OpenCV学习入门（一）：人脸检测
OpenCV学习入门（一）：人脸检测
关于OpenCV网上的学习资料非常多，尤其是很多比较专业的技术博客，对学习计算机视觉的筒子们真的是个非常好的帮助~踩在这些巨人们的肩膀上，我打算一步一个脚印从零开始学习，在博客里记录下遇到的问题及解决方法，也是对自己的一种监督和激励
（一）首先是安装软件，OpenCV下载地址点击打开链接，我使用的是2.4.10版本 + visualstudio 2010 + win7 32位系统。
（二）环境配置。OpenCV环境配置相较于一般的软件复杂一点，官网上有较详细的英文教程点击这里，但是对于习惯于中文的孩纸们可以参考这里。对于其他的版本，网上还有很多其他的可以参考。
那么问题来了，为什么要配置环境变量呢？肯定是为了后续使用方便啦！官方解释是这样滴：
看到英语就头大的同学可以看下我的翻（chě）译（dàn）：
我们以动态链接库（DLL）的形式使用OpenCV库，这些库里包含了OpenCV所有的算法和信息。在运行程序时操作系统（operatingsystem）就会根据需要上载，但是操作系统需要知道去哪里找它们。所以我们把OpenCV库路径添加到系统路径（systemPATH）内包含的文件夹里，操作系统可以从这些文件夹里找到这些所需的DLLs，否则就需要我们人工的把用到的DLLs正确的拷贝到应用可执行文件里让系统去查找，这样当你有多个project时会疯掉的。
（三）好了，一切准备就绪了，先不管那些具体函数，类型什么的，先跑个程序，看看结果，知道OpenCV到底咋回事吧！我们根据OpenCV安装目录下opencv\build\doc里opencv_tutorials的指导来学习一下吧。我选择了objdetectmodule. Object Detection-->Cascade Classifier作为第一个实验，这个是从摄像头实时检测当前的人脸和人眼并显示的程序，先不管他的原理，只是觉得好玩，先调动起兴趣最重要！tutorial给出了代码下载链接点击打开链接 可以直接下载，然后复制到新建的工程里。注意复制分类器文件haarcascade_frontalface_alt.xml 和 haarcascade_eye_tree_eyeglasses.xml （在“opencv\sources\data\haarcascades”目录下）到你的当前工程目录下（我放在了"opencv\faceDetection\"工程目录下，faceDetection是我建的工程文件名）。
（四）出现的问题及解决方法
1. 问题1：将.xml文件
String face_cascade_name = "haarcascade_frontalface_alt.xml"改为绝对路径
String face_cascade_name = "F:\opencv\faceDetection\haarcascade_frontalface_alt.xml";然后“生成-->生成解决方案”后报错：“不可识别的字符转义序列”
解决方法：出错的原因是OpenCV中文件路径要用双斜杠“\\”。“\”在 C/C++/C# 中是转义前导字符，这个符号“\”会把跟在它后面的字符结合起来转义为其他字符，例如“\n”代表换行。所以如果路径中出现转义前导字符“\”就会引起问题，所以路径中的“\”必须用“\\”代替。
细心的同学会追问：为什么
#include "opencv2/objdetect/objdetect.hpp"没有报错呢？这是因为斜杠“/”表示从根目录开始。事实上，“\\”也可以用反斜杠“/”代替。以下两种表达方式都是对的：
String eyes_cascade_name = "F:/opencv/faceDetection/haarcascade_eye_tree_eyeglasses.xml";String face_cascade_name = "F:\\opencv\\faceDetection\\haarcascade_frontalface_alt.xml";关于左斜杠，右斜杠，绝对路径，相对路径的详细解释见这里
2. 问题2：程序保证正确的前提下，OpenCV获取笔记本电脑摄像头实时捕获视频时，捕获的窗口是一片灰色。
解决方法：win7系统下需要将代码capture.open( -1)中的“-1”改为“0”即可。
3. using namespace cv的作用？
解释：一般放在使用#include语句包含相应头文件后.如果没有这个语句，那么在这个命名空间的相关资源就需要带上cv前缀，如cv::Mat，表示的是使用命名空间cv中的Mat；而有了using namespace cv这个语句后，就可以直接写Mat
4. 关于颜色空间RGB顺序排列问题
circle( frame, mouth_center, radius, Scalar( 0, 255, 0 ), 4, 8, 0 );//-- 蓝色圆框出眼睛解释：上述(255,0,0)并非对应RGB（否则显示为红色），而是对应BGR（显示蓝色），因为在内存中RGB各分量的排列顺序为BGR 。
（五）代码
在给定代码基础上，可以自己改一改，玩一玩，我试着加入了鼻子的检测，挺好玩的，具体code：
// face.cpp : Defines the entry point for the console application.
