Detecta la cara y luego recorta automáticamente las imágenes

Me las arreglé para tomar fragmentos de código de varias fuentes y unirlos. Es un trabajo que todavía está en progreso. Además, ¿tienes alguna imagen de ejemplo?

'''
Sources:
http://pythonpath.wordpress.com/2012/05/08/pil-to-opencv-image/
http://www.lucaamore.com/?p=638
'''

#Python 2.7.2
#Opencv 2.4.2
#PIL 1.1.7

import cv
import Image

def DetectFace(image, faceCascade):
    #modified from: http://www.lucaamore.com/?p=638

    min_size = (20,20)
    image_scale = 1
    haar_scale = 1.1
    min_neighbors = 3
    haar_flags = 0

    # Allocate the temporary images
    smallImage = cv.CreateImage(
            (
                cv.Round(image.width / image_scale),
                cv.Round(image.height / image_scale)
            ), 8 ,1)

    # Scale input image for faster processing
    cv.Resize(image, smallImage, cv.CV_INTER_LINEAR)

    # Equalize the histogram
    cv.EqualizeHist(smallImage, smallImage)

    # Detect the faces
    faces = cv.HaarDetectObjects(
            smallImage, faceCascade, cv.CreateMemStorage(0),
            haar_scale, min_neighbors, haar_flags, min_size
        )

    # If faces are found
    if faces:
        for ((x, y, w, h), n) in faces:
            # the input to cv.HaarDetectObjects was resized, so scale the
            # bounding box of each face and convert it to two CvPoints
            pt1 = (int(x * image_scale), int(y * image_scale))
            pt2 = (int((x + w) * image_scale), int((y + h) * image_scale))
            cv.Rectangle(image, pt1, pt2, cv.RGB(255, 0, 0), 5, 8, 0)

    return image

def pil2cvGrey(pil_im):
    #from: http://pythonpath.wordpress.com/2012/05/08/pil-to-opencv-image/
    pil_im = pil_im.convert('L')
    cv_im = cv.CreateImageHeader(pil_im.size, cv.IPL_DEPTH_8U, 1)
    cv.SetData(cv_im, pil_im.tostring(), pil_im.size[0]  )
    return cv_im

def cv2pil(cv_im):
    return Image.fromstring("L", cv.GetSize(cv_im), cv_im.tostring())


pil_im=Image.open('testPics/faces.jpg')
cv_im=pil2cv(pil_im)
#the haarcascade files tells opencv what to look for.
faceCascade = cv.Load('C:/Python27/Lib/site-packages/opencv/haarcascade_frontalface_default.xml')
face=DetectFace(cv_im,faceCascade)
img=cv2pil(face)
img.show()

Pruebas en la primera página de Google ("caras" en Google):

Actualizar

Este código debería hacer exactamente lo que quieres. Si tienes preguntas, déjamelo saber. Traté de incluir muchos comentarios en el código:

'''
Sources:
http://opencv.willowgarage.com/documentation/python/cookbook.html
http://www.lucaamore.com/?p=638
'''

#Python 2.7.2
#Opencv 2.4.2
#PIL 1.1.7

import cv #Opencv
import Image #Image from PIL
import glob
import os

def DetectFace(image, faceCascade, returnImage=False):
    # This function takes a grey scale cv image and finds
    # the patterns defined in the haarcascade function
    # modified from: http://www.lucaamore.com/?p=638

    #variables    
    min_size = (20,20)
    haar_scale = 1.1
    min_neighbors = 3
    haar_flags = 0

    # Equalize the histogram
    cv.EqualizeHist(image, image)

    # Detect the faces
    faces = cv.HaarDetectObjects(
            image, faceCascade, cv.CreateMemStorage(0),
            haar_scale, min_neighbors, haar_flags, min_size
        )

    # If faces are found
    if faces and returnImage:
        for ((x, y, w, h), n) in faces:
            # Convert bounding box to two CvPoints
            pt1 = (int(x), int(y))
            pt2 = (int(x + w), int(y + h))
            cv.Rectangle(image, pt1, pt2, cv.RGB(255, 0, 0), 5, 8, 0)

    if returnImage:
        return image
    else:
        return faces

def pil2cvGrey(pil_im):
    # Convert a PIL image to a greyscale cv image
    # from: http://pythonpath.wordpress.com/2012/05/08/pil-to-opencv-image/
    pil_im = pil_im.convert('L')
    cv_im = cv.CreateImageHeader(pil_im.size, cv.IPL_DEPTH_8U, 1)
    cv.SetData(cv_im, pil_im.tostring(), pil_im.size[0]  )
    return cv_im

def cv2pil(cv_im):
    # Convert the cv image to a PIL image
    return Image.fromstring("L", cv.GetSize(cv_im), cv_im.tostring())

def imgCrop(image, cropBox, boxScale=1):
    # Crop a PIL image with the provided box [x(left), y(upper), w(width), h(height)]

