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AI禁烟可还行!吸烟识别+人脸识别

WBOY
Lepaskan: 2023-04-14 12:49:02
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哈喽,大家好。

今天给大家分享一个吸烟识别+人脸识别的项目。很多公共场所、生产场所和学校,都有禁烟的要求,做一个禁烟的监控,让AI自动识别吸烟行为,并识别是谁在吸烟,还是很有必要的。

用目标检测算法判断吸烟行为,提取吸烟者的人脸,用人脸识别算法判断谁在吸烟。思路比较简单,但细节处理起来还是稍微有些麻烦。

项目用到训练数据和源码,都已经打包好了。还是老样子,评论区获取。

1. 检测香烟

我用了 5k 张抽烟的标记数据,作为训练数据

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放在dataset目录下。

训练YOLOv5目标检测模型。

第一步,复制data/coco128.yaml为smoke.yaml,并修改数据集目录和类别配置信息

path: ../dataset/smoke # dataset root dir train: images/train# train images (relative to 'path') 128 images val: images/test# val images (relative to 'path') 128 images test:# test images (optional) # Classes names: 0: smoke
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第二步,复制./models/yolov5s.yaml为smoke.yaml,修改nc

nc: 1# number of classes
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第三步,下载yolov5s.pt预训练模型,放在{yolov5目录}/weights目录中

执行下面命令,训练即可

python ./train.py --data ./data/smoke.yaml --cfg ./models/smoke.yaml --weights ./weights/yolov5s.pt --batch-size 30 --epochs 120 --workers 8 --name smoke --project smoke_s
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训练完成后可以看到如下输出:

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准召还凑合。

训练完成后,可以找到best.pt位置,后面用它来做香烟检测。

model = torch.hub.load('../28_people_counting/yolov5', 'custom', './weights/ciga.pt', source='local') results = self.model(img[:, :, ::-1]) pd = results.pandas().xyxy[0] ciga_pd = pd[pd['class'] == 0]
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能识别到烟后,我们还需要判断,当前是否正在吸烟。

可以用香烟检测框与嘴部检测框计算IOU来判断,说白了,就是判断这两框是否有交集,若有,则认为当前正在吸烟。

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嘴部检测框,使用人脸关键点来识别。

2. 人脸识别

人脸识别算法有很多成熟的模型,我们不需要自己训练,直接调库即可。

我这里用的是dlib库,它可以识别人脸 68 个关键点,并根据这 68 个关键点,提取人脸特征。

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face_detector = dlib.get_frontal_face_detector() face_sp = dlib.shape_predictor('./weights/shape_predictor_68_face_landmarks.dat') dets = face_detector(img, 1) face_list = [] for face in dets: l, t, r, b = face.left(), face.top(), face.right(), face.bottom() face_shape = face_sp(img, face)
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face_detector可以检测人脸,返回人脸检测框,face_sp基于人脸检测框,识别人脸 68 个关键点。

从这 68 个关键点中,我们便可以获取到嘴部检测框,用于判断是否正在吸烟。

最后,我们还是希望利用人脸识别算法,识别到谁在吸烟。

第一步,提取人脸特征

face_feature_model = dlib.face_recognition_model_v1('./weights/dlib_face_recognition_resnet_model_v1.dat') face_descriptor = face_feature_model.compute_face_descriptor(img, face_shape)
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face_descriptor根据人脸 68 个关键点之间的位置、距离,维每张脸计算出一个特征向量。这个原理类似于我们之前分享的word2vec或者将视频映射到N维向量。

第二步,将现有人脸录入人脸库。我准备了 3 个影视剧中的吸烟行为

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从视频中裁剪出人脸,向量化后,写入人脸数据库(用文件代替)

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第三步,发生吸烟行为后,我们可以裁剪出吸烟者的人脸,并计算人脸向量,与人脸数据库的特征进行比对,找到最相似的人脸,返回对应的名字

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def find_face_name(self, face_feat): """ 人脸识别,计算吸烟者名称 :param face_feat: :return: """ cur_face_feature = np.asarray(face_feat, dtype=np.float64).reshape((1, -1)) # 计算两个向量(两张脸)余弦相似度 distances = np.linalg.norm((cur_face_feature - self.face_feats), axis=1) min_dist_index = np.argmin(distances) min_dist = distances[min_dist_index] if min_dist < 0.3: return self.face_name_list[min_dist_index] else: return '未知'
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这个项目还有很多可以扩展的地方,比如:我提供的视频只有单张脸,实际监控中肯定是多张脸。这时候可以用MOT算法进行行人跟踪,然后再对每个人单独做吸烟识别

还有,可以单独做一个统计区,把识别到的吸烟行为保存,用作警告、处罚的证据。

Atas ialah kandungan terperinci AI禁烟可还行!吸烟识别+人脸识别. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!

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sumber:51cto.com
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