// faceDetection.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
#include "opencv2/objdetect/objdetect.hpp"
#include "opencv2/video/video.hpp"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;
using namespace cv;
/** Function Headers */
void detectAndDisplay(Mat frame);
/** Global variables */
// String face_cascade_name = "haarcascade_frontalface_alt.xml";
// String eyes_cascade_name = "haarcascade_eye_tree_eyeglasses.xml";
String face_cascade_name = "F:/opencv/faceDetection/haarcascade_frontalface_alt.xml";
String eyes_cascade_name = "F:/opencv/faceDetection/haarcascade_eye_tree_eyeglasses.xml";
String nose_cascade_name = "F:/opencv/faceDetection/haarcascade_mcs_nose.xml";
CascadeClassifier face_cascade;
CascadeClassifier eyes_cascade;
CascadeClassifier nose_cascade;
String window_name = "Capture - Face detection";
/** @function main */
int main(void)
{
VideoCapture capture;
Mat frame;
//-- 1. Load the cascades
if (!face_cascade.load(face_cascade_name)){ printf("--(!)Error loading face cascade\n"); return -1; };
if (!eyes_cascade.load(eyes_cascade_name)){ printf("--(!)Error loading eyes cascade\n"); return -1; };
if( !nose_cascade.load( nose_cascade_name ) ){ printf("--(!)Error loading nose cascade\n"); return -1; };
//-- 2. Read the video stream
capture.open(0); //-- 如果改为-1会出错！
if (!capture.isOpened()) { printf("--(!)Error opening video capture\n"); return -1; }
while (capture.read(frame))
{
if (frame.empty())
{
printf(" --(!) No captured frame -- Break!");
break;
}
//-- 3. Apply the classifier to the frame
detectAndDisplay(frame);
int c = waitKey(10);
if ((char)c == 27) { break; } // escape
}
return 0;
}
/** @function detectAndDisplay */
void detectAndDisplay(Mat frame)
{
std::vector<Rect> faces;
Mat frame_gray;
cvtColor(frame, frame_gray, COLOR_BGR2GRAY);//-- 注意颜色排列顺序是BGR不是RGB
equalizeHist(frame_gray, frame_gray);
//-- Detect faces
face_cascade.detectMultiScale(frame_gray, faces, 1.1, 2, 0 | CASCADE_SCALE_IMAGE, Size(30, 30));
for (size_t i = 0; i < faces.size(); i++)
{
Point center(faces[i].x + faces[i].width / 2, faces[i].y + faces[i].height / 2);
ellipse(frame, center, Size(faces[i].width / 2, faces[i].height / 2), 0, 0, 360, Scalar(255, 0, 255), 4, 8, 0);//-- 用品红色椭圆框出脸
Mat faceROI = frame_gray(faces[i]);
std::vector<Rect> eyes;
//-- In each face, detect eyes
eyes_cascade.detectMultiScale(faceROI, eyes, 1.1, 2, 0 | CASCADE_SCALE_IMAGE, Size(30, 30));
for (size_t j = 0; j < eyes.size(); j++)
{
Point eye_center(faces[i].x + eyes[j].x + eyes[j].width / 2, faces[i].y + eyes[j].y + eyes[j].height / 2);
int radius = cvRound((eyes[j].width + eyes[j].height)*0.25);
circle(frame, eye_center, radius, Scalar(255, 0, 0), 4, 8, 0);//-- 蓝色圆框出眼睛
}
//-- In each face, detect nose
std::vector<Rect> nose;
nose_cascade.detectMultiScale( faceROI, nose, 1.1, 2, 0 |CASCADE_SCALE_IMAGE, Size(30, 30) );
for ( size_t j = 0; j < nose.size(); j++ )
{
Point nose_center( faces[i].x + nose[j].x + nose[j].width/2, faces[i].y + nose[j].y + nose[j].height/2 );
int radius = cvRound( (nose[j].width + nose[j].height)*0.25 );
circle( frame, nose_center, radius, Scalar( 0, 255, 0 ), 4, 8, 0 );//-- 蓝色圆框出眼睛
}
}
//-- Show what you got
imshow(window_name, frame);
}