人脸识别新技能：检测与跟踪，解锁更多可能

//#include "StdAfx.h"
//#include "stdafx.h"
/*-----------------dection and tracing of faces------------------*/
/*--------------------coding by wyz 2017-810---------------------*/
#include "cv.h"
#include "highgui.h"
#include "windows.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <math.h>
#include <float.h>
#include <limits.h>
#include <time.h>
#include <ctype.h>
#include<iostream>
using namespace std;



#ifdef _EiC
#define WIN32
#endif


static CvMemStorage* storage = 0;
static CvHaarClassifierCascade* cascade = 0;


void detect_and_draw( IplImage* image );


const char* cascade_name =
"haarcascade_frontalface_alt.xml";
/*    "haarcascade_profileface.xml";*/
HANDLE hCom;  //全局变量，串口句柄
//中心
int CenterPoint=0;
int DivDat;
bool ComOpen=false;
int Angle=0;
int DevCnt=0;
int GetKey;
bool OpenCom()
{

COMMTIMEOUTS TimeOuts;
hCom = CreateFile(TEXT("COM3"),GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,0,NULL);
if(hCom == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
//AfxMessageBox("打开COM失败!");
return FALSE;
}
SetupComm(hCom,1024,1024); //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是1024


////设定读超时
//TimeOuts.ReadIntervalTimeout = 1000;
//TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 500;
//TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant = 5000;
////设定写超时
//TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 500;
//TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant = 2000;
//SetCommTimeouts(hCom, &TimeOuts); //设置超时


DCB dcb;
GetCommState(hCom, &dcb);
dcb.BaudRate = 9600; //波特率为9600
dcb.ByteSize = 8; //每个字节有8位
dcb.Parity = NOPARITY; //无奇偶校验位
dcb.StopBits = TWOSTOPBITS; //两个停止位
SetCommState(hCom, &dcb);


PurgeComm(hCom,PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
printf("Com Open OK...");
return TRUE;


}
void CloseCom()
{
CloseHandle(hCom);
}
void ComSend(unsigned char dir,unsigned char dat)
{
unsigned char lpOutBuffer[4];
memset(lpOutBuffer,'\0', 4); //前7个字节先清零
if(dat>255)
dat=255;
lpOutBuffer[0] = dir;  //发送缓冲区的第1个字节为DC1
lpOutBuffer[1] = dat;  //第2个字节为字符0(30H)
lpOutBuffer[2] = '\r'; //第3个字节为字符0(30H)
lpOutBuffer[3] = '\n'; // 第4个字节为字符1(31H)
DWORD dwBytesWrite = 4;
COMSTAT ComStat;
DWORD dwErrorFlags;
BOOL bWriteStat;
ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
bWriteStat = WriteFile(hCom, lpOutBuffer, dwBytesWrite, &dwBytesWrite, NULL);


PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
if (!bWriteStat)
{
printf("Send Fail...\r\n");
return ;
}

}
void StepMotor(int step)
{




if(step>128)
step=128;
else if(step<-128)
step=-128;
step=step/10;
if(ComOpen)
{
Angle = Angle + step;
if(Angle>128)
{
ComSend(0,128);
Angle=0;
printf( "Send  Angle>128\r\n");
return;
}
else if(Angle<-128)
{
ComSend(1,128);
Angle=0;
printf( "Send  Angle<-128\r\n");
return;
}

if(step>0)
{
ComSend(1,step);
}
else
{
ComSend(0,0-step);
}
printf( "Send  DivDat= %d\n",step);
}
}
int main( int argc, char** argv )
{
// HWND MyWin;
ComOpen=OpenCom();
cascade_name = "G:\\opencv\\sources\\data\\haarcascades\\haarcascade_frontalface_alt2.xml";
cascade = (CvHaarClassifierCascade*)cvLoad( cascade_name, 0, 0, 0 );


CvCapture* pCap = cvCreateCameraCapture( 0 );//这里-1也可以，不过我的电脑装的有CyberLink YouCam软件，
//OpenCV会默认调用该摄像头，而不调用系统的驱动
//IplImage *camframe = NULL;


if (cvCreateCameraCapture == NULL)


{ cout<<"no camera"<<endl;
// system("pause");
return(0);
}


//cvNamedWindow("Camera",CV_WINDOW_FULLSCREEN);


/*while ((camframe = cvQueryFrame(pCap)) != 0 &&  cvWaitKey(20) != 27)
{
camframe = cvQueryFrame(pCap);


cvShowImage("Camera", camframe);
}
*/
//cvReleaseCapture(&pCap);
//cvDestroyWindow("Camera");





if( !cascade )
{
fprintf( stderr, "ERROR: Could not load classifier cascade\n" );
return -1;
}
storage = cvCreateMemStorage(0);
//   cvNamedWindow( "result", 1 );
//
//   const char* filename = "lena.jpg";
//   IplImage* image = cvLoadImage( filename, 1 );


//   if( image )
//   {
//       detect_and_draw( image );
//       cvWaitKey(0);
//       cvReleaseImage( &image );
//   }


//   cvDestroyWindow("result");
//return 0;

//========================================================
// CvCapture 是一个结构体，用来保存图像捕获所需要的信息。
// opencv提供两种方式从外部捕获图像，一种是从摄像头中，一种
// 是通过解码视频得到图像。两种方式都必须从第一帧开始一帧一帧
// 的按顺序获取，因此每获取一帧后都要保存相应的状态和参数。
// 比如从视频文件中获取，需要保存视频文件的文件名，相应的******
// 类型，下一次如果要获取将需要解码哪一帧等。 这些信息都保存在
// CvCapture结构中，每获取一帧后，这些信息都将被更新，获取下一帧
// 需要将新信息传给获取的api接口
//=======================================================
//CvCapture* capture = 0;
//===========================================================
// IplImage 是结构体类型，用来保存一帧图像的信息，也就是一帧
// 图像的所有像素值构成的一个矩阵
//===========================================================
IplImage *frame, *frame_copy = 0;

