OpenCV学习记录(二):自己训练haar特征的adaboost分类器进行人脸识别 标签: 脸部识别opencv 2017-07-03 21:38 26人阅读

上一篇文章中介绍了如何使用OpenCV自带的haar分类器进行人脸识别(点我打开)。

这次我试着自己去训练一个haar分类器,前后花了两天,最后总算是训练完了。不过效果并不是特别理想,由于我是在自己的笔记本上进行训练,为减少训练时间我的样本量不是很大,最后也只是勉强看看效果了。网上有关的资料和博客可以说很多了,只要耐心点总是能成功的。

采集样本:

首先要训练,就得有训练集。网上有很多国外高校开源的库可供下载:

1、卡耐基梅隆大学图像数据库(点我打开

2、MIT人脸数据库(点我打开

3、ORL人脸数据库(点我打开

由于是国外的网站,可能需要*,所以下载可能会有些麻烦。这里给出了我在网上收集的训练集,正样本为20*20的人脸图片,负样本为50*50的背景图片。样本集下载地址:http://download.csdn.net/detail/hongbin_xu/9887672

准备工作:

在指定目录中放入以下所提到的文件夹及文件。

将正样本放在pos文件夹中,负样本放在neg文件夹中,xml文件夹存放后面训练过程中产生的数据模型,最后opencv会将其转换生成一个xml文件,也就是最终的分类器。

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从OpenCv安装目录中查找出如下两个exe可执行文件。

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opencv_createsamples.exe:用于创建样本描述文件,后缀名是.vec。专门为OpenCV训练准备,只有正样本需要,负样本不需要。

opencv_haartraining.exe:是OpenCV自带的一个工具,封装了haar特征提取以及adaboost分类器训练过程。

一般来说,正负样本数目比例在1:3的时候训练结果比较好,但是不是绝对。由于每个样本的差异性不同等因素,所以没有绝对的比例关系。但是负样本需要比正样本多,因为原则上说负样本的多样性越大越好,我们才能有效降低误检率,而不仅仅是通过正样本的训练让其能识别物体。为了节约时间,我选了1500个正样本和4500个负样本。

获取样本路径列表:

打开Windows下的命令行窗口,进入指定目录下。

1、建立正样本的描述文件:

首先进入pos文件夹中,输入:

dir /b > pos.txt

在当前pos目录下生成一个pos.txt记录所有图片的名称。

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打开记事本,去除pos.txt最后一行的pos文件夹;

将所有jpg替换成 jpg 1 0 0 20 20。这里1表示当前图片重复出现的次数是1, 0 0 20 20表示目标图片大小是矩形框从(0,0)到(20,20)。

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2、建立负样本的描述文件:

接下来重新进入neg文件夹,输入:

dir /b > neg.txt

之后,生成neg.txt文件,这里负样本不做其他修改。

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3、使用opencv_createsamples.exe建立训练需要的参数列表:

Windows控制台进入指定目录下,我们之前已经在目录下放了opencv_createsamples.exe文件,在控制台下输入opencv_createsamples.exe可以得到各参数信息:

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在当前目录下输入如下指令:

opencv_createsamples.exe -vec pos.vec -info pos\pos.txt -bg neg\neg.txt -w 20 -h 20 -num 1500 ;

当前目录下,产生了pos.vec文件。

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简要介绍指令:

-vec pos.vec:指定生成的文件,最终生成的就是pos.vec;

-info pos\pos.txt:目标图片描述文件,在pos\pos.txt;

-bg neg\neg.txt:背景图片描述文件,在neg\neg.txt;

-w 20:输出样本的宽度,20;

-h 20:输出样本的高度,20;

-num 1500:要产生的正样本数量,1500;

训练模型:

Windows控制台进入指定目录下,我们之前已经在目录下放了opencv_haartraining.exe文件,在控制台下输入opencv_haartraining.exe可以得到各参数信息:

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输入如下指令进行训练:

opencv_haartraining.exe -vec pos.vec -bg neg\neg.txt -data xml -w 20 -h 20 -mem 1024 -npos 1000 -neg 3000 -nstages 2 -nsplits 5

简要介绍指令:

-vec pos.vec:正样本文件名;

-bg neg\neg.txt:背景描述文件;

-data xml:指定存放训练好的分类器的路径名,也就是前面建立的xml文件夹;

-w 20:样本图片宽度,20;

-h 20:样本图片高度,20;

-mem 1024:提供的以MB为单位的内存,很明显,这个值越大,提供的内存越多,运算也越快;

-npos 1000:取1000个正样本,小于总正样本数;

-neg 3000:取3000个负样本,小于总负样本数;

-nstages 2:指定训练层数,层数越高耗时越长;

-nsplits 5:分裂子节点数目, 默认值 为2;

其他参数:

-minhitrate:最小命中率,即训练目标准确度;

-maxfalsealarm:最大虚警(误检率),每一层训练到这个值小于0.5时训练结束,进入下一层训练;

-sym或者-nonsym:脸是否垂直对称,若是,则选前者,且可以加快训练速度。

输入指令之后就是等待了,最后可以看到结果如下:

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这里我的层数太少了,导致训练结果不是很好,一般要增加到15~20层才能有较好的效果。

中间可能遇到的问题:

可能在训练的过程中,过了很长时间但是却一直停留在某一层不动,上网查找解决办法如下:增大负样本数目,增大负样本之间的变化! 增加负样本,然后重新接着训练,注意更改负样本的数目。

详细说明可以查看:http://blog.csdn.net/jimeshui/article/details/42039615

参考链接:

1.http://blog.csdn.net/yangleo1987/article/details/52883864

2.http://blog.csdn.net/u014365862/article/details/52997019

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