深度学习人脸表情识别算法 - opencv python 机器视觉 计算机竞赛

news2024/11/24 13:28:42

文章目录

  • 0 前言
  • 1 技术介绍
    • 1.1 技术概括
    • 1.2 目前表情识别实现技术
  • 2 实现效果
  • 3 深度学习表情识别实现过程
    • 3.1 网络架构
    • 3.2 数据
    • 3.3 实现流程
    • 3.4 部分实现代码
  • 4 最后

0 前言

🔥 优质竞赛项目系列,今天要分享的是

🚩 深度学习人脸表情识别系统

该项目较为新颖,适合作为竞赛课题方向,学长非常推荐!

🥇学长这里给一个题目综合评分(每项满分5分)

  • 难度系数:3分
  • 工作量:3分
  • 创新点:4分

🧿 更多资料, 项目分享:

https://gitee.com/dancheng-senior/postgraduate

1 技术介绍

1.1 技术概括

面部表情识别技术源于1971年心理学家Ekman和Friesen的一项研究,他们提出人类主要有六种基本情感,每种情感以唯一的表情来反映当时的心理活动,这六种情感分别是愤怒(anger)、高兴(happiness)、悲伤
(sadness)、惊讶(surprise)、厌恶(disgust)和恐惧(fear)。

尽管人类的情感维度和表情复杂度远不是数字6可以量化的,但总体而言,这6种也差不多够描述了。

在这里插入图片描述

1.2 目前表情识别实现技术

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2 实现效果

废话不多说,先上实现效果

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

3 深度学习表情识别实现过程

3.1 网络架构

在这里插入图片描述
面部表情识别CNN架构(改编自 埃因霍芬理工大学PARsE结构图)

其中,通过卷积操作来创建特征映射,将卷积核挨个与图像进行卷积,从而创建一组要素图,并在其后通过池化(pooling)操作来降维。

在这里插入图片描述

3.2 数据

主要来源于kaggle比赛,下载地址。
有七种表情类别: (0=Angry, 1=Disgust, 2=Fear, 3=Happy, 4=Sad, 5=Surprise, 6=Neutral).
数据是48x48 灰度图,格式比较奇葩。
第一列是情绪分类,第二列是图像的numpy,第三列是train or test。

在这里插入图片描述

3.3 实现流程

在这里插入图片描述

3.4 部分实现代码



    import cv2
    import sys
    import json
    import numpy as np
    from keras.models import model_from_json

    emotions = ['angry', 'fear', 'happy', 'sad', 'surprise', 'neutral']
    cascPath = sys.argv[1]
    
    faceCascade = cv2.CascadeClassifier(cascPath)
    noseCascade = cv2.CascadeClassifier(cascPath)

    # load json and create model arch
    json_file = open('model.json','r')
    loaded_model_json = json_file.read()
    json_file.close()
    model = model_from_json(loaded_model_json)
    
    # load weights into new model
    model.load_weights('model.h5')
    
    # overlay meme face
    def overlay_memeface(probs):
        if max(probs) > 0.8:
            emotion = emotions[np.argmax(probs)]
            return 'meme_faces/{}-{}.png'.format(emotion, emotion)
        else:
            index1, index2 = np.argsort(probs)[::-1][:2]
            emotion1 = emotions[index1]
            emotion2 = emotions[index2]
            return 'meme_faces/{}-{}.png'.format(emotion1, emotion2)
    
    def predict_emotion(face_image_gray): # a single cropped face
        resized_img = cv2.resize(face_image_gray, (48,48), interpolation = cv2.INTER_AREA)
        # cv2.imwrite(str(index)+'.png', resized_img)
        image = resized_img.reshape(1, 1, 48, 48)
        list_of_list = model.predict(image, batch_size=1, verbose=1)
        angry, fear, happy, sad, surprise, neutral = [prob for lst in list_of_list for prob in lst]
        return [angry, fear, happy, sad, surprise, neutral]
    
    video_capture = cv2.VideoCapture(0)
    while True:
        # Capture frame-by-frame
        ret, frame = video_capture.read()
    
        img_gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY,1)

        faces = faceCascade.detectMultiScale(
            img_gray,
            scaleFactor=1.1,
            minNeighbors=5,
            minSize=(30, 30),
            flags=cv2.cv.CV_HAAR_SCALE_IMAGE
        )
    
