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介绍
先决条件
背景
人脸检测
标记人脸
查看模型
视图
结论
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通用Windows平台的Windows.Media.FaceAnalysis名称空间包含可用于检测图像文件和视频帧中的面部的API。人脸检测API是可用于桌面应用程序的UWP API之一，Windows 10 WinRT API Pack使得这种可用性成为可能。本文将介绍如何在WPF应用程序中使用UWP人脸检测API，特别是在图像文件中检测人脸。
接下来，需要熟悉MVVM模式。要运行示例项目，您应该安装以下软件：
- .NET Core 3.1
- Visual Studio 2019
该示例应用程序是一个引用Microsoft.Windows.SDK.Contracts程序包（Windows 10 WinRT API包）的.NET Core WPF项目，该程序使桌面应用程序可以访问某些UWP API。用户可以选择一个图像文件，并点击检测面孔按钮来检测所选择的图像中的人脸。
要使用UWP人脸检测API，您必须导入Windows.Media.FaceAnalysis命名空间。在示例项目中，此操作在包含执行人脸检测过程的DetectFaces()方法的FaceDetectionService类中完成。
public async Task DetectFaces(Stream fileStream)
{
var stream = fileStream.AsRandomAccessStream();
var bitmapDecoder = await BitmapDecoder.CreateAsync(stream);
using SoftwareBitmap bitmap = await bitmapDecoder.GetSoftwareBitmapAsync();
var bmp = FaceDetector.IsBitmapPixelFormatSupported(bitmap.BitmapPixelFormat)
? bitmap : SoftwareBitmap.Convert(bitmap, BitmapPixelFormat.Gray8);
var faceDetector = await FaceDetector.CreateAsync();
var detectedFaces = await faceDetector.DetectFacesAsync(bmp);
return detectedFaces;
}FaceDetector仅于SoftwareBitmap一起工作，因此目标图像被转换为使用BitmapDecoder。然后检查位图像素格式，如果不是当前设备FaceDetector支持的位图像素格式之一，则完成转换。DetectFacesAsync()检测SoftwareBitmap中的人脸并返回DetectedFace对象的集合。
为了使用边界框标记检测到的面部，我正在使用System.Drawing命名空间中的Graphics类。
public Bitmap DetectedFacesBitmap(Stream fileStream, IList detectedFaces,
Color boxColor, int strokeThickness = 2)
{
var bitmap = new Bitmap(fileStream);
using (var graphics = Graphics.FromImage(bitmap))
{
using var stroke = new Pen(boxColor, strokeThickness);
foreach (var face in detectedFaces)
{
BitmapBounds faceBox = face.FaceBox;
graphics.DrawRectangle(stroke, (int)faceBox.X, (int)faceBox.Y,
(int)faceBox.Width, (int)faceBox.Height);
}
}
return bitmap;
}DetectedFace包含一个名为FaceBox的属性，它提供检测到的脸部的边界。在检测到的脸所在的图像上绘制矩形时，将使用边界。
该示例项目遵循MVVM模式，并且仅包含一个视图模型– MainWindowViewModel。该视图模型包含两个属性。一种用于指定所选图像的路径的string类型，另一种用于处理图像的Bitmap类型。视图模型还包含用于执行图像选择和面部检测的命令。
using System.Drawing;
using System.IO;
using System.Threading.Tasks;
using FaceDetection.Commands;
using FaceDetection.Services.Interfaces;
namespace FaceDetection.ViewModels
{
public class MainWindowViewModel : ViewModelBase
{
private readonly IDialogService dialogService;
private readonly IFaceDetectionService faceDetectionService;
public MainWindowViewModel(IDialogService dialogSvc,
IFaceDetectionService faceDetectionSvc)
{
dialogService = dialogSvc;
faceDetectionService = faceDetectionSvc;
}
private string _selectedImage;
public string SelectedImage
{
get => _selectedImage;
set
{
_selectedImage = value;
OnPropertyChanged();
}
}
#region Select Image Command
private RelayCommand _selectImageCommand;
public RelayCommand SelectImageCommand =>
_selectImageCommand ??= new RelayCommand(_ => SelectImage());
private void SelectImage()
{
var image = dialogService.PickFile("Select Image",
"Image (*.jpg; *.jpeg; *.png)|*.jpg; *.jpeg; *.png");
if (string.IsNullOrWhiteSpace(image)) return;
SelectedImage = image;
}
#endregion
private Bitmap _facesBitmap;
public Bitmap FacesBitmap
{
get => _facesBitmap;
set
{
_facesBitmap = value;
OnPropertyChanged();
}
}
#region Detect faces Command
private RelayCommandAsync _detectFacesCommand;
public RelayCommandAsync DetectFacesCommand =>
_detectFacesCommand ??= new RelayCommandAsync
(DetectFaces, _ => CanDetectFaces());
private async Task DetectFaces()
{
await using FileStream fileStream = File.OpenRead(_selectedImage);
var faces = await faceDetectionService.DetectFaces(fileStream);
FacesBitmap = faceDetectionService.DetectedFacesBitmap
(fileStream, faces, Color.GreenYellow);
SelectedImage = null;
}
private bool CanDetectFaces() => !string.IsNullOrWhiteSpace(SelectedImage);
#endregion
}
}使用MainWindow.xaml中Image控件的数据触发器在所选图像和已处理图像之间进行切换：
由于FacesBitmap类型为Bitmap，因此必须将其转换为BitmapSource。这是使用转换器完成的。
public class BitmapToBitmapSourceConverter : IValueConverter
{
public object Convert(object value, Type targetType,
object parameter, CultureInfo culture)
{
if (value is null) return null;
using var bitmap = (Bitmap)value;
using var stream = new MemoryStream();
bitmap.Save(stream, ImageFormat.Bmp);
stream.Position = 0;
var bmpImg = new BitmapImage();
bmpImg.BeginInit();
bmpImg.CacheOption = BitmapCacheOption.OnLoad;
bmpImg.StreamSource = stream;
bmpImg.EndInit();
bmpImg.Freeze();
return bmpImg;
}
public object ConvertBack(object value, Type targetType,
object parameter, CultureInfo culture)
{
return Binding.DoNothing;
}
}如您所见，使用UWP人脸检测API是一个非常简单的过程。重要的是要注意，尽管该API确实非常擅长检测人脸，但由于像素可能不足以使人脸检测器正常工作，因此它可能无法检测到部分可见的人脸。
就是这样！如果您需要查看示例项目的其余代码，请使用本文顶部的下载链接来克隆或下载存储库。
