识别算法苹果已经封装好，开发者只需对元数据进行相关处理
一、人脸识别
视频采集相关代码在上一篇文章介绍，本文就不再细说
1.设置sessionOutput
self.metadataOutput = [[AVCaptureMetadataOutput alloc]init];
//为捕捉会话添加设备
if ([self.captureSession canAddOutput:self.metadataOutput]){
[self.captureSession addOutput:self.metadataOutput];
//获得人脸属性
NSArray *metadatObjectTypes = @[AVMetadataObjectTypeFace];
//设置metadataObjectTypes 指定对象输出的元数据类型。
/*
限制检查到元数据类型集合的做法是一种优化处理方法。可以减少我们实际感兴趣的对象数量
支持多种元数据。这里只保留对人脸元数据感兴趣
*/
self.metadataOutput.metadataObjectTypes = metadatObjectTypes;
//创建主队列： 因为人脸检测用到了硬件加速，而且许多重要的任务都在主线程中执行，所以需要为这次参数指定主队列。
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
//通过设置AVCaptureVideoDataOutput的代理，就能获取捕获到一帧一帧数据
[self.metadataOutput setMetadataObjectsDelegate:self queue:mainQueue];
}
2.处理元数据
通过设置AVCaptureVideoDataOutput的代理，就能捕获到一帧帧数据
在captureOutput:didOutputMetaDataObjects:formConnection:获取元数据，即人脸数据metadataObjects
注意：我们需要对镜头中的人脸添加一个框，框着镜头中的人脸，并且要实行3d效果，随着人脸的移动进行斜倾角、偏转角处理
将摄像头的人脸数据 转换为 视图上的可展示的数据
遍历所有转换的人脸对象，进行显示当前所有人脸框，移除不在镜头的人脸框，以及对人脸对象进行有效的斜倾角、偏转角处理
//将检测到的人脸进行可视化
- (void)didDetectFaces:(NSArray *)faces {
//创建一个本地数组 保存转换后的人脸数据
NSArray *transformedFaces = [self transformedFacesFromFaces:faces];
//获取faceLayers的key，用于确定哪些人移除了视图并将对应的图层移出界面。
/*
支持同时识别10个人脸
*/
NSMutableArray *lostFaces = [self.faceLayers.allKeys mutableCopy];
//遍历每个转换的人脸对象
for (AVMetadataFaceObject *face in transformedFaces) {
//获取关联的faceID。这个属性唯一标识一个检测到的人脸
NSNumber *faceID = @(face.faceID);
//将对象从lostFaces 移除
[lostFaces removeObject:faceID];
//拿到当前faceID对应的layer
CALayer *layer = self.faceLayers[faceID];
//如果给定的faceID 没有找到对应的图层
if (!layer) {
//调用makeFaceLayer 创建一个新的人脸图层
layer = [self makeFaceLayer];
//将新的人脸图层添加到 overlayLayer上
[self.overlayLayer addSublayer:layer];
//将layer加入到字典中
self.faceLayers[faceID] = layer;
}
//设置图层的transform属性 CATransform3DIdentity 图层默认变化 这样可以重新设置之前应用的变化
layer.transform = CATransform3DIdentity;
//图层的大小 = 人脸的大小
layer.frame = face.bounds;
//判断人脸对象是否具有有效的斜倾交。
if (face.hasRollAngle) {
//如果为YES,则获取相应的CATransform3D 值
CATransform3D t = [self transformForRollAngle:face.rollAngle];
//将它与标识变化关联在一起，并设置transform属性
layer.transform = CATransform3DConcat(layer.transform, t);
}
//判断人脸对象是否具有有效的偏转角
if (face.hasYawAngle) {
//如果为YES,则获取相应的CATransform3D 值
CATransform3D t = [self transformForYawAngle:face.yawAngle];
layer.transform = CATransform3DConcat(layer.transform, t);
}
} //遍历数组将剩下的人脸ID集合从上一个图层和faceLayers字典中移除
for (NSNumber *faceID in lostFaces) {
CALayer *layer = self.faceLayers[faceID];
[layer removeFromSuperlayer];
[self.faceLayers removeObjectForKey:faceID];
}
}
//将设备的坐标空间的人脸转换为视图空间的对象集合
- (NSArray *)transformedFacesFromFaces:(NSArray *)faces {