        # Draw a rectangle around the faces
        for (x, y, w, h) in faces:
    
            face_image_gray = img_gray[y:y+h, x:x+w]
            filename = overlay_memeface(predict_emotion(face_image_gray))
    
            print filename
            meme = cv2.imread(filename,-1)
            # meme = (meme/256).astype('uint8')
            try:
                meme.shape[2]
            except:
                meme = meme.reshape(meme.shape[0], meme.shape[1], 1)
            # print meme.dtype
            # print meme.shape
            orig_mask = meme[:,:,3]
            # print orig_mask.shape
            # memegray = cv2.cvtColor(orig_mask, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
            ret1, orig_mask = cv2.threshold(orig_mask, 10, 255, cv2.THRESH_BINARY)
            orig_mask_inv = cv2.bitwise_not(orig_mask)
            meme = meme[:,:,0:3]
            origMustacheHeight, origMustacheWidth = meme.shape[:2]
    
            roi_gray = img_gray[y:y+h, x:x+w]
            roi_color = frame[y:y+h, x:x+w]
    
            # Detect a nose within the region bounded by each face (the ROI)
            nose = noseCascade.detectMultiScale(roi_gray)
    
            for (nx,ny,nw,nh) in nose:
                # Un-comment the next line for debug (draw box around the nose)
                #cv2.rectangle(roi_color,(nx,ny),(nx+nw,ny+nh),(255,0,0),2)
    
                # The mustache should be three times the width of the nose
                mustacheWidth =  20 * nw
                mustacheHeight = mustacheWidth * origMustacheHeight / origMustacheWidth
    
                # Center the mustache on the bottom of the nose
                x1 = nx - (mustacheWidth/4)
                x2 = nx + nw + (mustacheWidth/4)
                y1 = ny + nh - (mustacheHeight/2)
                y2 = ny + nh + (mustacheHeight/2)
    
                # Check for clipping
                if x1 < 0:
                    x1 = 0
                if y1 < 0:
                    y1 = 0
                if x2 > w:
                    x2 = w
                if y2 > h:
                    y2 = h

                # Re-calculate the width and height of the mustache image
                mustacheWidth = (x2 - x1)
                mustacheHeight = (y2 - y1)
    
                # Re-size the original image and the masks to the mustache sizes
                # calcualted above
                mustache = cv2.resize(meme, (mustacheWidth,mustacheHeight), interpolation = cv2.INTER_AREA)
                mask = cv2.resize(orig_mask, (mustacheWidth,mustacheHeight), interpolation = cv2.INTER_AREA)
                mask_inv = cv2.resize(orig_mask_inv, (mustacheWidth,mustacheHeight), interpolation = cv2.INTER_AREA)
    
                # take ROI for mustache from background equal to size of mustache image
                roi = roi_color[y1:y2, x1:x2]
    
                # roi_bg contains the original image only where the mustache is not
                # in the region that is the size of the mustache.
                roi_bg = cv2.bitwise_and(roi,roi,mask = mask_inv)
    
                # roi_fg contains the image of the mustache only where the mustache is
                roi_fg = cv2.bitwise_and(mustache,mustache,mask = mask)
    
                # join the roi_bg and roi_fg
                dst = cv2.add(roi_bg,roi_fg)
    
                # place the joined image, saved to dst back over the original image
                roi_color[y1:y2, x1:x2] = dst
    
                break
    
        #     cv2.rectangle(frame, (x, y), (x+w, y+h), (0, 255, 0), 2)
        #     angry, fear, happy, sad, surprise, neutral = predict_emotion(face_image_gray)
        #     text1 = 'Angry: {}     Fear: {}   Happy: {}'.format(angry, fear, happy)
        #     text2 = '  Sad: {} Surprise: {} Neutral: {}'.format(sad, surprise, neutral)
        #
        # cv2.putText(frame, text1, (50, 50), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 2, (255, 0, 0), 3)
        # cv2.putText(frame, text2, (50, 150), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 2, (255, 0, 0), 3)
    
