Windows免费人脸SDK开发——小白教程

本教程基于虹软免费的人脸认知引擎,介绍了人脸检测和人脸识别如何应用于实践。
此为小白教程,高手可略过。
第一步:
先从虹软官网下载Windows版SDK。
附链接:http://www.arcsoft.com.cn/ai/arcface.html
简单注册,并下载对应版本后,会提供如下APP Id和SDK key.(开发的时候会用到)

image.png

第二步:
下载后解压,我们发现压缩包内容如下:

image.png

有三个包,分别是Detection(人脸检测),Recognition(人脸识别),Tracking(人脸跟踪)
简单介绍下这三个包的区别——
Detection(人脸检测)——用于图片的人脸检测,获取的人脸坐标可用于人脸识别
Recognition(人脸识别)——用于比对目标图像和提前注册好的图片间的相似度
Tracking(人脸跟踪)——用于视频类,如摄像头场景时人脸检测效率高于Detection
第三部:
创建Visual Studio的C++工程(我用的是vs2012):
这里我选择了控制台程序。

image.png

由于习惯用Multi-Byte的方式开发,可以在工程右键属性中按如下方式配置Character Set.

image.png

第三步:
在工程目录下创建inc文件夹,将三个压缩包中的头文件,放在该目录中,
另外创建lib文件夹,将压缩包中的lib库放入该目录中。
Dll放入生成可执行文件的路径下(因为我现在用的是Debug版本,因此放在了Debug下面)

image.png

第四步:
在工程里包含需要的头文件和lib库。
如下我这里只用了Detection和Recognition。

#include "stdafx.h"
#include "inc/amcomdef.h"
#include "inc/ammem.h"
#include "inc/asvloffscreen.h"
#include "inc\merror.h"
#include "inc\arcsoft_fsdk_face_detection.h"
#include "inc\arcsoft_fsdk_face_recognition.h"


#pragma comment(lib,"libarcsoft_fsdk_face_detection.lib")
#pragma comment(lib,"libarcsoft_fsdk_face_recognition.lib")


#define SafeFree(p){if((p)) free(p);(p)=NULL;}

第五步:
实现照片注册。
需要用到人脸检测和人脸识别。
注意:虹软用到的图像数据格式并非Jpeg等格式,而是解码后的格式,如RGB格式,官方给的是(ASVL_PAF_RGB24_B8G8R8)
所谓注册,即通过人脸识别算法将人脸特征信息提取出来,并保存到数据库,用于后续的人脸特征比对。
附注册代码如下:

int RegisterFace(ASVLOFFSCREEN *imginfo,TCHAR * regName)
{
    //FD
    MByte* pfd_Mem = (MByte*)malloc(FD_MEMSIZE);
    MHandle hfd_Engine = NULL;
    MRESULT res = AFD_FSDK_InitialFaceEngine(APP_ID,FD_SDK_KEY, pfd_Mem, FD_MEMSIZE, &hfd_Engine, 
        AFD_FSDK_OPF_0_HIGHER_EXT,16,10);
    if(res != MOK)
    {
        SafeFree(pfd_Mem);
        return res;
    }
    LPAFD_FSDK_FACERES faces;
    res = AFD_FSDK_StillImageFaceDetection(hfd_Engine, imginfo, &faces);
    if(res != MOK)
        printf("FD Detect Failed\r\n");

    
    
    if (faces->nFace == 0)
    {
        printf("No faces detected\r\n");
        SafeFree(pfd_Mem);
        return -1;
    }

    //FR
    MByte* pfr_Mem = (MByte*)malloc(FR_MEMSIZE);
    MHandle hfr_Engine = NULL;
    res = AFR_FSDK_InitialEngine(APP_ID,
        FR_SDK_KEY, pfr_Mem, FR_MEMSIZE, &hfr_Engine);
    if(res != MOK)
    {
        SafeFree(pfd_Mem);
        SafeFree(pfr_Mem);
        return res;
    }
    AFR_FSDK_FACEMODEL faceModel = { 0 };
    AFR_FSDK_FACEINPUT faceInput = { 0 };
    faceInput.lOrient = (AFR_FSDK_OrientCode)*faces->lfaceOrient;
    //memcpy(&faceInput.rcFace , &faces->rcFace[0],sizeof(MRECT));
    int leffff = faces->rcFace[0].left;
    faceInput.rcFace.left = faces->rcFace[0].left;
    faceInput.rcFace.bottom = faces->rcFace[0].bottom;
    faceInput.rcFace.right = faces->rcFace[0].right;
    faceInput.rcFace.top = faces->rcFace[0].top;
    res = AFR_FSDK_ExtractFRFeature(hfr_Engine, imginfo, &faceInput,&faceModel);
    if (res == MOK && faceModel.lFeatureSize > 0 && faceModel.pbFeature)
    {
        SaveFeature(&faceModel,regName);//保存特征
        printf("注册成功!");
    }
    else
    {
        printf("注册(提取特征)失败");
        return MERR_BASIC_BASE;
    }
    res = AFD_FSDK_UninitialFaceEngine(hfd_Engine);
    res = AFR_FSDK_UninitialEngine(hfr_Engine);
    SafeFree(pfd_Mem);
    SafeFree(pfr_Mem);
    return MOK;

