人脸识别方案
- CoreImage （二维码识别，人脸识别）
- face++ 2014阿里 收费（两种方案本地计算 服务器计算）
- 腾讯优图
- OpenCV （人脸识别 滤镜等）
- libefacedetection c++
- AVFoundation
- vision 面部检查 iOS11.0以上
这里主要了解AVFoundation的人脸识别
tips：视频采集上文已经讲过，这里不再赘述
1.视频采集
2.配置Session，添加一个元数据的输出
3.指定检测的元数据类型（人脸，二维码，一维码）
4.开始捕捉，设置捕捉完成代理
//媒体设备
self.metadataOutput = [[AVCaptureMetadataOutput alloc]init];
//为捕捉会话添加设备
if ([self.captureSession canAddOutput:self.metadataOutput]){
[self.captureSession addOutput:self.metadataOutput];
//获得人脸属性
//优化 指定元数据的类型，减少识别兴趣，只对人类数据有兴趣
NSArray *metadatObjectTypes = @[AVMetadataObjectTypeFace];
//设置metadataObjectTypes 指定对象输出的元数据类型。
/*
限制检查到元数据类型集合的做法是一种优化处理方法。可以减少我们实际感兴趣的对象数量
支持多种元数据。这里只保留对人脸元数据感兴趣
*/
self.metadataOutput.metadataObjectTypes = metadatObjectTypes;
//创建主队列： 因为人脸检测用到了硬件加速，而且许多重要的任务都在主线程中执行，所以需要为这次参数指定主队列。
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
//4.设置代理
//通过设置AVCaptureVideoDataOutput的代理，就能获取捕获到一帧一帧数据
//检测是否包含人脸数据，如果包含则调用回调方法
[self.metadataOutput setMetadataObjectsDelegate:self queue:mainQueue];
5.代理方法中获取捕捉人脸相关信息
//代理方法--捕获到你设置的元数据对象
//捕捉数据
- (void)captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput
didOutputMetadataObjects:(NSArray *)metadataObjects
fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection {
//使用循环，打印人脸数据(人脸数据会重复)
for (AVMetadataFaceObject *face in metadataObjects) {
NSLog(@"Face detected with ID:%li",(long)face.faceID);
NSLog(@"Face bounds:%@",NSStringFromCGRect(face.bounds));
}
//将元数据 传递给 THPreviewView.m 将元数据转换为layer
[self.faceDetectionDelegate didDetectFaces:metadataObjects];
}
6.对人脸数据的处理！如将人脸框出来
7.拿到人脸数据后的处理，细节较多，以下附上详细代码
#import "THPreviewView.h"
@interface THPreviewView ()
@property(nonatomic,strong)CALayer *overlayLayer;
@property(strong,nonatomic)NSMutableDictionary *faceLayers;
@property(nonatomic,strong)AVCaptureVideoPreviewLayer *previewLayer;
@end
@implementation THPreviewView
+ (Class)layerClass {
//重写layerClass方法
return [AVCaptureVideoPreviewLayer class];
}
- (id)initWithFrame:(CGRect)frame {
self = [super initWithFrame:frame];
if (self) {
[self setupView];
}
return self;
}
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)coder {
self = [super initWithCoder:coder];
if (self) {
[self setupView];
}
return self;
}
- (void)setupView {
//初始化faceLayers属性 字典 用来记录人脸图层
self.faceLayers = [NSMutableDictionary dictionary];
//图层的填充方式
//设置videoGravity 使用AVLayerVideoGravityResizeAspectFill 铺满整个预览层的边界范围
self.previewLayer.videoGravity = AVLayerVideoGravityResizeAspectFill;
//初始化overlayLayer
self.overlayLayer = [CALayer layer];
//设置它的frame
self.overlayLayer.frame = self.bounds;
//子图层形变 sublayerTransform属性 Core Animation动画
//假设你的图层上的图形会发生3D变换，设置投影方式（透视投影）
self.overlayLayer.sublayerTransform = CATransform3DMakePerspective(1000);
//将子图层添加到预览图层来
