Rumah > pembangunan bahagian belakang > Tutorial Python > Pengecaman Wajah dengan Python dan FaceNet

Pengecaman Wajah dengan Python dan FaceNet

Patricia Arquette
Lepaskan: 2025-01-13 06:36:42
asal
168 orang telah melayarinya

Panduan ini menunjukkan alat pengesan persamaan wajah menggunakan facenet-pytorch. Dengan memanfaatkan benam muka berkualiti tinggi model FaceNet, alat ini membandingkan imej sasaran dengan berbilang calon untuk mengenal pasti padanan terdekat. Mari kita terokai pelaksanaannya.

Alat dan Perpustakaan Penting

  1. PyTorch: Asas untuk operasi pembelajaran mendalam.
  2. FaceNet-PyTorch: Menyediakan model pra-latihan untuk pengesanan muka dan penjanaan benam.
  3. Bantal (PIL): Mengendalikan tugas manipulasi imej.
  4. Matplotlib: Digunakan untuk visualisasi hasil.

Dua model teras digunakan:

  • MTCNN: Mengesan wajah dalam imej.
  • InceptionResnetV1: Mengekstrak benam muka.

Permulaan

<code class="language-python">import torch
from facenet_pytorch import MTCNN, InceptionResnetV1
from PIL import Image
import requests
from io import BytesIO
import matplotlib.pyplot as plt

# Initialize face detection (MTCNN) and embedding extraction (InceptionResnetV1) modules.
mtcnn = MTCNN(image_size=160, keep_all=True)
resnet = InceptionResnetV1(pretrained='vggface2').eval()</code>
Salin selepas log masuk

Takrifan Fungsi

1. Pemuatan Imej dan Pengekstrakan Benam:

Fungsi ini mendapatkan semula imej daripada URL, mengesan wajah dan mengira pembenaman.

<code class="language-python">def get_embedding_and_face(image_path):
    """Loads an image, detects faces, and returns the embedding and detected face."""
    try:
        response = requests.get(image_path)
        response.raise_for_status()
        content_type = response.headers.get('Content-Type')
        if 'image' not in content_type:
            raise ValueError(f"Invalid image URL: {content_type}")
        image = Image.open(BytesIO(response.content)).convert("RGB")
    except Exception as e:
        print(f"Image loading error from {image_path}: {e}")
        return None, None

    faces, probs = mtcnn(image, return_prob=True)
    if faces is None or len(faces) == 0:
        return None, None

    embedding = resnet(faces[0].unsqueeze(0))
    return embedding, faces[0]</code>
Salin selepas log masuk

2. Tensor kepada Penukaran Imej:

Menyediakan tensor untuk paparan.

<code class="language-python">def tensor_to_image(tensor):
    """Converts a normalized tensor to a displayable image array."""
    image = tensor.permute(1, 2, 0).detach().numpy()
    image = (image - image.min()) / (image.max() - image.min())
    image = (image * 255).astype('uint8')
    return image</code>
Salin selepas log masuk

3. Pengenalan Wajah Paling Serupa:

Membandingkan pembenaman imej sasaran dengan calon.

<code class="language-python">def find_most_similar(target_image_path, candidate_image_paths):
    """Identifies the most similar image to the target from a list of candidates."""
    target_emb, target_face = get_embedding_and_face(target_image_path)
    if target_emb is None:
        raise ValueError("No face detected in the target image.")

    highest_similarity = float('-inf')
    most_similar_face = None
    most_similar_image_path = None

    candidate_faces = []
    similarities = []

    for candidate_image_path in candidate_image_paths:
        candidate_emb, candidate_face = get_embedding_and_face(candidate_image_path)
        if candidate_emb is None:
            similarities.append(None)
            candidate_faces.append(None)
            continue

        similarity = torch.nn.functional.cosine_similarity(target_emb, candidate_emb).item()
        similarities.append(similarity)
        candidate_faces.append(candidate_face)

        if similarity > highest_similarity:
            highest_similarity = similarity
            most_similar_face = candidate_face
            most_similar_image_path = candidate_image_path

    # Visualization
    plt.figure(figsize=(12, 8))

    # Display target image
    plt.subplot(2, len(candidate_image_paths) + 1, 1)
    plt.imshow(tensor_to_image(target_face))
    plt.title("Target Image")
    plt.axis("off")

    # Display most similar image
    if most_similar_face is not None:
        plt.subplot(2, len(candidate_image_paths) + 1, 2)
        plt.imshow(tensor_to_image(most_similar_face))
        plt.title("Most Similar")
        plt.axis("off")

    # Display all candidates with similarity scores
    for idx, (candidate_face, similarity) in enumerate(zip(candidate_faces, similarities)):
        plt.subplot(2, len(candidate_image_paths) + 1, idx + len(candidate_image_paths) + 2)
        if candidate_face is not None:
            plt.imshow(tensor_to_image(candidate_face))
            plt.title(f"Score: {similarity * 100:.2f}%")
        else:
            plt.title("No Face Detected")
        plt.axis("off")

    plt.tight_layout()
    plt.show()

    if most_similar_image_path is None:
        raise ValueError("No faces detected in candidate images.")

    return most_similar_image_path, highest_similarity</code>
Salin selepas log masuk

Penggunaan

URL imej untuk perbandingan:

<code class="language-python">image_url_target = 'https://d1mnxluw9mpf9w.cloudfront.net/media/7588/4x3/1200.jpg'
candidate_image_urls = [
    'https://beyondthesinglestory.wordpress.com/wp-content/uploads/2021/04/elon_musk_royal_society_crop1.jpg',
    'https://cdn.britannica.com/56/199056-050-CCC44482/Jeff-Bezos-2017.jpg',
    'https://cdn.britannica.com/45/188745-050-7B822E21/Richard-Branson-2003.jpg'
]

most_similar_image, similarity_score = find_most_similar(image_url_target, candidate_image_urls)
print(f"Most similar image: {most_similar_image}")
print(f"Similarity score: {similarity_score * 100:.2f}%")</code>
Salin selepas log masuk

Keputusan

Face Recognition with Python and FaceNet

Kesimpulan

Contoh ini mempamerkan keupayaan facenet-pytorch untuk pengecaman muka. Gabungan pengesanan muka dan penjanaan benam membolehkan penciptaan alatan untuk pelbagai aplikasi, seperti pengesahan identiti atau penapisan kandungan.

Atas ialah kandungan terperinci Pengecaman Wajah dengan Python dan FaceNet. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!

sumber:php.cn
Kenyataan Laman Web ini
Kandungan artikel ini disumbangkan secara sukarela oleh netizen, dan hak cipta adalah milik pengarang asal. Laman web ini tidak memikul tanggungjawab undang-undang yang sepadan. Jika anda menemui sebarang kandungan yang disyaki plagiarisme atau pelanggaran, sila hubungi admin@php.cn
Artikel terbaru oleh pengarang
Tutorial Popular
Lagi>
Muat turun terkini
Lagi>
kesan web
Kod sumber laman web
Bahan laman web
Templat hujung hadapan