From 379dcf87d56b83723db09580d90004170b48d61f Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Oscar Deniz Suarez Date: Thu, 21 Feb 2013 17:17:34 +0100 Subject: [PATCH] Added smile detector --- data/haarcascades/haarcascade_smile.xml | 8353 +++++++++++++++++++++++++++++++ samples/c/smiledetect.cpp | 282 ++ 2 files changed, 8635 insertions(+) create mode 100644 data/haarcascades/haarcascade_smile.xml create mode 100644 samples/c/smiledetect.cpp diff --git a/data/haarcascades/haarcascade_smile.xml b/data/haarcascades/haarcascade_smile.xml new file mode 100644 index 0000000..b7a6a3a --- /dev/null +++ b/data/haarcascades/haarcascade_smile.xml @@ -0,0 +1,8353 @@ + + + + + + + 36 18 + + <_> + + + <_> + + <_> + + + + <_> + 0 0 2 4 -1. + <_> + 0 2 2 2 2. + 0 + -4.8783610691316426e-004 + 0.5921934843063355 + -0.4416360855102539 + <_> + + <_> + + + + <_> + 34 10 2 8 -1. + <_> + 34 14 2 4 2. + 0 + -4.2209611274302006e-004 + 0.3031865060329437 + -0.3291291892528534 + <_> + + <_> + + + + <_> + 0 10 2 8 -1. + <_> + 0 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0.0622916705906391 + <_> + + <_> + + + + <_> + 13 4 8 8 -1. + <_> + 13 4 4 4 2. + <_> + 17 8 4 4 2. + 0 + -0.0205017495900393 + -0.6262530088424683 + 0.0682769715785980 + <_> + + <_> + + + + <_> + 34 16 2 2 -1. + <_> + 34 16 1 2 2. + 0 + 5.3187010053079575e-005 + -0.2514955997467041 + 0.2613196074962616 + <_> + + <_> + + + + <_> + 12 6 3 3 -1. + <_> + 12 7 3 1 3. + 0 + 3.3275580499321222e-003 + -0.1199077963829041 + 0.3651930093765259 + <_> + + <_> + + + + <_> + 21 7 4 4 -1. + <_> + 21 8 4 2 2. + 0 + 5.8408430777490139e-003 + -0.0827485173940659 + 0.2365082055330277 + <_> + + <_> + + + + <_> + 2 8 30 4 -1. + <_> + 2 8 15 2 2. + <_> + 17 10 15 2 2. + 0 + -0.0464623309671879 + -0.6928564906120300 + 0.0781976729631424 + <_> + + <_> + + + + <_> + 27 4 3 4 -1. + <_> + 27 5 3 2 2. + 0 + -3.7785700988024473e-003 + 0.3437257111072540 + -0.1027545034885407 + <_> + + <_> + + + + <_> + 5 4 3 4 -1. + <_> + 5 5 3 2 2. + 0 + 1.6655459767207503e-003 + -0.1160527989268303 + 0.3716202974319458 + <_> + + <_> + + + + <_> + 34 16 2 2 -1. + <_> + 34 16 1 2 2. + 0 + -5.7107670727418736e-005 + 0.4589366912841797 + -0.2123643010854721 + <_> + + <_> + + + + <_> + 0 16 34 2 -1. + <_> + 0 16 17 1 2. + <_> + 17 17 17 1 2. + 0 + -9.0066380798816681e-003 + -0.5953341126441956 + 0.0808764025568962 + <_> + + <_> + + + + <_> + 12 5 15 12 -1. + <_> + 12 9 15 4 3. + 0 + -0.1378971040248871 + 0.3957067131996155 + -0.0898853763937950 + <_> + + <_> + + + + <_> + 0 8 36 6 -1. + <_> + 12 10 12 2 9. + 0 + 0.5759987235069275 + -0.0538108199834824 + 0.8170394897460938 + <_> + + <_> + + + + <_> + 25 4 6 2 -1. + <_> + 25 5 6 1 2. + 0 + -2.3918158840388060e-003 + 0.1393374055624008 + -0.0421559289097786 + <_> + + <_> + + + + <_> + 0 17 2 1 -1. + <_> + 1 17 1 1 2. + 0 + 2.4896071408875287e-004 + -0.1485866010189056 + 0.2626332938671112 + <_> + + <_> + + + + <_> + 16 0 9 9 -1. + <_> + 