使用 Android Camera2 API 进行人脸检测和画圆

Posted 2023-03-16

【中文标题】使用 Android Camera2 API 进行人脸检测和画圆

【英文标题】：Face detection & draw circle using Android Camera2 API

【发布时间】：2018-07-04 06:13:15

【问题描述】：

目前我正在尝试将 Camera2.Face 转换为实际视图的矩形，以便在 Camera2 API 检测到的面部上绘制圆圈。

我可以通过以下代码将面孔数量及其数据放入回调中：

private CameraCaptureSession.CaptureCallback mCaptureCallback
= new CameraCaptureSession.CaptureCallback() 
    private void process(CaptureResult result) 
        Integer mode = result.get(CaptureResult.STATISTICS_FACE_DETECT_MODE);
        Face [] faces = result.get(CaptureResult.STATISTICS_FACES);
        if(faces != null && mode != null)
            Log.e("tag", "faces : " + faces.length + " , mode : " + mode ); 
    

    @Override
    public void onCaptureProgressed(CameraCaptureSession session, CaptureRequest request, CaptureResult partialResult) 
        process(partialResult);
    

    @Override
    public void onCaptureCompleted(CameraCaptureSession session, CaptureRequest request, TotalCaptureResult result) 
        process(result);
    

到目前为止，我尝试使用以下代码将 Face rect 转换为实际视图坐标（似乎它不起作用）：

/**
* Callback from the CameraCaptureSession.CaptureCallback
*/
@Override
public void onFaceDetection(Face[] faces) 
    if (mCameraView != null) 
        setFaceDetectionMatrix();
        setFaceDetectionLayout(faces);
    


/**
 * This method gets the scaling values of the face in matrix
 */
private void setFaceDetectionMatrix() 
    // Face Detection Matrix
    mFaceDetectionMatrix = new Matrix();
    // Need mirror for front camera.
    boolean mirror = mCameraView.getFacing() == CameraView.FACING_FRONT;
    mFaceDetectionMatrix.setScale(mirror ? -1 : 1, 1);
    mFaceDetectionMatrix.postRotate(mCameraDisplayOrientation);

    Rect activeArraySizeRect = mCameraView.getCameraCharacteristics().get(CameraCharacteristics.SENSOR_INFO_ACTIVE_ARRAY_SIZE);
    Log.i("Test", "activeArraySizeRect1: (" + activeArraySizeRect + ") -> " + activeArraySizeRect.width() + ", " + activeArraySizeRect.height());
    Log.i("Test", "activeArraySizeRect2: " + cameraOverlayDrawingView.getWidth() + ", " + cameraOverlayDrawingView.getHeight());
    float s1 = cameraOverlayDrawingView.getWidth() / activeArraySizeRect.width();
    float s2 = cameraOverlayDrawingView.getHeight() / activeArraySizeRect.height();
    mFaceDetectionMatrix.postScale(s1, s2);
    mFaceDetectionMatrix.postTranslate(cameraOverlayDrawingView.getWidth() / 2, cameraOverlayDrawingView.getHeight() / 2);


/**
 * This method set the matrix for translating rect
 */
private void setFaceDetectionLayout(Face[] faces) 
    if (faces.length == 0) 
        cameraOverlayDrawingView.setHaveFaces(false, null);
     else if (faces.length > 0) 
        List<Rect> faceRects;
        faceRects = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < faces.length; i++) 
            Log.i("Test", "Activity face" + i + " bounds: " + faces[i].getBounds());
            if (faces[i].getScore() > 50) 
                int left = faces[i].getBounds().left;
                int top = faces[i].getBounds().top;
                int right = faces[i].getBounds().right;
                int bottom = faces[i].getBounds().bottom;

                Rect uRect = new Rect(left, top, right, bottom);
                RectF rectF = new RectF(uRect);
                mFaceDetectionMatrix.mapRect(rectF);
                uRect.set((int) rectF.left, (int) rectF.top, (int) rectF.right, (int) rectF.bottom);
                Log.i("Test", "Activity rect" + i + " bounds: " + uRect);
                    faceRects.add(uRect);
            
        
        cameraOverlayDrawingView.setHaveFaces(true, faceRects);
    

【问题讨论】：

值得在 github 上发布一个示例应用程序，这样我们就可以玩弄它，也许会找到解决方案

我已经添加了代码来根据这个链接在圆上画圆：github.com/rajktariya/android-Camera2-Front-with-Face-Detection/…

这些计算是错误的还是它不起作用是什么意思？可以发个截图吗？

你的意思是它不工作。所以有什么错误吗？

还没有。如果我发现了什么，我一定会告诉你的。

【参考方案1】：

新： 我已经管理了我所有的手机轮换。我猜 offsetDxDy 取决于我的布局，但如果我不得不告诉你真相，我不知道为什么我将值设置为 100。它在我的华为 P9 上运行良好，我以经验的方式找到了它。我还没有尝试找出是否取决于我的手机或我的 XML 布局或两者兼而有之。

无论如何，矩阵现在已经找到了，所以你可以调整它们以适应你的需要。

注意：我的setRotation 不是那么通用，因为我没有对其进行参数化

int orientationOffset = mCameraCharacteristics.get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION);

