185, 'h': 185}}
数据可视化看看结果
im = Image.open( "images/jiangwen/0000.jpg")
# 坐标位置
x,y,w,h = result['region']['x'],result['region']['y'],result['region']['w'],result['region']['h']
draw = ImageDraw.Draw(im)
# 画框
draw.rectangle((x,y,x+w,y+h), outline="red", width=3)
print("表情:{}".format(result["dominant_emotion"]))
show_img([im],["jiangwen"])
表情:happy
4 人脸检测DeepFace.detectFace
此函数用于检测人脸,如果图像中有多个人脸只会返回一个,函数接口为:
detectFace(img_path, target_size = (224, 224), detector_backend = 'opencv', enforce_detection = True, align = True)
输入参数和verify差不多,主要多了可以设置返回图像的尺寸的参数target_size,输出返回一张RGB的numpy数组图像
result = DeepFace.detectFace(img_path = "images/zhangziyi/0000.jpg",align = True)
print(result.shape)
show_img([result],["zhangziyi"])
(224, 224, 3)
# 不进行人脸对齐
result = DeepFace.detectFace(img_path = "images/zhangziyi/0000.jpg",align = False)
print(result.shape)
show_img([result],["zhangziyi"])
(224, 224, 3)
5 人脸特征提取DeepFace.represent
该函数用于将面部图像表示为特征向量,函数接口为:
represent(img_path, model_name = 'VGG-Face', model = None, enforce_detection = True, detector_backend = 'opencv', align = True, normalization = 'base')
输入参数和verify差不多。输出返回图像特征多维向量,特征向量的维度根据模型而变化。
models_name = ["VGG-Face", "Facenet", "Facenet512", "OpenFace",
"DeepFace", "DeepID", "ArcFace", "Dlib", "SFace", 'Ensemble']
result = DeepFace.represent(img_path="images/baijingting/0000.jpg", model_name=models_name[1])
print("特征维度为:{}".format(len(result)))
1/1 [==============================] - 0s 61ms/step
特征维度为:128
当然提取特征可以自己计算距离,设置阈值。示例如下。
# 计算l2距离
def l2_distance(input1: np.ndarray, input2: np.ndarray) -> float:
# 手动计算 np.sqrt(np.sum((result1- result2)**2))
return np.linalg.norm(input1-input2)
# 计算l1距离
def l1_distance(input1: np.ndarray, input2: np.ndarray) -> float:
# 手动计算 np.sum(abs(input1-input2))
return np.linalg.norm(input1-input2, ord=1)
# 计算余弦距离
def IP_distance(input1: np.ndarray, input2: np.ndarray) -> float:
return 1 - np.dot(input1, input2)/np.linalg.norm(input1)/np.linalg.norm(input2)
models_name = ["VGG-Face", "Facenet", "Facenet512", "OpenFace",
"DeepFace", "DeepID", "ArcFace", "Dlib", "SFace", 'Ensemble']
# 提前加载模型,避免重复加载
model_name = models_name[1]
# 创建模型
model = DeepFace.build_model(model_name)
# res1和res3为同一个人
res1 = DeepFace.represent(
img_path="images/baijingting/0000.jpg", model_name=models_name[1], model=model)
res2 = DeepFace.represent(
img_path="images/zhangziyi/0000.jpg", model_name=models_name[1], model=model)
res3 = DeepFace.represent(
img_path="images/baijingting/0001.jpg", model_name=models_name[1], model=model)
# 转换为numpy类型
res1 = np.array(res1)
res2 = np.array(res2)
res3 = np.array(res3)
print("res1与res2的余弦距离为:{}".format(IP_distance(res1,res2)))
print("res1与res3的余弦距离为:{}".format(IP_distance(res1,res3)))
print("res1与res2的l2距离为:{}".format(l2_distance(res1,res2)))
print("res1与res3的l2距离为:{}".format(l2_distance(res1,res3)))
print("res1与res2的l1距离为:{}".format(l1_distance(res1,res2)))
print("res1与res3的l1距离为:{}".format(l1_distance(res1,res3)))
1/1 [==============================] - 0s 54ms/step
1/1 [==============================] - 0s 62ms/step
1/1 [==============================] - 0s 52ms/step
res1与res2的余弦距离为:0.6868675298615137
res1与res3的余弦距离为:0.2002492383897012
res1与res2的l2距离为:12.135816884638682
res1与res3的l2距离为:6.657409646028565
res1与res2的l1距离为:110.3180431430228
res1与res3的l1距离为:58.20380371063948
6 参考
- ??deepface??
- ??deepface_models??
- [深度学习] Python人脸识别库face_recognition使用教程
- ??Python-Study-Notes??
相关推荐
- 大文件传不动?WinRAR/7-Zip 入门到高手,这 5 个技巧让你效率翻倍
-
“这200张照片怎么传给女儿?微信发不了,邮箱附件又超限……”62岁的张阿姨对着电脑犯愁时,儿子只用了3分钟就把照片压缩成一个文件,还教她:“以后用压缩软件,比打包行李还方便!”职场人更懂这...
