教你用OpenCV人脸检测自动给头像戴圣诞帽（附代码）

来源：老王和他的IT界朋友们作者：流川疯本文长度为3400字，建议阅读7分钟跟着代码走，教你自动给头像带上圣诞帽。
原图：

 效果： 

 原理其实很简单：
采用一张圣诞帽的png图像作为素材


 利用png图像背景是透明的，贴在背景图片上就是戴帽子的效果了。
人脸检测的目的主要是为了确定贴帽子的位置，类似ps中自由变换的功能，检测到人脸中间的位置（两眼中间），resize圣诞帽子和人脸大小匹配，确定位置，贴上去，ok！ 代码：非常简洁，根据参考博客给出的代码，由OpenCV自带的人脸检测代码经过简单修改即可。

// getheader.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。  //    #include "stdafx.h"    #include "opencv2/objdetect/objdetect.hpp"  #include "opencv2/highgui/highgui.hpp"  #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"    #include <iostream>  #include <stdio.h>    using namespace std;  using namespace cv;      #pragma comment(lib,"opencv_core2410d.lib")                  #pragma comment(lib,"opencv_highgui2410d.lib")                  #pragma comment(lib,"opencv_objdetect2410d.lib")     #pragma comment(lib,"opencv_imgproc2410d.lib")      /** Function Headers */  void detectAndDisplay( Mat frame );    /** Global variables */  //-- Note, either copy these two files from opencv/data/haarscascades to your current folder, or change these locations  String face_cascade_name = "D:\\Program Files\\opencv\\sources\\data\\haarcascades\\haarcascade_frontalface_alt.xml";  String eyes_cascade_name = "D:\\Program Files\\opencv\\sources\\data\\haarcascades\\haarcascade_eye_tree_eyeglasses.xml";  CascadeClassifier face_cascade;  CascadeClassifier eyes_cascade;  string window_name = "Capture - Face detection";  RNG rng(12345);    const int FRAME_WIDTH = 1280;  const int FRAME_HEIGHT = 240;  /** * @function main */  int main( void )  {      CvCapture* capture;      //VideoCapture capture;      Mat frame;        //-- 1. Load the cascades      if( !face_cascade.load( face_cascade_name ) ){ printf("--(!)Error loading\n"); return -1; };      if( !eyes_cascade.load( eyes_cascade_name ) ){ printf("--(!)Error loading\n"); return -1; };                frame = imread("19.jpg");//背景图片                //-- 3. Apply the classifier to the frame              if( !frame.empty() )              { detectAndDisplay( frame ); }                            waitKey(0);            return 0;  }    void mapToMat(const cv::Mat &srcAlpha, cv::Mat &dest, int x, int y)  {      int nc = 3;      int alpha = 0;        for (int j = 0; j < srcAlpha.rows; j++)      {          for (int i = 0; i < srcAlpha.cols*3; i += 3)          {              alpha = srcAlpha.ptr<uchar>(j)[i / 3*4 + 3];              //alpha = 255-alpha;              if(alpha != 0) //4通道图像的alpha判断              {                  for (int k = 0; k < 3; k++)                  {                      // if (src1.ptr<uchar>(j)[i / nc*nc + k] != 0)                      if( (j+y < dest.rows) && (j+y>=0) &&                          ((i+x*3) / 3*3 + k < dest.cols*3) && ((i+x*3) / 3*3 + k >= 0) &&                          (i/nc*4 + k < srcAlpha.cols*4) && (i/nc*4 + k >=0) )                      {                          dest.ptr<uchar>(j+y)[(i+x*nc) / nc*nc + k] = srcAlpha.ptr<uchar>(j)[(i) / nc*4 + k];                      }                  }              }          }      }  }    /** * @function detectAndDisplay */  void detectAndDisplay( Mat frame )  {      std::vector<Rect> faces;      Mat frame_gray;      Mat hatAlpha;        hatAlpha = imread("2.png",-1);//圣诞帽的图片        cvtColor( frame, frame_gray, COLOR_BGR2GRAY );      equalizeHist( frame_gray, frame_gray );      //-- Detect faces      face_cascade.detectMultiScale( frame_gray, faces, 1.1, 2, 0|CV_HAAR_SCALE_IMAGE, Size(30, 30) );        for( size_t i = 0; i < faces.size(); i++ )      {            Point center( faces[i].x + faces[i].width/2, faces[i].y + faces[i].height/2 );          // ellipse( frame, center, Size( faces[i].width/2, faces[i].height/2), 0, 0, 360, Scalar( 255, 0, 255 ), 2, 8, 0 );            // line(frame,Point(faces[i].x,faces[i].y),center,Scalar(255,0,0),5);            Mat faceROI = frame_gray( faces[i] );          std::vector<Rect> eyes;            //-- In each face, detect eyes          eyes_cascade.detectMultiScale( faceROI, eyes, 1.1, 2, 0 |CV_HAAR_SCALE_IMAGE, Size(30, 30) );            for( size_t j = 0; j < eyes.size(); j++ )          {              Point eye_center( faces[i].x + eyes[j].x + eyes[j].width/2, faces[i].y + eyes[j].y + eyes[j].height/2 );              int radius = cvRound( (eyes[j].width + eyes[j].height)*0.25 );              // circle( frame, eye_center, radius, Scalar( 255, 0, 0 ), 3, 8, 0 );          }            // if(eyes.size())          {              resize(hatAlpha,hatAlpha,Size(faces[i].width, faces[i].height),0,0,INTER_LANCZOS4);              // mapToMat(hatAlpha,frame,center.x+2.5*faces[i].width,center.y-1.3*faces[i].height);              mapToMat(hatAlpha,frame,faces[i].x,faces[i].y-0.8*faces[i].height);          }      }      //-- Show what you got      imshow( window_name, frame );      imwrite("merry christmas.jpg",frame);  }  

下面是摄像头实时戴帽子，改下主函数就好了： int main( void )  {      CvCapture* capture;      //VideoCapture capture;      Mat frame;        //-- 1. Load the cascades      if( !face_cascade.load( face_cascade_name ) ){ printf("--(!)Error loading\n"); return -1; };      if( !eyes_cascade.load( eyes_cascade_name ) ){ printf("--(!)Error loading\n"); return -1; };            //  frame = imread("19.jpg");//背景图片                  VideoCapture cap(0); //打开默认的摄像头号              if(!cap.isOpened())  //检测是否打开成功                  return -1;                Mat edges;              //namedWindow("edges",1);              for(;;)              {                  Mat frame;                  cap >> frame; // 从摄像头中获取新的一帧                  detectAndDisplay( frame );                  //imshow("edges", frame);                  if(waitKey(30) >= 0) break;              }              //摄像头会在VideoCapture的析构函数中释放              waitKey(0);            return 0;  }  

我的系统的是win10 64位的系统，之前摄像头出来都是黑的，发现需要用vs2010配置一下x64版本方可使用，查了半天还是自己之前写的博客靠谱：

就是按照win7 x64来配置，完美运行：http://blog.csdn.net/wangyaninglm/article/details/16325283

效果：



参考文献：http://blog.csdn.net/lonelyrains/article/details/50388999http://docs.opencv.org/doc/tutorials/objdetect/cascade_classifier/cascade_classifier.html

我调试好的工程：http://download.csdn.net/download/wangyaninglm/9389344