19 0 3 9 3. + 0 + 0.0330624915659428 + 0.0306599102914333 + -0.3231860101222992 + <_> + + <_> + + + + <_> + 11 0 9 9 -1. + <_> + 14 0 3 9 3. + 0 + 0.0443218797445297 + 0.0478538200259209 + -0.7813590168952942 + <_> + + <_> + + + + <_> + 20 5 16 5 -1. + <_> + 24 5 8 5 2. + 0 + -0.0187181904911995 + 0.1201262027025223 + -0.1121146976947784 + <_> + + <_> + + + + <_> + 0 3 16 9 -1. + <_> + 4 3 8 9 2. + 0 + 0.0923093706369400 + 0.0424630790948868 + -0.8009700179100037 + <_> + + <_> + + + + <_> + 7 6 26 12 -1. + <_> + 20 6 13 6 2. + <_> + 7 12 13 6 2. + 0 + 0.0906654372811317 + -0.0223045293241739 + 0.1284797936677933 + <_> + + <_> + + + + <_> + 5 6 24 12 -1. + <_> + 5 6 12 6 2. + <_> + 17 12 12 6 2. + 0 + -0.0582949295639992 + -0.3936854004859924 + 0.0954821407794952 + <_> + + <_> + + + + <_> + 17 4 3 12 -1. + <_> + 18 4 1 12 3. + 0 + 4.6649780124425888e-003 + -0.0656419470906258 + 0.3640717864036560 + <_> + + <_> + + + + <_> + 1 11 6 1 -1. + <_> + 3 13 2 1 3. + 1 + 5.2480432204902172e-003 + 0.0687657818198204 + -0.5050830245018005 + <_> + + <_> + + + + <_> + 21 12 14 2 -1. + <_> + 28 12 7 1 2. + <_> + 21 13 7 1 2. + 0 + 2.5315659586340189e-003 + -0.0933471694588661 + 0.1649612933397293 + <_> + + <_> + + + + <_> + 1 13 2 3 -1. + <_> + 2 13 1 3 2. + 0 + 2.4391160695813596e-004 + -0.1888543963432312 + 0.1695670038461685 + <_> + + <_> + + + + <_> + 26 8 3 2 -1. + <_> + 27 9 1 2 3. + 1 + -6.3037211075425148e-003 + 0.3826352953910828 + -0.0590420998632908 + <_> + + <_> + + + + <_> + 10 8 2 3 -1. + <_> + 9 9 2 1 3. + 1 + 2.2754059173166752e-003 + -0.1224882006645203 + 0.2828365862369537 + <_> + + <_> + + + + <_> + 12 0 18 18 -1. + <_> + 12 0 9 18 2. + 0 + -0.2769486904144287 + 0.4851497113704681 + -0.0404825396835804 + <_> + + <_> + + + + <_> + 8 9 3 3 -1. + <_> + 7 10 3 1 3. + 1 + 5.8051547966897488e-003 + -0.0835584178566933 + 0.4215149879455566 + <_> + + <_> + + + + <_> + 28 5 5 6 -1. + <_> + 28 7 5 2 3. + 0 + 2.4654529988765717e-003 + -0.1281685978174210 + 0.2077662944793701 + <_> + + <_> + + + + <_> + 9 1 9 8 -1. + <_> + 9 1 9 4 2. + 1 + 7.8863510861992836e-003 + -0.1719754040241242 + 0.2079081982374191 + <_> + + <_> + + + + <_> + 0 0 36 2 -1. + <_> + 18 0 18 1 2. + <_> + 0 1 18 1 2. + 0 + -0.0118171302601695 + -0.5788066983222961 + 0.0589591413736343 + <_> + + <_> + + + + <_> + 5 0 26 6 -1. + <_> + 5 0 13 3 2. + <_> + 18 3 13 3 2. + 0 + -0.0641399174928665 + -0.6368926167488098 + 0.0417975001037121 + <_> + + <_> + + + + <_> + 28 3 3 3 -1. + <_> + 28 4 3 1 3. + 0 + -1.2179970508441329e-003 + 0.2356870025396347 + -0.0805152580142021 + <_> + + <_> + + + + <_> + 5 3 5 3 -1. + <_> + 5 4 5 1 3. + 0 + 2.8652620967477560e-003 + -0.0931371971964836 + 0.3902595043182373 + <_> + + <_> + + + + <_> + 14 12 8 2 -1. + <_> + 16 12 4 2 2. + 0 + -5.7746102102100849e-003 + -0.5753986835479736 + 0.0596776902675629 + <_> + + <_> + + + + <_> + 13 0 9 14 -1. + <_> + 16 0 3 14 3. + 0 + 0.0653770864009857 + 0.0341660715639591 + -0.7425342202186585 + <_> + + <_> + + + + <_> + 23 0 10 1 -1. + <_> + 23 0 5 1 2. + 1 + 0.0162657108157873 + 0.0536542609333992 + -0.2365860939025879 + <_> + + <_> + + + + <_> + 8 14 2 2 -1. + <_> + 8 14 1 2 2. + 1 + 2.2717609535902739e-003 + 0.0533591099083424 + -0.5494074225425720 + <_> + + <_> + + + + <_> + 0 12 36 3 -1. + <_> + 12 13 12 1 9. + 0 + 0.2262602001428604 + -0.0420460589230061 + 0.7791252136230469 + <_> + + <_> + + + + <_> + 0 13 34 4 -1. + <_> + 0 13 17 2 2. + <_> + 17 15 17 2 2. + 0 + -0.0293774604797363 + -0.5947058796882629 + 0.0548178702592850 + -1.1933319568634033 + 18 + -1 + diff --git a/samples/c/smiledetect.cpp b/samples/c/smiledetect.cpp new file mode 100644 index 0000000..dd2b03e --- /dev/null +++ b/samples/c/smiledetect.cpp @@ -0,0 +1,282 @@ +#include "opencv2/objdetect/objdetect.hpp" +#include "opencv2/highgui/highgui.hpp" +#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp" + +#include +#include +#include + +using namespace std; +using namespace cv; + +static void help() +{ + cout << "\nThis program demonstrates the smile detector.\n" + "Usage:\n" + "./smiledetect [--cascade= this is the frontal face classifier]\n" + " [--smile-cascade[=smile_cascade_path]]\n" + " [--scale=]\n" + " [--try-flip]\n" + " [filename|camera_index]\n\n" + "Example:\n" + "./smiledetect --cascade=\"../../data/haarcascades/haarcascade_frontalface_alt.xml\" --smile-cascade=\"../../data/haarcascades/haarcascade_smile.xml\" --scale=1.3\n\n" + "During execution:\n\tHit any key to quit.\n" + "\tUsing OpenCV version " << CV_VERSION << "\n" << endl; +} + +void detectAndDraw( Mat& img, CascadeClassifier& cascade, + CascadeClassifier& nestedCascade, + double scale, bool tryflip ); + +string cascadeName = "../../data/haarcascades/haarcascade_frontalface_alt.xml"; +string nestedCascadeName = "../../data/haarcascades/haarcascade_smile.xml"; + +// The number of detected neighbors depends on image size, these are for performing an approximate mapping to a maximum number of neighbors +const float coef1 = 0.3190; +const float coef2 = -48.7187; + + +int main( int argc, const char** argv ) +{ + CvCapture* capture = 0; + Mat frame, frameCopy, image; + const string scaleOpt = "--scale="; + size_t scaleOptLen = scaleOpt.length(); + const string cascadeOpt = "--cascade="; + size_t cascadeOptLen = cascadeOpt.length(); + const string nestedCascadeOpt = "--smile-cascade"; + size_t nestedCascadeOptLen = nestedCascadeOpt.length(); + const string tryFlipOpt = "--try-flip"; + size_t tryFlipOptLen = tryFlipOpt.length(); + string inputName; + bool tryflip = false; + + help(); + + CascadeClassifier cascade, nestedCascade; + double scale = 1; + + for( int i = 1; i < argc; i++ ) + { + cout << "Processing " << i << " " << argv[i] << endl; + if( cascadeOpt.compare( 0, cascadeOptLen, argv[i], cascadeOptLen ) == 0 ) + { + cascadeName.assign( argv[i] + cascadeOptLen ); + cout << " from which we have cascadeName= " << cascadeName << endl; + } + else if( nestedCascadeOpt.compare( 0, nestedCascadeOptLen, argv[i], nestedCascadeOptLen ) == 0 ) + { + if( argv[i][nestedCascadeOpt.length()] == '=' ) + nestedCascadeName.assign( argv[i] + nestedCascadeOpt.length() + 1 ); + if( !nestedCascade.load( nestedCascadeName ) ) + cerr << "WARNING: Could not load classifier cascade for nested objects" << endl; + } + else if( scaleOpt.compare( 0, scaleOptLen, argv[i], scaleOptLen ) == 0 ) + { + if( !sscanf( argv[i] + scaleOpt.length(), "%lf", &scale ) || scale < 1 ) + scale = 1; + cout << " from which we read scale = " << scale << endl; + } + else if( tryFlipOpt.compare( 0, tryFlipOptLen, argv[i], tryFlipOptLen ) == 0 ) + { + tryflip = true; + cout << " will try to flip image horizontally to detect assymetric objects\n"; + } + else if( argv[i][0] == '-' ) + { + cerr << "WARNING: Unknown option " << argv[i] << endl; + } + else + inputName.assign( argv[i] ); + } + + if( !cascade.load( cascadeName ) ) + { + cerr << "ERROR: Could not load classifier cascade" << endl; + help(); + return -1; + } + + if( inputName.empty() || (isdigit(inputName.c_str()[0]) && inputName.c_str()[1] == '\0') ) + { + capture = cvCaptureFromCAM( inputName.empty() ? 0 : inputName.c_str()[0] - '0' ); + int c = inputName.empty() ? 0 : inputName.c_str()[0] - '0' ; + if(!capture) cout << "Capture from CAM " << c << " didn't work" << endl; + } + else if( inputName.size() ) + { + image = imread( inputName, 1 ); + if( image.empty() ) + { + capture = cvCaptureFromAVI( inputName.c_str() ); + if(!capture) cout << "Capture from AVI didn't work" << endl; + } + } + else + { + image = imread( "lena.jpg", 1 ); + if(image.empty()) cout << "Couldn't read lena.jpg" << endl; + } + + cvNamedWindow( "result", 1 ); + + if( capture ) + { + cout << "In capture ..." << endl; + for(;;) + { + IplImage* iplImg = cvQueryFrame( capture ); + frame = iplImg; + if( frame.empty() ) + break; + if( iplImg->origin == IPL_ORIGIN_TL ) + frame.copyTo( frameCopy ); + else + flip( frame, frameCopy, 0 ); + + detectAndDraw( frameCopy, cascade, nestedCascade, scale, tryflip ); + + if( waitKey( 10 ) >= 0 ) + goto _cleanup_; + } + + waitKey(0); + +_cleanup_: + cvReleaseCapture( &capture ); + } + else + { + cout << "In image read" << endl; + if( !image.empty() ) + { + detectAndDraw( image, cascade, nestedCascade, scale, tryflip ); + waitKey(0); + } + else if( !inputName.empty() ) + { + /* assume it is a text file containing the + list of the image filenames to be processed - one per line */ + FILE* f = fopen( inputName.c_str(), "rt" ); + if( f ) + { + char buf[1000+1]; + while( fgets( buf, 1000, f ) ) + { + int len = (int)strlen(buf), c; + while( len > 0 && isspace(buf[len-1]) ) + len--; + buf[len] = '\0'; + cout << "file " << buf << endl; + image = imread( buf, 1 ); + if( !image.empty() ) + { + detectAndDraw( image, cascade, nestedCascade, scale, tryflip ); + c = waitKey(0); + if( c == 27 || c == 'q' || c == 'Q' ) + break; + } + else + { + cerr << "Aw snap, couldn't read image " << buf << endl; + } + } + fclose(f); + } + } + } + + cvDestroyWindow("result"); + return 0; +} + +void detectAndDraw( Mat& img, CascadeClassifier& cascade, + CascadeClassifier& nestedCascade, + double scale, bool tryflip) +{ + int i = 0; + vector faces, faces2; + const static Scalar colors[] = { CV_RGB(0,0,255), + CV_RGB(0,128,255), + CV_RGB(0,255,255), + CV_RGB(0,255,0), + CV_RGB(255,128,0), + CV_RGB(255,255,0), + CV_RGB(255,0,0), + CV_RGB(255,0,255)} ; + Mat gray, smallImg( cvRound (img.rows/scale), cvRound(img.cols/scale), CV_8UC1 ); + + const int max_neighbors = MAX(0, cvRound((float)coef1*smallImg.cols + coef2)); + + cvtColor( img, gray, CV_BGR2GRAY ); + resize( gray, smallImg, smallImg.size(), 0, 0, INTER_LINEAR ); + equalizeHist( smallImg, smallImg ); + + cascade.detectMultiScale( smallImg, faces, + 1.1, 2, 0 + //|CV_HAAR_FIND_BIGGEST_OBJECT + //|CV_HAAR_DO_ROUGH_SEARCH + |CV_HAAR_SCALE_IMAGE + , + Size(30, 30) ); + if( tryflip ) + { + flip(smallImg, smallImg, 1); + cascade.detectMultiScale( smallImg, faces2, + 1.1, 2, 0 + //|CV_HAAR_FIND_BIGGEST_OBJECT + //|CV_HAAR_DO_ROUGH_SEARCH + |CV_HAAR_SCALE_IMAGE + , + Size(30, 30) ); + for( vector::const_iterator r = faces2.begin(); r != faces2.end(); r++ ) + { + faces.push_back(Rect(smallImg.cols - r->x - r->width, r->y, r->width, r->height)); + } + } + for( vector::iterator r = faces.begin(); r != faces.end(); r++, i++ ) + { + Mat smallImgROI; + vector nestedObjects; + Point center; + Scalar color = colors[i%8]; + int radius; + + double aspect_ratio = (double)r->width/r->height; + if( 0.75 < aspect_ratio && aspect_ratio < 1.3 ) + { + center.x = cvRound((r->x + r->width*0.5)*scale); + center.y = cvRound((r->y + r->height*0.5)*scale); + radius = cvRound((r->width + r->height)*0.25*scale); + circle( img, center, radius, color, 3, 8, 0 ); + } + else + rectangle( img, cvPoint(cvRound(r->x*scale), cvRound(r->y*scale)), + cvPoint(cvRound((r->x + r->width-1)*scale), cvRound((r->y + r->height-1)*scale)), + color, 3, 8, 0); + if( nestedCascade.empty() ) + continue; + + const int half_height=cvRound((float)r->height/2); + r->y=r->y + half_height; + r->height = half_height; + smallImgROI = smallImg(*r); + nestedCascade.detectMultiScale( smallImgROI, nestedObjects, + 1.1, 0, 0 + //|CV_HAAR_FIND_BIGGEST_OBJECT + //|CV_HAAR_DO_ROUGH_SEARCH + //|CV_HAAR_DO_CANNY_PRUNING + |CV_HAAR_SCALE_IMAGE + , + Size(30, 30) ); + + // Draw rectangle reflecting confidence + const int smile_neighbors = nestedObjects.size(); + cout << "Detected " << smile_neighbors << " smile neighbors" << endl; + const int rect_height = cvRound((float)img.rows * smile_neighbors / max_neighbors); + CvScalar col = CV_RGB((float)255 * smile_neighbors / max_neighbors, 0, 0); + rectangle(img, cvPoint(0, img.rows), cvPoint(img.cols/10, img.rows - rect_height), col, -1); + } + + cv::imshow( "result", img ); +} -- 2.7.4