人脸框抠图如何实现

Posted 2021-03-21

最近在尝试做一个人脸识别项目，在对比几款主流人脸识别SDK后，采用了虹软的Arcface SDK，因为它提供了免费版本，并且可以离线使用，接入难度也比较低。项目中有一个需求就是显示检测到的人脸，但是如何从一张图片中抠取合适大小的人脸呢？本文将从以下步骤来介绍如何实现：

1. 如何获得人脸框
2. 如何根据人脸框裁剪
3. 如何进行结果图旋转
4. 应用场景举例

1. 如何获得人脸框

首先我们来看一下虹软android ArcFace SDK用于人脸检测的detectFaces函数以及人脸数据类FaceInfo：
detectFaces函数：

参数	类型	说明
data	byte[]	图像数据的内存
width	int	图像的宽
height	int	图像的高
format	int	图像的格式
faceInfoList	List<FaceInfo>	人脸检测结果列表

FaceInfo定义：

参数	类型	说明
rect	Rect	人脸在图像中的坐标
orient	int	人脸的朝向
faceId	int	人脸id，用于标识人脸

人脸检测函数介绍的文章有很多，这里就不多做介绍了。FaceInfo中的rect就是我们用来抠取人脸的重要参数，下图就是根据它画出的人脸框。

2. 如何根据人脸框裁剪

以Android平台为例，Bitmap类提供了函数createBitmap(Bitmap source, int x, int y, int width, int height)

参数	类型	说明
source	Bitmap	原始图像
x	int	人脸框左上角y坐标
y	int	人脸框左上角y坐标
width	int	新图像的宽
height	int	新图像的高

使用这个函数就可以抠取任意区域内图像内容：

//原图
Bitmap source;
//人脸框
Rect faceRect;
//创建Bitmap
Bitmap.createBitmap(source,faceRect.left,faceRect.top,faceRect.width(),faceRect.height();

3. 如何进行结果图旋转

FaceInfo中orient代表这个人脸在图像中的朝向，当其不为0°的时候，需要根据实际情况进行旋转。

旋转角度	类型	说明
ASF_OC_0	int	0°
ASF_OC_90	int	逆时针90°
ASF_OC_180	int	180°
ASF_OC_270	int	顺时针90°

以下是旋转代码

//原图
Bitmap source;
//人脸框
Rect faceRect；
//创建Bitmap，假设需要顺时针旋转90°
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.postRotate(90);
Bitmap.createBitmap(source, faceRect.left, faceRect.top, faceRect.width(),
faceRect.height(), matrix, true);

4. 应用场景举例

例如门禁场景下，需要显示人脸（抠图）或者上传人脸图片到服务端。如果上传完整的图像，则会占用大量的存储空间以及网络资源，所以上传抠取的人脸图片是比较合适的，但是根据检测所得的人脸框抠取的人脸是不完整的，所以需要对人脸框做一些后期处理，最简单的方案就是宽高分别向外扩大其1/2长度。示例代码如下：

//原图
Bitmap source;
//人脸框
Rect faceRect；
//调整人脸框
Rect newRect = new Rect(faceRect);
//确保人脸框在图像内
if (newRect.left < 0) {
    newRect.left = 0;
}
if (newRect.top < 0) {
    newRect.top = 0;
}
if (newRect.right > source.getWidth()) {
    newRect.right =
source.getWidth();
}
if (newRect.bottom > source.getHeight()) {
    newRect.bottom =
source.getHeight();
}
//
int offsetX = Math.min(Math.min(faceRect.width()/2,newRect.left),
source.getWidth() - newRect.right);
int offsetY = Math.min(Math.min(faceRect.height()/2,newRect.top),
source.getHeight() - newRect.bottom);
newRect.inset(-offsetX, -offsetY);

//创建Bitmap，假设需要顺时针旋转90°
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.postRotate(90);
Bitmap.createBitmap(source, newRect.left, newRect.top, newRect.width(),
newRect.height(), matrix, true);

温馨提示:

虹软人脸识别Android Demo中提供了很多人脸识别相关功能，如：画人脸框适配方案；异步人脸特征提取；异步人脸特征比对等等，有需要可以在下面链接下载：
Android Demo可在虹软人脸识别开放平台下载