您可以尝试这样做，以使完整的通用代码与 SENSOR_ORIENTATION 不同，与此示例中的 270 不同。

因此，此代码适用于带有硬件摄像头传感器且方向为 270 的手机。

华为 P9 有它。

只是为了让您了解如何将旋转绑定到 se 硬件传感器方向，这在我的 P9 上也能正常工作（但我没有任何其他硬件要测试）

if (mSwappedDimensions) 
    // Display Rotation 0
    mFaceDetectionMatrix.setRotate(orientationOffset);
    mFaceDetectionMatrix.postScale(mirror ? -s1 : s1, s2);
    mFaceDetectionMatrix.postTranslate(mPreviewSize.getHeight() + offsetDxDy, mPreviewSize.getWidth() + offsetDxDy);
 else 
    // Display Rotation 90 e 270
    if (displayRotation == Surface.ROTATION_90) 
        mFaceDetectionMatrix.setRotate(orientationOffset + 90);
        mFaceDetectionMatrix.postScale(mirror ? -s1 : s1, s2);
        mFaceDetectionMatrix.postTranslate(mPreviewSize.getWidth() + offsetDxDy, -offsetDxDy);
     else if (displayRotation == Surface.ROTATION_270) 
        mFaceDetectionMatrix.setRotate(orientationOffset + 270);
        mFaceDetectionMatrix.postScale(mirror ? -s1 : s1, s2);
        mFaceDetectionMatrix.postTranslate(-offsetDxDy, mPreviewSize.getHeight() + offsetDxDy);
    

这是我的最终代码（也可以在 GitHub 上找到）

int orientationOffset = mCameraCharacteristics.get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION);
Rect activeArraySizeRect = mCameraCharacteristics.get(CameraCharacteristics.SENSOR_INFO_ACTIVE_ARRAY_SIZE);

// Face Detection Matrix
mFaceDetectionMatrix = new Matrix();

Log.i("Test", "activeArraySizeRect1: (" + activeArraySizeRect + ") -> " + activeArraySizeRect.width() + ", " + activeArraySizeRect.height());
Log.i("Test", "activeArraySizeRect2: " + mPreviewSize.getWidth() + ", " + mPreviewSize.getHeight());
float s1 = mPreviewSize.getWidth() / (float)activeArraySizeRect.width();
float s2 = mPreviewSize.getHeight() / (float)activeArraySizeRect.height();
//float s1 = mOverlayView.getWidth();
//float s2 = mOverlayView.getHeight();
boolean mirror = (facing == CameraCharacteristics.LENS_FACING_FRONT); // we always use front face camera
boolean weAreinPortrait = true;
int offsetDxDy = 100;
if (mSwappedDimensions) 
    // Display Rotation 0
    mFaceDetectionMatrix.setRotate(270);
    mFaceDetectionMatrix.postScale(mirror ? -s1 : s1, s2);
    mFaceDetectionMatrix.postTranslate(mPreviewSize.getHeight() + offsetDxDy, mPreviewSize.getWidth() + offsetDxDy);
 else 
    // Display Rotation 90 e 270
    if (displayRotation == Surface.ROTATION_90) 
        mFaceDetectionMatrix.setRotate(0);
        mFaceDetectionMatrix.postScale(mirror ? -s1 : s1, s2);
        mFaceDetectionMatrix.postTranslate(mPreviewSize.getWidth() + offsetDxDy, -offsetDxDy);
     else if (displayRotation == Surface.ROTATION_270) 
        mFaceDetectionMatrix.setRotate(180);
        mFaceDetectionMatrix.postScale(mirror ? -s1 : s1, s2);
        mFaceDetectionMatrix.postTranslate(-offsetDxDy, mPreviewSize.getHeight() + offsetDxDy);
    

这是您在其中的公共 github 存储库 可以找到代码： https://github.com/shadowsheep1/android-camera2-api-face-recon。希望可以 帮你。

无论如何也只是为了给你一些理论，你正在做的是一个 2D 平面变换。我的意思是您有一个平面（硬件传感器），您必须在预览平面上重新映射该平面上的对象。

所以你必须照顾：

旋转

：这取决于您的硬件传感器旋转和手机旋转。

镜像

：水平镜像取决于您是否使用前置摄像头，垂直镜像取决于手机旋转）。镜像是通过缩放矩阵中的“-”符号完成的。

平移

：这取决于您的对象通过旋转（这也取决于您正在处理的旋转中心）和平移放置在哪里。因此，您必须在预览中替换查看您的对象。

数学理论

前段时间我也在我的博客上写过一些技术文章，但都是意大利语的。

http://www.versionestabile.it/blog/trasformazioni-nel-piano/ http://www.versionestabile.it/blog/coordinate-omogenee/

【讨论】：

此解决方案适用于纵向模式。非常感谢您在其中度过了愉快的时光。

如果没有人脸怎么清除画圈

谢谢Shadowsheep，我正面临后置摄像头面部检测的问题。我可以得到前置摄像头 2 的矩阵吗？