    # Calculate scale factors
    xDelta=max(cropBox[2]*(boxScale-1),0)
    yDelta=max(cropBox[3]*(boxScale-1),0)

    # Convert cv box to PIL box [left, upper, right, lower]
    PIL_box=[cropBox[0]-xDelta, cropBox[1]-yDelta, cropBox[0]+cropBox[2]+xDelta, cropBox[1]+cropBox[3]+yDelta]

    return image.crop(PIL_box)

def faceCrop(imagePattern,boxScale=1):
    # Select one of the haarcascade files:
    #   haarcascade_frontalface_alt.xml  <-- Best one?
    #   haarcascade_frontalface_alt2.xml
    #   haarcascade_frontalface_alt_tree.xml
    #   haarcascade_frontalface_default.xml
    #   haarcascade_profileface.xml
    faceCascade = cv.Load('haarcascade_frontalface_alt.xml')

    imgList=glob.glob(imagePattern)
    if len(imgList)<=0:
        print 'No Images Found'
        return

    for img in imgList:
        pil_im=Image.open(img)
        cv_im=pil2cvGrey(pil_im)
        faces=DetectFace(cv_im,faceCascade)
        if faces:
            n=1
            for face in faces:
                croppedImage=imgCrop(pil_im, face[0],boxScale=boxScale)
                fname,ext=os.path.splitext(img)
                croppedImage.save(fname+'_crop'+str(n)+ext)
                n+=1
        else:
            print 'No faces found:', img

def test(imageFilePath):
    pil_im=Image.open(imageFilePath)
    cv_im=pil2cvGrey(pil_im)
    # Select one of the haarcascade files:
    #   haarcascade_frontalface_alt.xml  <-- Best one?
    #   haarcascade_frontalface_alt2.xml
    #   haarcascade_frontalface_alt_tree.xml
    #   haarcascade_frontalface_default.xml
    #   haarcascade_profileface.xml
    faceCascade = cv.Load('haarcascade_frontalface_alt.xml')
    face_im=DetectFace(cv_im,faceCascade, returnImage=True)
    img=cv2pil(face_im)
    img.show()
    img.save('test.png')


# Test the algorithm on an image
#test('testPics/faces.jpg')

# Crop all jpegs in a folder. Note: the code uses glob which follows unix shell rules.
# Use the boxScale to scale the cropping area. 1=opencv box, 2=2x the width and height
faceCrop('testPics/*.jpg',boxScale=1)

Usando la imagen de arriba, este código extrae 52 de las 59 caras, produciendo archivos recortados como:

facedetect Envoltorio CLI de OpenCV escrito en Python

https://github.com/wavexx/facedetect es un buen contenedor de Python OpenCV CLI, y he agregado el siguiente ejemplo a su README.

Instalación:

sudo apt install python3-opencv opencv-data imagemagick
git clone https://gitlab.com/wavexx/facedetect
git -C facedetect checkout 5f9b9121001bce20f7d87537ff506fcc90df48ca

Obtener mi imagen de prueba:

mkdir -p pictures
wget -O pictures/test.jpg https://raw.githubusercontent.com/cirosantilli/media/master/Ciro_Santilli_with_a_stone_carved_Budai_in_the_Feilai_Feng_caves_near_the_Lingyin_Temple_in_Hangzhou_in_2012.jpg

Uso:

mkdir -p faces
for file in pictures/*.jpg; do
  name=$(basename "$file")
  i=0
  facedetect/facedetect --data-dir /usr/share/opencv4 "$file" |
    while read x y w h; do
      convert "$file" -crop ${w}x${h}+${x}+${y} "faces/${name%.*}_${i}.${name##*.}"
    i=$(($i+1))
    done
done

Si no pasa --data-dir en este sistema, falla con:

facedetect: error: cannot load HAAR_FRONTALFACE_ALT2 from /usr/share/opencv/haarcascades/haarcascade_frontalface_alt2.xml

y el archivo que está buscando probablemente se encuentre en:/usr/share/opencv4/haarcascades en el sistema.

Después de ejecutarlo, el archivo:

faces/test_0.jpg

contiene:

que fue extraído de la imagen original pictures/test.jpg :

Budai no fue reconocido :-( Si lo hubiera hecho, aparecería bajo faces/test_1.jpg , pero ese archivo no existe.

Probemos con otro con caras parcialmente vueltas https://raw.githubusercontent.com/cirosantilli/media/master/Ciro_Santilli_with_his_mother_in_law_while_his_wedding_in_2017.jpg

Hmmm, no hay coincidencias, las caras no son lo suficientemente claras para el software.

Probado en Ubuntu 20.10, OpenCV 4.2.0.

Otra opción disponible es dlib, que se basa en enfoques de aprendizaje automático.

import dlib
from PIL import Image
from skimage import io
import matplotlib.pyplot as plt


def detect_faces(image):

    # Create a face detector
    face_detector = dlib.get_frontal_face_detector()

    # Run detector and get bounding boxes of the faces on image.
    detected_faces = face_detector(image, 1)
    face_frames = [(x.left(), x.top(),
                    x.right(), x.bottom()) for x in detected_faces]

    return face_frames

# Load image
img_path = 'test.jpg'
image = io.imread(img_path)

# Detect faces
detected_faces = detect_faces(image)

# Crop faces and plot
for n, face_rect in enumerate(detected_faces):
    face = Image.fromarray(image).crop(face_rect)
    plt.subplot(1, len(detected_faces), n+1)
    plt.axis('off')
    plt.imshow(face)