// 创建一个窗口，用“result”作为窗口的标识符
cvNamedWindow("Camera", 1 );

// ==========================================
// 初始化一个视频捕获操作。
// 告诉底层的捕获api我想从 Capture1.avi中捕获图片，
// 底层api将检测并选择相应的******并做好准备工作
//==============================================
//capture = cvCaptureFromFile("hello.avi");


frame = cvQueryFrame(pCap);
if(frame != 0)
{
CenterPoint=frame->width/2;
}
else
return 0;
while ((frame = cvQueryFrame(pCap)) != 0 )
{
frame = cvQueryFrame(pCap);


detect_and_draw( frame );
//cvShowImage("Camera", frame);
// 如果你敲了键盘，就退出程序，否则继续捕获下一帧


GetKey = cvWaitKey( 10 );
if( GetKey == 13 )//回车键退出
break;
}
cvReleaseCapture(&pCap);
cvDestroyWindow("Camera");
// system("pause");

return 0;
//  // 如果 初始化失败，那么capture为空指针，程序停止，
//  // 否则进入捕获循环
//  if( capture )
//  {
//      if( cvGrabFrame( capture ))
//            frame = cvRetrieveFrame( capture );
//// 如果获取缓存或转换失败，则退出循环
//if( frame )
//{
// CenterPoint=frame->width/2;
//}
//


//// 捕获循环
//        for(;;)
//        {
//            // 调用cvGrabFrame,让底层api解码一帧图像
//            // 如果解码失败，就退出循环
//            // 如果成功，解码的图像保存在底层api的缓存中
//            if( !cvGrabFrame( capture ))
//                break;
//
// // 将解码得到图像信息从缓存中转换成IplImage格式放在frame中
// frame = cvRetrieveFrame( capture );
//
// // 如果获取缓存或转换失败，则退出循环
// if( !frame )
// break;
// detect_and_draw( frame );
//
// // 将frame中的图像信息在窗口result中显示
// // detect_and_draw( frame );
// cvShowImage( "source", frame );
//
// // 暂停一会儿，让你看一下图像
// //Sleep(10);
//
//            // 如果你敲了键盘，就退出程序，否则继续捕获下一帧
//            if( cvWaitKey( 10 ) >= 0 )
//                break;
//        }
//
//        // 退出程序之前要清理一下堆栈中的内存，免得内存泄露
//        //cvReleaseImage( &frame );注意不需要这句，因为frame是从视频中捕获的，没有单独分配内存，无需释放，当capture 释放的时候frame自然就释放了。
//
//        // 退出之前结束底层api的捕获操作，免得它们占着茅坑不拉屎
//        // 比如会使得别的程序无法访问已经被它们打开的文件
//        cvReleaseCapture( &capture );
//
//}
//    cvDestroyWindow("source");
// //cvDestroyWindow("result");
//    return 0;
}




void detect_and_draw(IplImage* img )
{
double scale=1.2;
static CvScalar colors[] = {
{ {0,0,255}},{ {0,128,255}},{ {0,255,255}},{ {0,255,0}},
{ {255,128,0}},{ {255,255,0}},{ {255,0,0}},{ {255,0,255}}
};//Just some pretty colors to draw with
DevCnt++;
if(DevCnt>5)
DevCnt=0;


//Image Preparation
//
IplImage* gray = cvCreateImage(cvSize(img->width,img->height),8,1);
IplImage* small_img=cvCreateImage(cvSize(cvRound(img->width/scale),cvRound(img->height/scale)),8,1);
cvCvtColor(img,gray, CV_BGR2GRAY);
cvResize(gray, small_img, CV_INTER_LINEAR);


cvEqualizeHist(small_img,small_img); //直方图均衡


//Detect objects if any
//
cvClearMemStorage(storage);
double t = (double)cvGetTickCount();
CvSeq* objects = cvHaarDetectObjects(small_img,cascade,storage,1.1,2,0,cvSize(30,30));


t = (double)cvGetTickCount() - t;
printf( "detection time = %gms\n", t/((double)cvGetTickFrequency()*1000.) );


//Loop through found objects and draw boxes around them
for(int i=0;i<(objects? objects->total:0);++i)
{
CvRect* r=(CvRect*)cvGetSeqElem(objects,i);
cvRectangle(img, cvPoint(r->x*scale,r->y*scale), cvPoint((r->x+r->width)*scale,(r->y+r->height)*scale), colors[i%8]);
//获取中心点
DivDat=(r->x*scale+r->width*scale/2-CenterPoint)*128/320;
if((i==0))
StepMotor(DivDat);


}
for( int i = 0; i < (objects? objects->total : 0); i++ )
{
CvRect* r = (CvRect*)cvGetSeqElem( objects, i );
CvPoint center;
int radius;
center.x = cvRound((r->x + r->width*0.5)*scale);
center.y = cvRound((r->y + r->height*0.5)*scale);
radius = cvRound((r->width + r->height)*0.25*scale);
cvCircle( img, center, radius, colors[i%8], 3, 8, 0 );
}


cvShowImage( "Camera", img );
cvReleaseImage(&gray);
cvReleaseImage(&small_img);
}