[self.previewLayer addSublayer:self.overlayLayer];
}
//会话的get方法
- (AVCaptureSession*)session {
return self.previewLayer.session;
}
//会话的set方法
- (void)setSession:(AVCaptureSession *)session {
self.previewLayer.session = session;
}
//获得layer
- (AVCaptureVideoPreviewLayer *)previewLayer {
return (AVCaptureVideoPreviewLayer *)self.layer;
}
//将检测到的人脸进行可视化
- (void)didDetectFaces:(NSArray *)faces {
//创建一个本地数组 保存转换后的人脸数据
NSArray *transformedFaces = [self transformedFacesFromFaces:faces];
//如果人脸从摄像头消失，删除它的图层faceID
//获取faceLayers的key，用于确定哪些人移除了视图并将对应的图层移出界面。
/*
支持同时识别10个人脸
*/
//先假设所有的人脸都需要删除，然后获取不需要删除的faceid从删除列表中移除
NSMutableArray *lostFaces = [self.faceLayers.allKeys mutableCopy];
//遍历每个转换的人脸对象
for (AVMetadataFaceObject *face in transformedFaces) {
//获取关联的faceID。这个属性唯一标识一个检测到的人脸
NSNumber *faceID = @(face.faceID);
//faceid存在，意味着
//将对象从lostFaces 移除
[lostFaces removeObject:faceID];
//old face
//拿到当前faceID对应的layer
CALayer *layer = self.faceLayers[faceID];
//new face
//如果给定的faceID 没有找到对应的图层
if (!layer) {
//调用makeFaceLayer 创建一个新的人脸图层
layer = [self makeFaceLayer];
//将新的人脸图层添加到 overlayLayer上
[self.overlayLayer addSublayer:layer];
//将layer加入到字典中
self.faceLayers[faceID] = layer;
}
//设置图层的transform属性 CATransform3DIdentity 图层默认变化 这样可以重新设置之前应用的变化
//单元矩阵
layer.transform = CATransform3DIdentity;
//图层的大小 = 人脸的大小
layer.frame = face.bounds;
//z轴
//判断人脸对象是否具有有效的斜倾交。
//理解为人的头部向肩膀方向倾斜
if (face.hasRollAngle) {
//如果为YES,则获取相应的CATransform3D 值
CATransform3D t = [self transformForRollAngle:face.rollAngle];
//将它与标识变化关联在一起，并设置transform属性
layer.transform = CATransform3DConcat(layer.transform, t);
}
//y轴
//判断人脸对象是否具有有效的偏转角
if (face.hasYawAngle) {
//如果为YES,则获取相应的CATransform3D 值
CATransform3D t = [self transformForYawAngle:face.yawAngle];
layer.transform = CATransform3DConcat(layer.transform, t);
}
}
//处理已经从镜头中消失的人脸图层
//遍历数组将剩下的人脸ID集合从上一个图层和faceLayers字典中移除
for (NSNumber *faceID in lostFaces) {
CALayer *layer = self.faceLayers[faceID];
[layer removeFromSuperlayer];
[self.faceLayers removeObjectForKey:faceID];
}
}
//将设备的坐标空间的人脸转换为视图空间的对象集合
- (NSArray *)transformedFacesFromFaces:(NSArray *)faces {
NSMutableArray *transformeFaces = [NSMutableArray array];
for (AVMetadataObject *face in faces) {
//将摄像头的人脸数据 转换为 视图上的可展示的数据
//简单说：UIKit的坐标 与 摄像头坐标系统（0，0）-（1，1）不一样。所以需要转换
//转换需要考虑图层、镜像、视频重力、方向等因素 在iOS6.0之前需要开发者自己计算，但iOS6.0后提供方法
AVMetadataObject *transformedFace = [self.previewLayer transformedMetadataObjectForMetadataObject:face];
//转换成功后，加入到数组中
[transformeFaces addObject:transformedFace];
}
return transformeFaces;
}
- (CALayer *)makeFaceLayer {
//创建一个layer
CALayer *layer = [CALayer layer];
//边框宽度为5.0f
layer.borderWidth = 5.0f;
//边框颜色为红色
layer.borderColor = [UIColor redColor].CGColor;
layer.contents = (id)[UIImage imageNamed:@"551.png"].CGImage;
