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OpenCVでの顔、鼻検出の精度を高めたいです

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KenKenPaPPa

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お世話になってます。
現在大学3年生で最近プログラミングの勉強を始めた者です。
顔と鼻検出をしてそれを描画するプログラムを書いているところですが、
顔の中にない鼻は描画しないようにしています。
困っていることは、一人の顔に対して複数の鼻が検出された時です。
顔の中に鼻が2つ以上検出された時、顔中心にある方を描画するような
プログラムを書きたいのですが、具体的にどうかき足せば良いかわかりません。
教えていただきたいですm(_ _)m

開発環境
xcode opencv3 c++

int main(int argc, const char * argv[]) {

    cv::Mat black_image = cv::Mat::zeros(cv::Size(640, 480), CV_8UC3);
//分類器読み込み
    std::string cascadeName = "/usr/local/Cellar/opencv3/3.2.0/share/OpenCV/haarcascades/haarcascade_frontalface_default.xml";
    std::string cascadeName1 = "/usr/local/Cellar/opencv3/3.2.0/share/OpenCV/haarcascades/haarcascade_mcs_nose.xml";
    cv::CascadeClassifier cascade;
    cv::CascadeClassifier cascade1;
    if (!cascade.load(cascadeName)) return -1;
    if (!cascade1.load(cascadeName1))return -1;
    std::vector<cv::Rect> faces;
    std::vector<cv::Rect> nose;

    double ppl[10];
    int facex[10];
    int facey[10];
    int facer[10];

        cv::Mat frame;
        cv::Mat input_image;
        cv::Mat output_image;
        frame = imread("/usr/local/kenshi/test1 (3).jpg",IMREAD_COLOR );
    //cv::resize(frame, frame, cv::Size(), 1000.0/frame.cols ,1000.0/frame.cols);
        cvtColor(frame, input_image, CV_BGR2GRAY);
        cv::equalizeHist(input_image, input_image);
        output_image = frame;

        flip(output_image, output_image, 1);
        flip(input_image, input_image, 1);

        cv::namedWindow("meter",  CV_WINDOW_AUTOSIZE|CV_WINDOW_FREERATIO);
        cv::namedWindow("window", CV_WINDOW_AUTOSIZE|CV_WINDOW_FREERATIO);

        cascade.detectMultiScale(input_image, faces,
                                 1.1, 3,
                                 CV_HAAR_SCALE_IMAGE
                                 ,
                                 cv::Size(600, 600));

        cascade1.detectMultiScale(input_image, nose,
                                  1.1, 3,
                                  CV_HAAR_SCALE_IMAGE
                                  ,
                                  cv::Size(50, 50));

        std::vector<cv::Rect>::const_iterator r = faces.begin();
        std::vector<cv::Rect>::const_iterator r1 = nose.begin();

        int radius;
        int radius1;

        cv::Point center;
        int b =0;
        for (; r != faces.end(); ++r) {

            center.x = cv::saturate_cast<int>((r->x + r->width*0.5));
            center.y = cv::saturate_cast<int>((r->y + r->height*0.5));
            radius = cv::saturate_cast<int>((r->width + r->height)*0.25);
            cv::circle(output_image, center, radius, cv::Scalar(80, 80, 255), 3, 8, 0);

            facex[b] = center.x;
            facey[b] = center.y;
            facer[b] = radius;
            b++;

        }

    //色
    int color[10];
    int t = 10000000;
    for(int i = 0; i<10; i++) color[i] = 100 * i;

        cv::Point center1;
        int k = 0;

        for (; r1 != nose.end(); ++r1) {
            center1.x = cv::saturate_cast<int>((r1->x + r1->width*0.5));
            center1.y = cv::saturate_cast<int>((r1->y + r1->height*0.5));
            radius1 = cv::saturate_cast<int>((r1->width + r1->height)*0.25);

                for(int i = 0; i < b; i++){
                    int u = (facex[i]-center1.x)*(facex[i]-center1.x)+(facey[i]-center1.y)*(facey[i]-center1.y);
                    int m = facer[i] * facer[i];

                if(u < m){


                    cv::circle(output_image, center1, radius1, cv::Scalar(color[i], 0, color[i]), 3, 8, 0);
                    //顔、鼻、角度セットで出力して角度を配列に格納

                    printf("nose(%d,%d)\n", center1.x, center1.y);
                    printf("face(%d,%d)\n", facex[i], facey[i]);
                    printf("radius%d\n", facer[i]);
                    double rad = angle(int(facex[i]), int(center1.x));

                    ppl[k] = rad;
                    printf("k=%d,angle:%f\n", k,rad );
                    printf("u=%d,m=%d\n",u,m);

                    k++;
                    break;

                }
            }
        }

        cv::Point circle;
        cv::Point circle1;
        for(int i = 0; i < b; i++){
            circle.x = 60 + 120 * (i);
            circle.y = 60 ;
            cv::circle(black_image, circle, 50, cv::Scalar(80, 80, 255), -1, 4, 0);

            circle1.x = circle.x - 50 * cos(M_PI / 2 - ppl[i]);
            circle1.y = circle.y - 50 * sin(M_PI / 2 - ppl[i]);

            cv::line(black_image, circle, circle1, cv::Scalar(color[i], 0, color[i]), 3, 1, 0);

        }

    cv::resize(output_image, output_image, cv::Size(), 1000.0/output_image.cols ,1000.0/output_image.cols);

        imshow("meter", black_image);
        imshow("window", output_image);

        cv::waitKey(0);
    return 0;
}
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回答 1

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+1

顔、鼻を最初ペアにする作業をして、描画は別のタイミングにしましょう。

struct DetectedArea
{
    cv::Point center;
    int radius;

    bool Contains(DetectedArea area)
    {
        // CenterがArea内だったらtrue, そうじゃなければfalse とか
    }
}

struct Person
{
    DetectedArea face;
    DetectedArea nose;
    bool has_nose;
    Person()
    {
        has_nose = false;
    }
}

// cv::RectをDetectedAreaに変換する関数を作る
DetectedArea RectToArea(const cv::Rect &rect)
{
    DetectedArea area;
    area.center.x = cv::saturate_cast<int>((rect.x + rect.width*0.5));;
    area.center.y = cv::saturate_cast<int>((rect.y + rect.height*0.5));
    area.radius = cv::saturate_cast<int>((rect.width + rect.height)*0.25);;
}


// main関数内
std::vector<Face> people;

// ペアリング
for (std::vector<cv::Rect>::const_iterator face = faces.begin();
     face != faces.end(); ++face) {

    Person person;

    // まず顔
    person.face = RectToArea(*face);

    // 次に鼻を検出する
    // 2個以上あったらどっちにするかを決める
    for (std::vector<cv::Rect>::const_iterator nose = noses.begin();
         nose != noses.end(); ++nose) {
        DetectedArea area = RectToArea(*nose);
        if (person.face.Contains(area))
        {
            // 顔の範囲内の鼻が見つかった
            if (!person.has_nose ||
                /* person.nose より新しい 鼻 がふさわしい時はという条件 */)
            {
                person.has_nose = true;
                person.nose = area;
            }
        }
    }

    people.push_back(person);
}

// 描画
for (std::vector<Person>::const_iterator person = people.begin();
     person != people.end(); ++person)
{
    // person.Face ... 書いて
    if (person.has_nose)
    {
        // person.nose ... 書く!
    }
}

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  • 2017/01/18 11:23

    とてもわかりやすいプログラムで助かりました!
    ありがとうございます!

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