        # Display the resulting frame
        cv2.imshow('Video', frame)
    
        if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
            break
    
    # When everything is done, release the capture
    video_capture.release()
    cv2.destroyAllWindows()

需要完整代码以及学长训练好的模型,联系学长获取

4 最后

🧿 更多资料, 项目分享:

https://gitee.com/dancheng-senior/postgraduate

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1229983.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

C++ DAY03 类与对象

概述 对象&#xff1a;真实存在的事物 类&#xff1a; 多个对象抽取其共同点形成的概念 静态特征提取出的概念称为成员变量, 又名属性 动态特征提取出的概念称为成员函数, 又名方法 类与对象的关系 在代码中先有类后有对象 一个类可以有多个对象 多个对象可以属于同一个…

.NET6使用MiniExcel根据数据源横向导出头部标题及数据

.NET6MiniExcel根据数据源横向导出头部标题 MiniExcel简单、高效避免OOM的.NET处理Excel查、写、填充数据工具。 特点: 低内存耗用&#xff0c;避免OOM、频繁 Full GC 情况 支持即时操作每行数据 兼具搭配 LINQ 延迟查询特性&#xff0c;能办到低消耗、快速分页等复杂查询 轻量…

深入Ansible

1.什么是ansible ansible是新出现的自动化运维工具&#xff0c;基于Python开发&#xff0c;集合了众多运维工具&#xff08;puppet、chef、func、fabric&#xff09;的优点&#xff0c;实现了批量系统配置、批量程序部署、批量运行命令等功能。 ansible是基于 paramiko 开发的…

JavaScript 字符处理

1.删除前几个字符 使用 slice console.log(12345.slice(1))// 23452.首字母大写 var word abcconsole.log(word.charAt(0).toUpperCase() word.slice(1))// Abc3.字符为数字时可直接相乘 console.log(2*3) 4.字符串中是否包含某个子字符串 子串既可以为数字也可为字符串 /…

不必购买Mac,这款国产设计工具能轻松替代Sketch!

介绍 即时设计是新一代可以直接在浏览器中使用的设计工具&#xff0c;具有Sketch和实时协作功能。与本地Sketch相比&#xff0c;增加了实时协作功能&#xff0c;即时设计可以看作是在线Sketch&#xff0c;两个工具可以简单粗暴地总结为一个公式&#xff1a; 即时设计Sketch云…

4.9每日一题(多元抽象复合函数求二阶偏导)

注意&#xff1a;f1的一阶导数里面也有&#xff08;x,y&#xff09;&#xff0c;即存在F11、F12、F22、F21

IDEA中更换java项目JDK

我们打开IDEA 打开项目 然后选择 File 下的 Project Structure 这里 我们下拉选择自己需要的JDK Sources这里 也要设置一下JDK对应版本 然后 上面这个 Project 中 也要设置一下对应jdk的版本 保持一直 然后 我们打开 File 下的 Settings 然后 找到如下图配置 如果JKD版本看…

第94步 深度学习图像分割:DeepLabv3建模

基于WIN10的64位系统演示 一、写在前面 本期&#xff0c;我们继续学习深度学习图像分割系列的最后一个模型&#xff0c;DeepLabv3。 二、DeepLabv3简介 DeepLabv3 是 DeepLab 系列中的第三个版本&#xff0c;以其高准确性和能够在多个尺度上识别物体轮廓而著称。 以下是 De…

CRM按行业细分的重要性

很多企业和销售会诟病CRM系统不够贴合行业、功能也不够细分和实用。因为各行各业的业务千差万别&#xff0c;所以功能完备、使用满意度高的CRM一定是与不同行业业务场景高度匹配的&#xff0c;是深度行业化的。因此行业化是CRM发展的重要趋势之一&#xff0c;为什么CRM一定要走…

Linux环境搭建(tomcat,jdk,mysql下载)