//返回layer
return layer;
}
//将 RollAngle 的 rollAngleInDegrees 值转换为 CATransform3D
- (CATransform3D)transformForRollAngle:(CGFloat)rollAngleInDegrees {
//将人脸对象得到的RollAngle 单位“度” 转为Core Animation需要的弧度值
CGFloat rollAngleInRadians = THDegreesToRadians(rollAngleInDegrees);
//将结果赋给CATransform3DMakeRotation x,y,z轴为0，0，1 得到绕Z轴倾斜角旋转转换
return CATransform3DMakeRotation(rollAngleInRadians, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
}
//将 YawAngle 的 yawAngleInDegrees 值转换为 CATransform3D
- (CATransform3D)transformForYawAngle:(CGFloat)yawAngleInDegrees {
//将角度转换为弧度值
CGFloat yawAngleInRaians = THDegreesToRadians(yawAngleInDegrees);
//将结果CATransform3DMakeRotation x,y,z轴为0，-1，0 得到绕Y轴选择。
//由于overlayer 需要应用sublayerTransform，所以图层会投射到z轴上，人脸从一侧转向另一侧会有3D 效果
CATransform3D yawTransform = CATransform3DMakeRotation(yawAngleInRaians, 0.0f, -1.0f, 0.0f);
//因为应用程序的界面固定为垂直方向，但需要为设备方向计算一个相应的旋转变换
//如果不这样，会造成人脸图层的偏转效果不正确
return CATransform3DConcat(yawTransform, [self orientationTransform]);
}
- (CATransform3D)orientationTransform {
CGFloat angle = 0.0;
//拿到设备方向
switch ([UIDevice currentDevice].orientation) {
//方向：下
case UIDeviceOrientationPortraitUpsideDown:
angle = M_PI;
break;
//方向：右
case UIDeviceOrientationLandscapeRight:
angle = -M_PI / 2.0f;
break;
//方向：左
case UIDeviceOrientationLandscapeLeft:
angle = M_PI /2.0f;
break;
//其他
default:
angle = 0.0f;
break;
}
return CATransform3DMakeRotation(angle, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
}
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Wunused"
static CGFloat THDegreesToRadians(CGFloat degrees) {
return degrees * M_PI / 180;
}
static CATransform3D CATransform3DMakePerspective(CGFloat eyePosition) {
//投影方式
//CATransform3D 图层的旋转，缩放，偏移，歪斜和应用的透
//CATransform3DIdentity是单位矩阵，该矩阵没有缩放，旋转，歪斜，透视。该矩阵应用到图层上，就是设置默认值。
CATransform3D transform = CATransform3DIdentity;
//透视效果（就是近大远小），是通过设置m34 m34 = -1.0/D 默认是0.D越小透视效果越明显
//D:eyePosition 观察者到投射面的距离 500-1000
transform.m34 = -1.0/eyePosition;
return transform;
}
#pragma clang diagnostic pop
@end
二维码识别
二维码分类
- QR码：移动营销
- Aztec码 ：登机牌
- PDF417：商品运输
二维码识别要比人脸识别简单，不需要计算角度偏移
区别在于设置相机自动对焦，以及采集数据之后代理方法中的处理
//委托代理回掉。处理条码
- (void)captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput
didOutputMetadataObjects:(NSArray *)metadataObjects
fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection {
if (metadataObjects.count > 0) {
NSLog(@"%@",metadataObjects[0]);
/*
<AVMetadataMachineReadableCodeObject: 0x17002db20, type="org.iso.QRCode", bounds={ 0.4,0.4 0.1x0.2 }>corners { 0.4,0.6 0.6,0.6 0.6,0.4 0.4,0.4 }, time 122373330766250, stringValue ""http://www.echargenet.com/portal/csService/html/app.html
*/
}
//获取了
[self.codeDetectionDelegate didDetectCodes:metadataObjects];
}
