超详细注释之OpenCV实现视频实时人脸模糊和人脸

编辑: admin 分类: python 发布时间: 2021-12-03 来源:互联网
目录
  • 1. 效果图
  • 2. 原理
    • 2.1 什么是人脸模糊,如何将其用于人脸匿名化?
    • 2.2 执行人脸模糊/匿名化的步骤
  • 3. 源码
    • 3.1 图像人脸模糊源码
    • 3.2 实时视频流人脸模糊源码
  • 参考

    这篇博客将介绍人脸检测,然后使用Python,OpenCV模糊它们来“匿名化”每张图像,以确保隐私得到保护,保证没有人脸可以被识别如何使用。

    并介绍俩种模糊的方法:简单高斯模糊、像素模糊。

    人脸模糊和匿名化的实际应用包括:

    • 公共/私人区域的隐私和身份保护
    • 在线保护儿童(即在上传的照片中模糊未成年人的脸)
    • 摄影新闻和新闻报道(如模糊未签署弃权书的人的脸)
    • 数据集管理和分发(如在数据集中匿名化个人)

    1. 效果图

    原始图 VS 简单高斯模糊效果图如下:

    在这里插入图片描述

    原始图 VS 像素模糊效果图如下:
    在晚间新闻上看到的面部模糊正是像素模糊,主要是因为它比高斯模糊更“美观”;

    在这里插入图片描述

    多人的也可以哦:原始图 VS 简单高斯模糊效果图:

    在这里插入图片描述

    多人的也可以哦:原始图 VS 像素模糊效果图:

    在这里插入图片描述

    2. 原理

    2.1 什么是人脸模糊,如何将其用于人脸匿名化?

    人脸模糊是一种计算机视觉方法,用于对图像和视频中的人脸进行匿名化。

    如上图中人的身份是不可辨认的,通常使用面部模糊来帮助保护图像中的人的身份。

    2.2 执行人脸模糊/匿名化的步骤

    人脸检测方法有很多,任选一种,进行图像中的人脸检测或者实时视频流中人脸的检测。人脸成功检测后可使用以下俩种方式进行模糊。

    • 使用高斯模糊对图像和视频流中的人脸进行匿名化
    • 应用“像素模糊”效果来匿名化图像和视频中的人脸

    应用OpenCV和计算机视觉进行人脸模糊包括四部分:

    1. 进行人脸检测;(如Haar级联、HOG线性向量机、基于深度学习的检测);
    2. 提取ROI(Region Of Interests);
    3. 模糊/匿名化人脸;
    4. 将模糊的人脸存储回原始图像中(Numpy数组切片)。

    3. 源码

    3.1 图像人脸模糊源码

    # USAGE
    # python blur_face.py --image examples/we.jpg --face face_detector
    # python blur_face.py --image examples/we.jpg --face face_detector --method pixelated
    
    # 使用OpenCV实现图像中的人脸模糊
    # 导入必要的包
    import argparse
    import os
    
    import cv2
    import imutils
    import numpy as np
    from pyimagesearch.face_blurring import anonymize_face_pixelate
    from pyimagesearch.face_blurring import anonymize_face_simple
    
    # 构建命令行参数及解析
    # --image 输入人脸图像
    # --face 人脸检测模型的目录
    # --method 使用简单高斯模糊、像素模糊
    # --blocks 面部分块数,默认20
    # --confidence 面部检测置信度,过滤弱检测的值,默认50%
    ap = argparse.ArgumentParser()
    ap.add_argument("-i", "--image", required=True,
                    help="path to input image")
    ap.add_argument("-f", "--face", required=True,
                    help="path to face detector model directory")
    ap.add_argument("-m", "--method", type=str, default="simple",
                    choices=["simple", "pixelated"],
                    help="face blurring/anonymizing method")
    ap.add_argument("-b", "--blocks", type=int, default=20,
                    help="# of blocks for the pixelated blurring method")
    ap.add_argument("-c", "--confidence", type=float, default=0.5,
                    help="minimum probability to filter weak detections")
    args = vars(ap.parse_args())
    
    # 加载基于Caffe的人脸检测模型
    # 从磁盘加载序列化的面部检测模型及标签文件
    print("[INFO] loading face detector model...")
    prototxtPath = os.path.sep.join([args["face"], "deploy.prototxt"])
    weightsPath = os.path.sep.join([args["face"],
                                    "res10_300x300_ssd_iter_140000.caffemodel"])
    net = cv2.dnn.readNet(prototxtPath, weightsPath)
    
    # 从此盘加载输入图像,获取图像维度
    image = cv2.imread(args["image"])
    image = imutils.resize(image, width=600)
    orig = image.copy()
    (h, w) = image.shape[:2]
    
    # 预处理图像,构建图像blob
    blob = cv2.dnn.blobFromImage(image, 1.0, (300, 300),
                                 (104.0, 177.0, 123.0))
    
    # 传递blob到网络,并获取面部检测结果
    print("[INFO] computing face detections...")
    net.setInput(blob)
    detections = net.forward()
    
