Dlib を用いて顔検出を行う．カメラともつなぐ

前準備

Python, Dlib のインストール

• Windows でのインストール手順は、 別のWebページで説明している．（このWebページにある「前準備」も行うこと）
• Ubuntu でのインストール手順は、 別の Web ページで説明している．

Python 用 numpy, scikit-image, opencv-python のインストール

Windows の場合

python -m pip install -U
python -m pip install -U numpy scikit-image opencv-python

Ubuntu の場合

sudo apt update
sudo apt -yV install python3-numpy python3-skimage python3-opencv

学習データの準備

1. 学習済みデータ　mmod_human_face_detector.datのダウンロード

   http://dlib.net/files/ を開き、 mmod_human_face_detector.dat.bz2をダウンロード
2. ダウンロードした .bz2 ファイルを展開（解凍）する．

   ※ Windows での展開（解凍）のためのソフトには，「7-Zip」などがある．

3. 学習済みデータ　mmod_human_face_detector.dat のファイルを C:\pytools\dlib\python_examples に置く

   ※ C:\pytools\dlib が無いときは作る

動かしてみる

1. まずは、DLib に同封の顔画像ファイルに何があるかを、簡単にみておく

   C:\pytools\dlib\examples\faces の下の顔画像のファイルを確認する
2. Windows のコマンドプロンプトを開く
3. 実行してみる

   ※ Python プログラムを動かすために， Windows では，「python」コマンドを使う． Ubuntu では「python3」コマンドを使う．

   開発環境や Python コンソール（Jupyter Qt Console，spyder，PyCharm，PyScripter など）も便利である．

   cd C:\pytools\dlib\python_examples
   python cnn_face_detector.py mmod_human_face_detector.dat ..\examples\faces\2007_007763.jpg
   

   結果が表示されるまで少し待つ

   うまく動かないときのヒント

   • 次のように「RuntimeError: Unable to open mmod_human_face_detector.dat for reading」というエラーメッセージが出たときは、 上の「学習データの準備」をやり直して、もう一度実行
   • python にパスが通っていないときは、うまくいかない． Windows で，python にパスが通っているかは、次のコマンドで確認

     where python
     

4. 別の画像で試してみる

   cd C:\pytools\dlib\python_examples
   python cnn_face_detector.py mmod_human_face_detector.dat ..\examples\faces\2008_001009.jpg
   

   
5. さらに別の画像で試してみる

   cd C:\pytools\dlib\python_examples
   python cnn_face_detector.py mmod_human_face_detector.dat ..\examples\faces\2008_001322.jpg
   
6. ./cnn_face_detector.py をエディタなどで開いて、中身を確認

   Dlib には Convolutional Network による顔検出の機能があり、顔検出させるためのプログラムは実質２行． 画面を開く、画像ファイルを読み込む、画像データを表示する、顔部分を四角で描くといったことも簡単なコマンド．

パソコンにつないだカメラで試してみる

Python 用 opencv-python, scikit-image のインストール

※ 「pip install ...」は，Python パッケージをインストールするための操作

python -m pip install -U
python -m pip install -U opencv-python scikit-image  

プログラムを動かす

Python プログラムを動かす．

dlib に付属の「face_detector.py」を参考にして、次のプログラムを作成してみた. ファイルを作成するので，cd コマンドで，書き込み権限のあるディレクトリに移動してから実行すること．

import sys
import dlib
from skimage import io
import cv2
import numpy as np
def box_label(bgr, x1, y1, x2, y2, label): 
    cv2.rectangle(bgr, (x1, y1), (x2, y2), (255, 0, 0), 1, 1)
    cv2.rectangle(bgr, (int(x1), int(y1-25)), (x2, y1), (255,255,255), -1)
    cv2.putText(bgr, label, (x1, int(y1-5)), cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX, 0.7, (0,0,0), 1)
detector = dlib.get_frontal_face_detector()
v = cv2.VideoCapture(0)

while(v.isOpened()):
    r, bgr = v.read()
    if ( r == False ):
        break
    cv2.imwrite("hoge.png", bgr)
    img = io.imread("hoge.png")
    dets, scores, idx = detector.run(img, 1, -1)
    for i, d in enumerate(dets):
        box_label(bgr, d.left(), d.top(), d.right(), d.bottom(), 'face')
        print(d)
    cv2.imshow("", bgr)
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        cv2.destroyAllWindows()
        break

※ 途中で止めたいとき，右上の「x」をクリックしない．画面の中をクリックしてから，「q」のキーを押して閉じる