- 电脑解压缩软件推荐——7-Zip:免费、高效、简洁的文件管理神器
-
在日常工作中,我们经常需要处理压缩文件。无论是下载软件包、接收文件,还是存储大量数据,压缩和解压缩文件都成为了我们日常操作的一部分。而说到压缩解压软件,7-Zip绝对是一个不可忽视的名字。今天,我就来...
- 设置了加密密码zip文件要如何打开?这几个方法可以试试~
-
Zip是一种常见的压缩格式文件,文件还可以设置密码保护。那设置了密码的Zip文件要如何打开呢?不清楚的小伙伴一起来看看吧。当我们知道密码想要打开带密码的Zip文件,我们需要用到适用于Zip格式的解压缩...
- 大文件想要传输成功,怎么把ZIP文件分卷压缩
-
不知道各位小伙伴有没有这样的烦恼,发送很大很大的压缩包会受到限制,为此,想要在压缩过程中将文件拆分为几个压缩包并且同时为所有压缩包设置加密应该如何设置?方法一:使用7-Zip免费且强大的文件管理工具7...
- 高效处理 RAR 分卷压缩包:合并解压操作全攻略
-
在文件传输和存储过程中,当遇到大文件时,我们常常会使用分卷压缩的方式将其拆分成多个较小的压缩包,方便存储和传输。RAR作为一种常见的压缩格式,分卷压缩包的使用频率也很高。但很多人在拿到RAR分卷...
- 2个方法教你如何删除ZIP压缩包密码
-
zip压缩包设置了加密密码,每次解压文件都需要输入密码才能够顺利解压出文件,当压缩包文件不再需要加密的时候,大家肯定想删除压缩包密码,或是忘记了压缩包密码,想要通过删除操作将压缩包密码删除,就能够顺利...
- 速转!漏洞预警丨压缩软件Winrar目录穿越漏洞
-
WinRAR是一款功能强大的压缩包管理器,它是档案工具RAR在Windows环境下的图形界面。该软件可用于备份数据,缩减电子邮件附件的大小,解压缩从Internet上下载的RAR、ZIP及其它类...
- 文件解压方法和工具分享_文件解压工具下载
-
压缩文件减少文件大小,降低文件失效的概率,总得来说好处很多。所以很多文件我们下载下来都是压缩软件,很多小伙伴不知道怎么解压,或者不知道什么工具更好,所以今天做了文件解压方法和工具的分享给大家。一、解压...
- [python]《Python编程快速上手:让繁琐工作自动化》学习笔记3
-
1.组织文件笔记(第9章)(代码下载)1.1文件与文件路径通过importshutil调用shutil模块操作目录,shutil模块能够在Python程序中实现文件复制、移动、改名和删除;同时...
- Python内置tarfile模块:读写 tar 归档文件详解
-
一、学习目标1.1学习目标掌握Python内置模块tarfile的核心功能,包括:理解tar归档文件的原理与常见压缩格式(gzip/bz2/lzma)掌握tar文件的读写操作(创建、解压、查看、过滤...
- 使用python展开tar包_python拓展
-
类Unix的系统,打包文件经常使用的就是tar包,结合zip工具,可以方便的打包并解压。在python的标准库里面有tarfile库,可以方便实现生成了展开tar包。使用这个库最大的好处,可能就在于不...
- 银狐钓鱼再升级:白文件脚本化实现GO语言后门持久驻留
-
近期,火绒威胁情报中心监测到一批相对更为活跃的“银狐”系列变种木马。火绒安全工程师第一时间获取样本并进行分析。分析发现,该样本通过阿里云存储桶下发恶意文件,采用AppDomainManager进行白利...
- ZIP文件怎么打开?2个简单方法教你轻松搞定!
-
在日常工作和生活中,我们经常会遇到各种压缩文件,其中最常见的格式之一就是ZIP。ZIP文件通过压缩数据来减少文件大小,方便我们进行存储和传输。然而,对于初学者来说,如何打开ZIP文件可能会成为一个小小...
- Ubuntu—解压多个zip压缩文件.zip .z01 .z02
-
方法将所有zip文件放在同一目录中:zip_file.z01,zip_file.z02,zip_file.z03,...,zip_file.zip。在Zip3.0版本及以上,使用下列命令:将所有zi...
- 如何使用7-Zip对文件进行加密压缩
-
7-Zip是一款开源的文件归档工具,支持多种压缩格式,并提供了对压缩文件进行加密的功能。使用7-Zip可以轻松创建和解压.7z、.zip等格式的压缩文件,并且可以通过设置密码来保护压缩包中的...
你 发表评论:
欢迎- 一周热门
- 最近发表
- 标签列表
-
- python计时 (73)
- python安装路径 (56)
- python类型转换 (93)
- python进度条 (67)
- python吧 (67)
- python的for循环 (65)
- python格式化字符串 (61)
- python静态方法 (57)
- python列表切片 (59)
- python面向对象编程 (60)
- python 代码加密 (65)
- python串口编程 (77)
- python封装 (57)
- python写入txt (66)
- python读取文件夹下所有文件 (59)
- python操作mysql数据库 (66)
- python获取列表的长度 (64)
- python接口 (63)
- python调用函数 (57)
- python多态 (60)
- python匿名函数 (59)
- python打印九九乘法表 (65)
- python赋值 (62)
- python异常 (69)
- python元祖 (57)