JavaCV人脸识别三部曲之二：训练

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JavaCV人脸识别三部曲之二：训练

阅读原文时间：2023年08月12日阅读：1

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本篇概览

本文是《JavaCV人脸识别三部曲》的第二篇，前文《视频中的人脸保存为图片》咱们借助摄像头为两位群众演员生成大量人脸照片，如下图，群众演员A的照片保存在E:\temp\202112\18\001\man，B的照片保存在E:\temp\202112\18\001\woman：
照片准备好，并且每张照片的身份都已确定，本篇要做的就是用上述照片生成模型文件，今后新的人脸就可以中这个模型来检查了
关于训练，可以用下图来表示，一共六张照片两个类别，训练完成后得到模型文件faceRecognizer.xml：

编码

训练的代码很简单，在一个java文件中搞定吧，simple-grab-push是整个《JavaCV的摄像头实战》系列一直再用的工程，现在该工程中新增文件TrainFromDirectory.java，完整代码如下，有几处要注意的地方稍后提到：

package com.bolingcavalry.grabpush.extend;

import com.bolingcavalry.grabpush.Constants;
import org.bytedeco.opencv.global.opencv_imgcodecs;
import org.bytedeco.opencv.opencv_core.Mat;
import org.bytedeco.opencv.opencv_core.MatVector;
import org.bytedeco.opencv.opencv_core.Size;
import org.bytedeco.opencv.opencv_face.FaceRecognizer;
import org.bytedeco.opencv.opencv_face.FisherFaceRecognizer;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.nio.IntBuffer;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

import static org.bytedeco.opencv.global.opencv_core.CV_32SC1;
import static org.bytedeco.opencv.global.opencv_imgcodecs.IMREAD_GRAYSCALE;
import static org.bytedeco.opencv.global.opencv_imgproc.resize;

/**
- @author willzhao
- @version 1.0
- @description 训练
- @date 2021/12/12 18:26
  */
  public class TrainFromDirectory {
  
  /**
  - 从指定目录下
  - @param dirs
  - @param outputPath
  - @throws IOException
    */
    private void train(String[] dirs, String outputPath) throws IOException {
    int totalImageNums = 0;
    
    // 统计每个路径下的照片数，加在一起就是照片总数
    for(String dir : dirs) {
    List files = getAllFilePath(dir);
    totalImageNums += files.size();
    }
    
    System.out.println("total : " + totalImageNums);
    
    // 这里用来保存每一张照片的序号，和照片的Mat对象
    MatVector imageIndexMatMap = new MatVector(totalImageNums);
    
    Mat lables = new Mat(totalImageNums, 1, CV_32SC1);
    
    // 这里用来保存每一张照片的序号，和照片的类别
    IntBuffer lablesBuf = lables.createBuffer();
    
    // 类别序号，从1开始，dirs中的每个目录就是一个类别
    int kindIndex = 1;
    
    // 照片序号，从0开始
    int imageIndex = 0;
    
    // 每个目录下的照片都遍历
    for(String dir : dirs) {
    // 得到当前目录下所有照片的绝对路径
    List files = getAllFilePath(dir);
```
// 处理一个目录下的每张照片，它们的序号不同，类别相同
for(String file : files) {
    // imageIndexMatMap放的是照片的序号和Mat对象
    imageIndexMatMap.put(imageIndex, read(file));
    // bablesBuf放的是照片序号和类别
    lablesBuf.put(imageIndex, kindIndex);
    // 照片序号加一
    imageIndex++;
}

// 每当遍历完一个目录，才会将类别加一
kindIndex++;
```
    }
    
    // 实例化人脸识别类
    FaceRecognizer faceRecognizer = FisherFaceRecognizer.create();
    // 训练，入参就是图片集合和分类集合
    faceRecognizer.train(imageIndexMatMap, lables);
    // 训练完成后，模型保存在指定位置
    faceRecognizer.save(outputPath);
    //释放资源
    faceRecognizer.close();
    }
  /**
  - 读取指定图片的灰度图，调整为指定大小
  - @param path
  - @return
    */
    private static Mat read(String path) {
    Mat faceMat = opencv_imgcodecs.imread(path,IMREAD_GRAYSCALE);
    resize(faceMat, faceMat, new Size(Constants.RESIZE_WIDTH, Constants.RESIZE_HEIGHT));
    return faceMat;
    }
  /**
  - 把指定路径下所有文件的绝对路径放入list集合中返回
  - @param path
  - @return
    */
    public static List getAllFilePath(String path) {
    List paths = new LinkedList<>();
    
    File file = new File(path);
    
    if (file.exists()) {
    // 列出该目录下的所有文件
    File[] files = file.listFiles();
```
for (File f : files) {
    if (!f.isDirectory()) {
        // 把每个文件的绝对路径都放在list中
        paths.add(f.getAbsolutePath());
    }
}
```
    }
    
    return paths;
    }
  public static void main(String[] args) throws IOException {
```
String base = "E:\\temp\\202112\\18\\001\\";

// 存储图片的两个目录
// man目录下保存了群众演员A的所有人脸照片，
// woman目录下保存了群众演员B的所有人脸照片
String[] dirs = {base + "man", base + "woman"};

// 开始训练，并指定模型输出位置
new TrainFromDirectory().train(dirs, base + "faceRecognizer.xml");
```
  }
  }
上述代码有以下几处要注意：