}

Void Regist()
{
ASVLOFFSCREEN imageInfo = {0};
char * filepath = argv[2];
IplImage * img = cvLoadImage(filepath,1);
imageInfo.i32Width = img->width;
imageInfo.i32Height = img->height;
imageInfo.u32PixelArrayFormat = ASVL_PAF_RGB24_B8G8R8;
imageInfo.pi32Pitch[0] = imageInfo.i32Width*3;
imageInfo.ppu8Plane[0] = (MUInt8*)malloc(imageInfo.i32Height*imageInfo.pi32Pitch[0]);
memcpy(imageInfo.ppu8Plane[0],img->imageData,imageInfo.i32Height*imageInfo.pi32Pitch[0]);

RegisterFace(&imageInfo,"Leo");
}

第六步:
识别比对人脸。
所谓识别,即通过人脸识别算法将人脸特征信息提取出来,与之前的保存的特征进行比较,获取相似度值。
以下为单人脸识别比对示例,将已经保存的特征值进行逐一比对,即可找到注册人群中最相似的人,即1:N场景。如果是1:1场景的话,只需把当前的需要识别的图像和指定的特征值进行比较即可。

//faceModels2 为已保存(注册)的人脸特征
int RecoginizeFace(ASVLOFFSCREEN *imginfo, char **regName)
{

    //FD
    MByte* pfd_Mem = (MByte*)malloc(FD_MEMSIZE);
    MHandle hfd_Engine = NULL;
    MRESULT res = AFD_FSDK_InitialFaceEngine(APP_ID,FD_SDK_KEY, pfd_Mem, FD_MEMSIZE, &hfd_Engine, 
        AFD_FSDK_OPF_0_HIGHER_EXT,16,10);
    if(res != MOK)
    {
        SafeFree(pfd_Mem);
        return res;
    }
    LPAFD_FSDK_FACERES faces;
    res = AFD_FSDK_StillImageFaceDetection(hfd_Engine, imginfo, &faces);
    if(res != MOK)
        printf("FD Detect Failed\r\n");


    res = AFD_FSDK_UninitialFaceEngine(hfd_Engine);
    if (faces->nFace == 0)
    {
        printf("No faces detected\r\n");
        SafeFree(pfd_Mem);
        return -1;
    }

    //FR
    MByte* pfr_Mem = (MByte*)malloc(FR_MEMSIZE);
    MHandle hfr_Engine = NULL;
    res = AFR_FSDK_InitialEngine(APP_ID,
        FR_SDK_KEY, pfr_Mem, FR_MEMSIZE, &hfr_Engine);
    if(res != MOK)
        SafeFree(pfd_Mem);
    SafeFree(pfr_Mem);
    return res;

    AFR_FSDK_FACEMODEL faceModel = { 0 };
    AFR_FSDK_FACEINPUT faceInput = { 0 };
    faceInput.lOrient = (AFR_FSDK_OrientCode)faces->lfaceOrient;
    res = AFR_FSDK_ExtractFRFeature(hfr_Engine, imginfo, &faceInput,&faceModel);
    if (res == MOK && faceModel.lFeatureSize > 0 && faceModel.pbFeature)
    {
        
        MFloat  fSimilScore = 0.0f;
        //在这里和原来保存的Feature进行对比
        //loadFeatures();
        //MRESULT ret = AFR_FSDK_FacePairMatching(hfr_Engine, &faceModel, &faceModels2, &fSimilScore);
        //fsimilScore 该值即获得
    }
    else
    {
        printf("注册(提取特征)失败");
        return MERR_BASIC_BASE;
    }

    res = AFR_FSDK_UninitialEngine(hfr_Engine);
    SafeFree(pfd_Mem);
    SafeFree(pfr_Mem);
    return MOK;
    return 0;
}

测试了下,常规情况下0.63左右的相似度作为阈值,基本可以区分是否查找比对成功。即高于0.63应该是查找匹配成功。实际的相似度可能还需和使用场景挂钩,在0.5-0.7的范围内选择适合所在场景的值作为分界线。

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