Python实现颜值检测（基于人脸关键点/特征）

严重声明：

利用Python对照片中人脸进行颜值预测！！！

至于结果的可靠性.......

本人概不负责！！！

对结果不满意或者因为结果分数过低而想不开者，请自行联系xxxPh.D.。也就是此颜值预测算法的提出者！！！本人只是部分复现了他的算法！！！

以上和以下内容纯属玩笑，如有雷同，不甚荣幸。

所需工具

Python版本：3.5.4(64bit)

相关模块：

opencv_python模块、sklearn模块、numpy模块、dlib模块以及一些Python自带的模块。

环境搭建

（1）安装相应版本的Python并添加到环境变量中；

（2）pip安装相关模块中提到的模块。

例如：

若pip安装报错，请自行到：

http  ://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/

下载pip安装报错模块的whl文件，并使用：

pip install whl文件路径+whl文件名安装。

例如：

主要思路

（1）模型训练

用了PCA算法对特征进行了压缩降维；

然后用随机森林训练模型。

数据源于网络，据说数据“发源地”就是华南理工大学某实验室，因此我在参考文献上才加上了这个实验室的链接。

（2）提取人脸关键点

主要使用了dlib库。

使用官方提供的模型构建特征提取器。

（3）特征生成

完全参考了xxxPh.D.的博客。

（4）颜值预测

利用之前的数据和模型进行颜值预测。

使用方式

有特殊疾病者请慎重尝试预测自己的颜值，本人不对颜值预测的结果和带来的所有负面影响负责！！！

言归正传。

环境搭建  完成后，cmd窗口切换到解压后的*.py文件所在目录。

例如：

打开test_img文件夹，将需要预测颜值的照片放入并重命名为test.jpg。

例如：

若嫌麻烦或者有其他需求，请自行修改：

getLandmarks.py文件中第13行。

最后依次运行：

train_model.py(想直接用我模型的请忽略此步)

getLandmarks.py

getFeatures.py

Predict.py

train_model.py

# 模型训练脚本import numpy as npfrom sklearn import decompositionfrom sklearn.ensemble import RandomForestRegressorfrom sklearn.externals import joblib  # 特征和对应的分数路径features_path = './data/features_ALL.txt'ratings_path = './data/ratings.txt' # 载入数据# 共500组数据# 其中前480组数据作为训练集，后20组数据作为测试集features = np.loadtxt(features_path, delimiter=',')features_train = features[0: -20]features_test = features[-20: ]ratings = np.loadtxt(ratings_path, delimiter=',')ratings_train = ratings[0: -20]ratings_test = ratings[-20: ] # 训练模型# 这里用PCA算法对特征进行了压缩和降维。# 降维之后特征变成了20维，也就是说特征一共有500行，每行是一个人的特征向量，每个特征向量有20个元素。# 用随机森林训练模型pca = decomposition.PCA(n_components=20)pca.fit(features_train)features_train = pca.transform(features_train)features_test = pca.transform(features_test)regr = RandomForestRegressor(n_estimators=50, max_depth=None, min_samples_split=10, random_state=0)regr = regr.fit(features_train, ratings_train)joblib.dump(regr, './model/face_rating.pkl', compress=1) # 训练完之后提示训练结束print('Generate Model Successfully!')

getLandmarks.py

# 人脸关键点提取脚本import cv2import dlibimport numpy  # 模型路径PREDICTOR_PATH = './model/shape_predictor_68_face_landmarks.dat'# 使用dlib自带的frontal_face_detector作为人脸提取器detector = dlib.get_frontal_face_detector()# 使用官方提供的模型构建特征提取器predictor = dlib.shape_predictor(PREDICTOR_PATH)face_img = cv2.imread("test_img/test.jpg")# 使用detector进行人脸检测，rects为返回的结果rects = detector(face_img, 1)# 如果检测到人脸if len(rects) >= 1:    print("{} faces detected".format(len(rects)))else:    print('No faces detected')    exit()with open('./results/landmarks.txt', 'w') as f:    f.truncate()    for faces in range(len(rects)):        # 使用predictor进行人脸关键点识别        landmarks = numpy.matrix([[p.x, p.y] for p in predictor(face_img, rects[faces]).parts()])        face_img = face_img.copy()        # 使用enumerate函数遍历序列中的元素以及它们的下标        for idx, point in enumerate(landmarks):            pos = (point[0, 0], point[0, 1])            f.write(str(point[0, 0]))            f.write(',')            f.write(str(point[0, 1]))            f.write(',')        f.write('\n')    f.close()# 成功后提示print('Get landmarks successfully')