    # 遍历人脸检测结果
    for i in range(0, detections.shape[2]):
        # 提取检测的置信度,即可能性
        confidence = detections[0, 0, i, 2]
    
        # 过滤弱检测结果,确保均高于最小置信度
        if confidence > args["confidence"]:
            # 计算人脸的边界框(x,y)
            box = detections[0, 0, i, 3:7] * np.array([w, h, w, h])
            (startX, startY, endX, endY) = box.astype("int")
    
            # 提取面部ROI
            face = image[startY:endY, startX:endX]
    
            # 检查是使用简单高斯模糊 还是 像素模糊方法
            if args["method"] == "simple":
                face = anonymize_face_simple(face, factor=3.0)
            # 否则应用像素匿名模糊方法
            else:
                face = anonymize_face_pixelate(face,
                                               blocks=args["blocks"])
    
            # 用模糊的匿名面部覆盖图像中的原始人脸ROI
            image[startY:endY, startX:endX] = face
    
    # 原始图像和匿名图像并排显示
    output = np.hstack([orig, image])
    cv2.imshow("Origin VS " + str(args['method']), output)
    cv2.waitKey(0)
    

    3.2 实时视频流人脸模糊源码

    # USAGE
    # python blur_face_video.py --face face_detector
    # python blur_face_video.py --face face_detector --method pixelated
    
    # 导入必要的包
    import argparse
    import os
    import time
    
    import cv2
    import imutils
    import numpy as np
    from imutils.video import VideoStream
    from pyimagesearch.face_blurring import anonymize_face_pixelate
    from pyimagesearch.face_blurring import anonymize_face_simple
    
    # 构建命令行参数及解析
    # --face 人脸检测模型的目录
    # --method 使用简单高斯模糊、像素模糊
    # --blocks 面部分块数,默认20
    # --confidence 面部检测置信度,过滤弱检测的值,默认50%
    ap = argparse.ArgumentParser()
    ap.add_argument("-f", "--face", required=True,
                    help="path to face detector model directory")
    ap.add_argument("-m", "--method", type=str, default="simple",
                    choices=["simple", "pixelated"],
                    help="face blurring/anonymizing method")
    ap.add_argument("-b", "--blocks", type=int, default=20,
                    help="# of blocks for the pixelated blurring method")
    ap.add_argument("-c", "--confidence", type=float, default=0.5,
                    help="minimum probability to filter weak detections")
    args = vars(ap.parse_args())
    
    # 从磁盘加载训练好的人脸检测器Caffe模型
    print("[INFO] loading face detector model...")
    prototxtPath = os.path.sep.join([args["face"], "deploy.prototxt"])
    weightsPath = os.path.sep.join([args["face"],
                                    "res10_300x300_ssd_iter_140000.caffemodel"])
    net = cv2.dnn.readNet(prototxtPath, weightsPath)
    
    # 初始化视频流,预热传感器2s
    print("[INFO] starting video stream...")
    vs = VideoStream(src=0).start()
    time.sleep(2.0)
    
    # 遍历视频流的每一帧
    while True:
        # 从线程化的视频流获取一帧,保持宽高比的缩放宽度为400px
        frame = vs.read()
        frame = imutils.resize(frame, width=400)
    
        # 获取帧的维度,预处理帧(构建blob)
        (h, w) = frame.shape[:2]
        blob = cv2.dnn.blobFromImage(frame, 1.0, (300, 300),
                                     (104.0, 177.0, 123.0))
    
        # 传递blob到网络并获取面部检测结果
        net.setInput(blob)
        detections = net.forward()
    
        # 遍历人脸检测结果
        for i in range(0, detections.shape[2]):
            # 提取检测的置信度,即可能性
            confidence = detections[0, 0, i, 2]
    
            # 过滤弱检测结果,确保均高于最小置信度
            if confidence > args["confidence"]:
                # 计算人脸的边界框(x,y)
                box = detections[0, 0, i, 3:7] * np.array([w, h, w, h])
                (startX, startY, endX, endY) = box.astype("int")
    
                # 提取面部ROI
                face = frame[startY:endY, startX:endX]
    
                # 检查是使用简单高斯模糊 还是 像素模糊方法
                if args["method"] == "simple":
                    face = anonymize_face_simple(face, factor=3.0)
                # 否则应用像素匿名模糊方法
                else:
                    face = anonymize_face_pixelate(face,
                                                   blocks=args["blocks"])
    
                # 用模糊的匿名面部ROI覆盖图像中的原始人脸ROI
                frame[startY:endY, startX:endX] = face
    
        # 展示输出帧
        cv2.imshow("Frame", frame)
        key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
    
        # 按下‘q'键,退出循环
        if key == ord("q"):
            break
    
    # 做一些清理工作
    # 关闭所有窗口,释放视频流指针
    cv2.destroyAllWindows()
    vs.stop()
    

    参考

    https://www.pyimagesearch.com/2020/04/06/blur-and-anonymize-faces-with-opencv-and-python/

    到此这篇关于超详细注释之OpenCV实现视频实时人脸模糊和人脸马赛克的文章就介绍到这了,更多相关OpenCV人脸马赛克内容请搜索hwidc以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持hwidc!

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