NSMutableArray *transformeFaces = [NSMutableArray array];
for (AVMetadataObject *face in faces) {
//将摄像头的人脸数据 转换为 视图上的可展示的数据
//简单说：UIKit的坐标 与 摄像头坐标系统（0，0）-（1，1）不一样。所以需要转换
//转换需要考虑图层、镜像、视频重力、方向等因素 在iOS6.0之前需要开发者自己计算，但iOS6.0后提供方法
AVMetadataObject *transformedFace = [self.previewLayer transformedMetadataObjectForMetadataObject:face];
//转换成功后，加入到数组中
[transformeFaces addObject:transformedFace];
}
return transformeFaces;
}
- (CALayer *)makeFaceLayer {
//创建一个layer
CALayer *layer = [CALayer layer];
//边框宽度为5.0f
layer.borderWidth = 5.0f;
//边框颜色为红色
layer.borderColor = [UIColor redColor].CGColor;
layer.contents = (id)[UIImage imageNamed:@"551.png"].CGImage;
//返回layer
return layer;
}
//将 RollAngle 的 rollAngleInDegrees 值转换为 CATransform3D
- (CATransform3D)transformForRollAngle:(CGFloat)rollAngleInDegrees {
//将人脸对象得到的RollAngle 单位“度” 转为Core Animation需要的弧度值
CGFloat rollAngleInRadians = THDegreesToRadians(rollAngleInDegrees);
//将结果赋给CATransform3DMakeRotation x,y,z轴为0，0，1 得到绕Z轴倾斜角旋转转换
return CATransform3DMakeRotation(rollAngleInRadians, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
}
//将 YawAngle 的 yawAngleInDegrees 值转换为 CATransform3D
- (CATransform3D)transformForYawAngle:(CGFloat)yawAngleInDegrees {
//将角度转换为弧度值
CGFloat yawAngleInRaians = THDegreesToRadians(yawAngleInDegrees);
//将结果CATransform3DMakeRotation x,y,z轴为0，-1，0 得到绕Y轴选择。
//由于overlayer 需要应用sublayerTransform，所以图层会投射到z轴上，人脸从一侧转向另一侧会有3D 效果
CATransform3D yawTransform = CATransform3DMakeRotation(yawAngleInRaians, 0.0f, -1.0f, 0.0f);
//因为应用程序的界面固定为垂直方向，但需要为设备方向计算一个相应的旋转变换
//如果不这样，会造成人脸图层的偏转效果不正确
return CATransform3DConcat(yawTransform, [self orientationTransform]);
}
- (CATransform3D)orientationTransform {
CGFloat angle = 0.0;
//拿到设备方向
switch ([UIDevice currentDevice].orientation) {
//方向：下
case UIDeviceOrientationPortraitUpsideDown:
angle = M_PI;
break;
//方向：右
case UIDeviceOrientationLandscapeRight:
angle = -M_PI / 2.0f;
break;
//方向：左
case UIDeviceOrientationLandscapeLeft:
angle = M_PI /2.0f;
break;
//其他
default:
angle = 0.0f;
break;
}
return CATransform3DMakeRotation(angle, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
}
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Wunused"
static CGFloat THDegreesToRadians(CGFloat degrees) {
return degrees * M_PI / 180;
}
static CATransform3D CATransform3DMakePerspective(CGFloat eyePosition) {
//CATransform3D 图层的旋转，缩放，偏移，歪斜和应用的透
//CATransform3DIdentity是单位矩阵，该矩阵没有缩放，旋转，歪斜，透视。该矩阵应用到图层上，就是设置默认值。
CATransform3D transform = CATransform3DIdentity;
//透视效果（就是近大远小），是通过设置m34 m34 = -1.0/D 默认是0.D越小透视效果越明显
//D:eyePosition 观察者到投射面的距离