getFeatures.py

# 特征生成脚本# 具体原理请参见参考论文import mathimport numpyimport itertools  def facialRatio(points):    x1 = points[0]    y1 = points[1]    x2 = points[2]    y2 = points[3]    x3 = points[4]    y3 = points[5]    x4 = points[6]    y4 = points[7]    dist1 = math.sqrt((x1-x2)**2 + (y1-y2)**2)    dist2 = math.sqrt((x3-x4)**2 + (y3-y4)**2)    ratio = dist1/dist2    return ratio  def generateFeatures(pointIndices1, pointIndices2, pointIndices3, pointIndices4, allLandmarkCoordinates):    size = allLandmarkCoordinates.shape    if len(size) > 1:        allFeatures = numpy.zeros((size[0], len(pointIndices1)))        for x in range(0, size[0]):            landmarkCoordinates = allLandmarkCoordinates[x, :]            ratios = []            for i in range(0, len(pointIndices1)):                x1 = landmarkCoordinates[2*(pointIndices1[i]-1)]                y1 = landmarkCoordinates[2*pointIndices1[i] - 1]                x2 = landmarkCoordinates[2*(pointIndices2[i]-1)]                y2 = landmarkCoordinates[2*pointIndices2[i] - 1]                x3 = landmarkCoordinates[2*(pointIndices3[i]-1)]                y3 = landmarkCoordinates[2*pointIndices3[i] - 1]                x4 = landmarkCoordinates[2*(pointIndices4[i]-1)]                y4 = landmarkCoordinates[2*pointIndices4[i] - 1]                points = [x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4]                ratios.append(facialRatio(points))            allFeatures[x, :] = numpy.asarray(ratios)    else:        allFeatures = numpy.zeros((1, len(pointIndices1)))        landmarkCoordinates = allLandmarkCoordinates        ratios = []        for i in range(0, len(pointIndices1)):            x1 = landmarkCoordinates[2*(pointIndices1[i]-1)]            y1 = landmarkCoordinates[2*pointIndices1[i] - 1]            x2 = landmarkCoordinates[2*(pointIndices2[i]-1)]            y2 = landmarkCoordinates[2*pointIndices2[i] - 1]            x3 = landmarkCoordinates[2*(pointIndices3[i]-1)]            y3 = landmarkCoordinates[2*pointIndices3[i] - 1]            x4 = landmarkCoordinates[2*(pointIndices4[i]-1)]            y4 = landmarkCoordinates[2*pointIndices4[i] - 1]            points = [x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4]            ratios.append(facialRatio(points))        allFeatures[0, :] = numpy.asarray(ratios)    return allFeatures  def generateAllFeatures(allLandmarkCoordinates):    a = [18, 22, 23, 27, 37, 40, 43, 46, 28, 32, 34, 36, 5, 9, 13, 49, 55, 52, 58]    combinations = itertools.combinations(a, 4)    i = 0    pointIndices1 = []    pointIndices2 = []    pointIndices3 = []    pointIndices4 = []    for combination in combinations:        pointIndices1.append(combination[0])        pointIndices2.append(combination[1])        pointIndices3.append(combination[2])        pointIndices4.append(combination[3])        i = i+1        pointIndices1.append(combination[0])        pointIndices2.append(combination[2])        pointIndices3.append(combination[1])        pointIndices4.append(combination[3])        i = i+1        pointIndices1.append(combination[0])        pointIndices2.append(combination[3])        pointIndices3.append(combination[1])        pointIndices4.append(combination[2])        i = i+1    return generateFeatures(pointIndices1, pointIndices2, pointIndices3, pointIndices4, allLandmarkCoordinates)  landmarks = numpy.loadtxt("./results/landmarks.txt", delimiter=',', usecols=range(136))featuresALL = generateAllFeatures(landmarks)numpy.savetxt("./results/my_features.txt", featuresALL, delimiter=',', fmt = '%.04f')print("Generate Feature Successfully!")

Predict.py

# 颜值预测脚本from sklearn.externals import joblibimport numpy as npfrom sklearn import decomposition  pre_model = joblib.load('./model/face_rating.pkl')features = np.loadtxt('./data/features_ALL.txt', delimiter=',')my_features = np.loadtxt('./results/my_features.txt', delimiter=',')pca = decomposition.PCA(n_components=20)pca.fit(features)predictions = []if len(my_features.shape) > 1:    for i in range(len(my_features)):        feature = my_features[i, :]        feature_transfer = pca.transform(feature.reshape(1, -1))        predictions.append(pre_model.predict(feature_transfer))    print('照片中的人颜值得分依次为(满分为5分)：')    k = 1    for pre in predictions:        print('第%d个人：' % k, end='')        print(str(pre)+'分')        k += 1else:    feature = my_features    feature_transfer = pca.transform(feature.reshape(1, -1))    predictions.append(pre_model.predict(feature_transfer))    print('照片中的人颜值得分为(满分为5分)：')    k = 1    for pre in predictions:        print(str(pre)+'分')        k += 1

使用演示

作者：佚名源自：https://www.w3cschool.cn/article/1317851


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