人脸应用类-超级赛亚人特效

作者：江大白

项目简介：在短视频APP中，我们经常使用各种人脸特效，比如更换背景、头上增加头饰、眼睛放大、人脸放大等特效。

而在本项目中，使用非常酷炫的超级赛亚人特效，和大家一起了解其背后的原理。

因为本项目涉及到一些人脸识别相关的知识点，人脸识别入门视频，可以参考平台上的《深入浅出人脸识别基础及项目应用》。

而关于人脸特效入门的视频，可以参考平台上的《深入浅出人脸特效之Mask实战应用》。

学习目的：学习如何对图像Mask处理？学习如何添加人脸特效？

可应用场景：直播行业、短视频人脸特效等

本应用参考：https://mp.weixin.qq.com/s/OhZ2ZegT42kwAurHh4HV5w

2 原理简述

超级赛亚人-人脸特效：在人脸特效中，通常需要先对图片中的人脸进行检测，再用特征点定位模型，对人脸的68个关键点进行定位。

而需要添加的超级赛亚人头发，根据人脸的大小进行调整，进而将头发绘制在头部区域即可。

此外，在头发的周围，还增加了电弧的效果。每次显示，随机选择一个电弧，从而实现电弧闪动的效果。

在本项目中，人脸检测采用dlib目标检测的方式。当然，在本地应用时，我们也可以训练Yolo、Centernet等算法，构建人脸检测器。

注意：关于目标检测入门的视频，可以查看平台上《30天入门深度学习》课程中的第五章节，入门且详细易懂。

3 项目实践

很多同学刚开始进入计算机视觉领域，因此大白主要从三个方面教大家一步步入门。

大白主要从软件安装（用于编写代码）+conda安装（代码运行环境）+库文件安装（代码运行需要的函数），总共三个方面讲解。

注意：如软件、环境、库文件已经安装，可跳过第三章，直接进入第四章。

3.1 软件安装

（1）Pycharm的安装

计算机视觉算法入门，大白首推Python语言进行编程，超级简单方便。

而在编程中，为了便于管理代码，推荐大家使用Pycharm软件。

考虑到很多人刚入门时，通常使用Window环境。

关于Pycharm的安装，可以参考大白的文章，《Window系统安装Pycharm软件详细教程》。

3.2 conda安装

（1）Conda

在工作中，常常会遇到，不同项目所依赖环境不一样的情况。

比如有的项目需要用python2.7，有的项目需要用python3.8等等。

为了不同的项目互不干扰，非常推荐大家使用Conda环境。

这里关于Conda环境的安装，可以参考大白的文章，《Window系统安装Conda详细教程》。

3.3 库文件安装

注意：以下如果哪个库文件已经安装过，可以跳过，安装下一个库文件。

（1）Opencv库

Opencv是计算机视觉领域，非常常用的图像算法库。

安装方式：进入Conda终端环境。（如不知如何进入，可以查看文章《Window系统安装Conda详细教程》）

输入代码：pip install  opencv-python

安装参考：（如果没有安装过numpy，同时也会顺带下载numpy库，用于数值转换）

（2）dlib库

dlib库，包含很多算法模型功能，比如目标检测、关键定位、特征提取等。

安装方式：进入Conda终端环境

输入代码：conda install dlib（注意：这里不是pip install dlib，这种方式大白在window系统下安装，也遇到了很多问题）

安装参考：

（3）PIL库

PIL库也是非常常用的图像处理库，在本项目中，主要用来对车辆的品牌汇总中文名称。

安装方式：进入Conda终端环境

输入代码：pip install pillow

安装参考：

4 代码文件编写

（1）代码获取方式

① 关注微信公众号：江大白

② 回复关键词：超级赛亚人，即可收到代码。

（2）部分代码详情

（3）文件详情

main_image.py：读取图像，对图像中的人脸，添加超级赛亚人头发的特效。

main_video.py：读取视频，对视频中的人脸，添加超级赛亚人头发的特效。

main_68_points.py：读取图像，对图像中的人脸进行检测，再用关键点定位，大家可以看到人脸的68个点在哪里？也知道代码中用到的0、16两个点的位置。

shape_predictor_68_face_landmarks.dat：人脸关键点定位模型，在人脸检测中，使用dlib内部自带的模型。而在关键点定位中，则使用dlib的68点定位模型，需要根据模型的路径，进行加载。

lightning文件夹：12张电弧图片，头发的三个部位left、top、right，每个部位有4种电弧的图片，显示时，随机选择一个，从而实现闪动的效果。

目的：通过代码，学习使用dlib人脸检测，关键点定位，如何添加超级赛亚人头发的特效。

5 代码运行测试

图像超级赛亚人：在Pycharm中，运行main_image.py文件即可，大家也可以在最下方的配置信息中，更换不同的图片，进行尝试。

视频超级赛亚人：在Pycharm中，运行main_video.py文件即可，也可以修改不同的视频路径，或者调节跳帧数，学习如何添加超级赛亚人头发的特效。