transform.m34 = -1.0/eyePosition;
return transform;
}
二、二维码识别
二维码识别和人类识别原理都差不多
视频采集代码一样，不做细说。下面直接上代码
1.设置sessionInput
//设置相机自动对焦，这样可以在任何距离都可以进行扫描。
BOOL success = [super setupSessionInputs:error];
if(success)
{
//判断是否能自动聚焦
if (self.activeCamera.autoFocusRangeRestrictionSupported) {
//锁定设备
if ([self.activeCamera lockForConfiguration:error]) {
//自动聚焦
/*
iOS 7.0新增属性 允许使用范围约束来对功能进行定制。
因为扫描条码，距离都比较近。所以AVCaptureAutoFocusRangeRestrictionNear，
通过缩小距离，来提高识别成功率。
*/
self.activeCamera.autoFocusRangeRestriction = AVCaptureAutoFocusRangeRestrictionNear;
//释放排他锁
[self.activeCamera unlockForConfiguration];
}
}
}
2.设置sessionOutput
//获取输出设备
self.metadataOutput = [[AVCaptureMetadataOutput alloc]init];
//判断是否能添加输出设备
if ([self.captureSession canAddOutput:self.metadataOutput]) {
//添加输出设备
[self.captureSession addOutput:self.metadataOutput];
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
//设置委托代理
[self.metadataOutput setMetadataObjectsDelegate:self queue:mainQueue];
//指定扫描对是OR码 & Aztec 码 (移动营销)
NSArray *types = @[AVMetadataObjectTypeQRCode,AVMetadataObjectTypeAztecCode,AVMetadataObjectTypeDataMatrixCode,AVMetadataObjectTypePDF417Code];
self.metadataOutput.metadataObjectTypes = types;
}
3.处理元数据
在captureOutput:didOutputMetadataOnjects:fromconnection:获取元数据，并处理二维码
遍历所有转换的元数据对象，为每个二维码创建一个边框，移除不在镜头的二维码边框，这里不需要进行有效的斜倾角、偏转角处理
//保存转换完成的元数据对象
NSArray *transformedCodes = [self transformedCodesFromCodes:codes];
//从codeLayers字典中获得key，用来判断那个图层应该在方法尾部移除
NSMutableArray *lostCodes = [self.codeLayers.allKeys mutableCopy];
//遍历数组
for (AVMetadataMachineReadableCodeObject *code in transformedCodes) {
//获得code.stringValue
NSString *stringValue = code.stringValue;
if (stringValue) {
[lostCodes removeObject:stringValue];
}else
{
continue;
}
//根据当前的stringValue 查找图层。
NSArray *layers = self.codeLayers[stringValue];
//如果没有对应的类目
if (!layers) {
//新建图层 方、圆
layers = @[[self makeBoundsLayer],[self makeCornersLayer]];
//将图层以stringValue 为key 存入字典中
self.codeLayers[stringValue] = layers;
//在预览图层上添加 图层0、图层1
[self.previewLayer addSublayer:layers[0]];
[self.previewLayer addSublayer:layers[1]];
}
//创建一个和对象的bounds关联的 UIBezierPath
//画方框
CAShapeLayer *boundsLayer = layers[0];
boundsLayer.path = [self bezierPathForBounds:code.bounds].CGPath;
//对于cornersLayer 构建一个CGPath
CAShapeLayer *cornersLayer = layers[1];
cornersLayer.path = [self bezierPathForCorners:code.corners].CGPath;
}
//遍历lostCodes
for (NSString *stringValue in lostCodes) {
//将里面的条目图层从 previewLayer 中移除
for (CALayer *layer in self.codeLayers[stringValue]) {
[layer removeFromSuperlayer];
}
//数组条目中也要移除
[self.codeLayers removeObjectForKey:stringValue];
}
