Java版人脸跟踪三部曲之一：极速体验

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关于《Java版人脸跟踪三部曲》系列

-《Java版人脸跟踪三部曲》系列是欣宸的又一原创，目标是通过理论加实战，与大家一同了解CamShift(连续自适应均值漂移)算法在Java领域的实际应用，整个系列由以下三篇文章组成：

1. 极速体验：这是欣宸原创的一大特色，先动手，用最短时间和最小代价了解CamShift能做什么
2. 开发设计：这是编码前的准备工作，包含：要做什么？需要那些知识点？逻辑和流程梳理
3. 编码实战：在本篇咱们正式开始编码并运行验证，经历了前面的充分准备，真正开始编码的时候不但顺畅，您还会迸发有很多与欣宸不一样的想法，例如不仅检测人脸，还能带上年龄性别，却不用多次做深度学习推理，又或者，检测出多个人脸，但是只跟踪某人，甚至多人同时跟踪

• 另外，整个《Java版人脸跟踪三部曲》系列也是《JavaCV的摄像头实战》系列的一部分，分别是《JavaCV的摄像头实战》系列的的第十五、第十六、第十七篇

本篇概览

• 本文的目标是快速体验Java版人脸跟踪的功能，不涉及理论知识，不涉及编码，全是动手操作，由以下步骤组成：

1. 准备本地环境
2. 下载三个文件：java应用，动态链接库，人脸检测模型文件
3. 运行java应用，验证效果

准备本地环境

1. 准备一台可上网的windows系统的电脑，我这里是64位win10
2. 一个USB摄像头，与电脑连接正常
3. 安装JDK：1.8.0_291

• 作为参考，我用的电脑是Surface Pro4，前置摄像头正常

下载文件

• 一共要下载三个文件，前两个可以在CSDN下载（不需要积分），地址分别是：

1. 打包成jar的java应用：https://download.csdn.net/download/boling_cavalry/76015782
2. opencv在windows环境的动态链接库：https://download.csdn.net/download/boling_cavalry/75121158

• 还有一个是人脸检测的模型文件，在GitHub下载，地址是：https://raw.github.com/opencv/opencv/master/data/haarcascades/haarcascade_frontalface_alt.xml

• 上述三个文件下载后，完整的存放路径分别是：

1. java应用：C:\study\javacv\simple-grab-push-1.0-SNAPSHOT.jar
2. 动态链接库：C:\study\javacv\lib\opencv_java453.dll
3. 模型文件：C:\study\javacv\model\haarcascade_frontalface_alt.xml

运行java应用，验证效果

• 进入windows命令行，执行以下命令在（注意两个参数和前面下载的文件路径有关，请您根据自己情况调整）：

java ^
-Djava.library.path=C:\study\javacv\lib ^
-Dmodel.file.path=C:\study\javacv\model\haarcascade_frontalface_alt.xml ^
-jar C:\study\javacv\simple-grab-push-1.0-SNAPSHOT.jar

• 此时，控制台会输出以下信息：

C:\Users\12167>java ^-Djava.library.path=C:\study\javacv\lib ^-Dmodel.file.path=C:\study\javacv\model\haarcascade_frontalface_alt.xml ^-jar C:\study\javacv\simple-grab-push-1.0-SNAPSHOT.jar
17:40:54.987 [main] INFO com.bolingcavalry.grabpush.camera.PreviewCameraWithCamShift - 模型文件本地路径：C:\study\javacv\model\haarcascade_frontalface_alt.xml
17:40:57.704 [main] INFO com.bolingcavalry.grabpush.extend.CamShiftDetectService - 开始加载模型文件
17:40:58.364 [main] INFO com.bolingcavalry.grabpush.extend.CamShiftDetectService - 模型文件加载完毕，初始化完成
17:40:58.364 [main] INFO com.bolingcavalry.grabpush.camera.AbstractCameraApplication - 初始化完成，耗时[2257]毫秒，帧率[30.0]，图像宽度[1280]，图像高度[720]

• 然后会弹出预览窗口，显示摄像头拍摄到的内容

• 现在，把那个为了盒饭跑来露脸的群众演员拉到镜头面前，预览窗口中，群众演员的脸部立即出现红框，如下图所示：
  
  

• 让群众演员在镜头前移动，可以看到红框会紧随面部移动（截图看不出效果，实际上视频是动态跟随的）：
  
  

• 让群众演员在摄像头面前消失，红框也随之消失

• 让群众演员再次回到摄像头面前，红框再次出现并跟随：
  
  

• 至此，体验结束，《Java版人脸跟踪三部曲》的第一部就完成了，简简单单三个文件一行命令就完成人脸跟踪的效果，此刻的您一定充满各种疑惑：

1. 为什么叫跟踪，这是什么原理？
2. 如果把每一帧都做人脸检测，然后绘制矩形，也能实现同样效果，这两者有区别吗？
3. 追踪的逻辑是什么，一开始目标如何确定，追踪过程中，如果目标消失在镜头面前，程序如何处理，过一会儿再出现，程序会如何处理？

• 这些就留待三部曲的第二篇讲清楚吧，算是正式编码前的设计工作，欣宸原创，不会辜负您的期待

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