是否具备环境&#xff08;前端node&#xff0c;后端环境jdk&#xff09;安装jdk,配置环境变量 JDK下载 - 编程宝库 (codebaoku.com) 进入opt目录 把下好的安装包拖到我们的工具中 把解压包解压 解压完成&#xff0c;可以删除解压包 复制解压文件的目录&#xff0c;配置环境变量…

深度学习人体语义分割在弹幕防遮挡上的实现 - python 计算机竞赛

文章目录 1 前言1 课题背景2 技术原理和方法2.1基本原理2.2 技术选型和方法 3 实例分割4 实现效果5 最后 1 前言 &#x1f525; 优质竞赛项目系列&#xff0c;今天要分享的是 &#x1f6a9; 深度学习人体语义分割在弹幕防遮挡上的应用 该项目较为新颖&#xff0c;适合作为竞…

企业怎样申请SSL证书?

对于很多企业而言&#xff0c;使用SSL证书加密网站已经显得尤为重要&#xff0c;这不仅仅是关乎企业的网站安全&#xff0c;同时也关系着企业的形象以及用户的信赖。既然使用https协议已经众多企业认可&#xff0c;那么我们该如何给自己的网站申请以及安装SSL证书&#xff1f; …

4.7每日一题(复合函数求导+隐函数求导)

先对F(x , y , z)对x求偏导&#xff1b;再通过另一个方程求出Zx的值&#xff1b;代入F&#xff08;x&#xff0c;y&#xff0c;z&#xff09;中即可

代码随想录算法训练营第五十八天丨 单调栈01

739. 每日温度 思路 首先想到的当然是暴力解法&#xff0c;两层for循环&#xff0c;把至少需要等待的天数就搜出来了。时间复杂度是O(n^2) 那么接下来在来看看使用单调栈的解法。 什么时候用单调栈呢&#xff1f; 通常是一维数组&#xff0c;要寻找任一个元素的右边或者左边…

easyExcel注解详情

前言11个注解字段注解 类注解基础综合示例补充颜色总结 11个注解 ExcelProperty ColumnWith 列宽 ContentFontStyle 文本字体样式 ContentLoopMerge 文本合并 ContentRowHeight 文本行高度 ContentStyle 文本样式 HeadFontStyle 标题字体样式 HeadRowHeight 标题高度 HeadStyle…

servlet乱码问题

问题&#xff1a;中文乱码 解决&#xff1a;加框的部分

Pyside6/PyQt6如何添加右键菜单,源码示例

文章目录 📖 介绍 📖🏡 环境 🏡📒 源码分享 📒🎈 添加图标📖 介绍 📖 在UI开发中经常会使用到右键菜单,本文记录了一个添加右键菜单的示例,可以举一反三,仅供参考! 🏡 环境 🏡 本文演示环境如下 Windows11Python3.11.5PySide6📒 源码分享 📒 下面…

关系数据库理论【数据库系统概论】

1.问题的提出 1.1关系模式的表示 关系模式由五部分组成&#xff0c;是一个五元组:R&#xff08;U&#xff0c;D&#xff0c;DOM&#xff0c;F&#xff09; 元组概念R关系名R是符号化的元组语义。UU为一组属性。比如学号&#xff0c;姓名。DD为属性组U中的属性所来自的域。比…

用css实现原生form中radio单选框和input的hover已经focus的样式

一.问题描述&#xff1a;用css实现原生form中radio单选框和input的hover已经focus的样式 在实际的开发中&#xff0c;一般公司ui都会给效果图&#xff0c;比如单选按钮radio样式&#xff0c;input输入框hover的时候样式&#xff0c;以及focus的时候样式&#xff0c;等等&#…

京东API接口获取京东平台商品详情数据,SKU,价格参数及其返回值说明

做过淘客开发的一定接触过淘宝API开发。 而做京东联盟软件自然离不开京东联盟API。 京东联盟API目前上线的有很多。 参数说明 通用参数说明 url说明 https://api-gw.onebound.cn/平台/API类型/ 平台&#xff1a;淘宝&#xff0c;京东等&#xff0c; API类型:[item_search,ite…