自学记录鸿蒙 API 13：实现人脸检测 Core Vision Face Detector

2024-12-28
北京
本文字数：3254 字
阅读完需：约 11 分钟

在完成了文本识别项目后，我决定继续挑战另一个视觉相关领域，于是我瞄上了 API 13 中的——人脸检测。通过研究 HarmonyOS Next 最新版本 API 13 中的 Core Vision Face Detector API，我发现这项技术不仅支持人脸检测框的定位，还可以识别关键点（如眼睛、鼻子和嘴角位置）及人脸姿态信息。

确实，有点意思，这个玩意。

本文将记录我的学习历程和开发过程，重点展示如何利用 Face Detector API 实现一个人脸检测小应用。

开始我的开发之旅

在学习的过程中，我思考了人脸检测技术的实际应用场景，例如：

身份验证：通过检测人脸和其特征点实现智能身份验证。
照片管理：为相册中的照片添加人脸标注。
实时交互：结合人脸位置与姿态实现增强现实（AR）效果。

在深入思考这些场景的同时，我也意识到技术本身的挑战性：如何提高检测的准确率和速度，如何处理多张人脸的复杂场景，以及如何优化性能以适应低功耗设备。

第一步：理解 Core Vision Face Detector API 的核心功能

核心功能介绍

Core Vision Face Detector API 提供了检测图片中人脸的能力，支持以下核心功能：

人脸位置检测：返回所有检测到的人脸的矩形框位置。
关键点识别：识别出眼睛、鼻子和嘴角的精确坐标。
人脸姿态估计：获取人脸在三维空间中的角度，包括偏航（yaw）、俯仰（pitch）和横滚（roll）。
检测排序：按照人脸框大小从大到小排序。

应用场景

智能设备解锁：检测和识别人脸位置以触发设备解锁。
照片优化：调整人脸照片的对比度、亮度或背景。
虚拟试妆：结合人脸关键点和姿态实现化妆品试戴效果。
安全监控：实时识别陌生人并发出警报。
健康管理：通过人脸特征推断疲劳或健康状况。

第二步：项目初始化与配置

必要权限配置

在项目的 config.json 文件中，添加以下权限，确保应用可以读取图片和调用设备能力：

{  "module": {    "abilities": [      {        "name": "FaceDetectionAbility",        "permissions": [          "ohos.permission.INTERNET",          "ohos.permission.READ_MEDIA",          "ohos.permission.WRITE_MEDIA"        ]      }    ]  }}

复制代码

这一配置确保了应用能够访问本地文件并与网络通信，满足大多数场景需求。

第三步：实现人脸检测功能

初始化 Face Detector 服务

通过以下代码初始化 Face Detector 服务，并检查是否初始化成功：

import faceDetector from '@kit.CoreVisionKit';
async function initializeFaceDetector() {    try {        const isInitialized = await faceDetector.init();        if (isInitialized) {            console.info('人脸检测服务初始化成功');        } else {            console.error('人脸检测服务初始化失败');        }    } catch (error) {        console.error('初始化过程中发生错误:', error);    }}
initializeFaceDetector();

复制代码

初始化过程简单而高效，但仍需注意错误处理，特别是在设备资源有限的情况下。

图像加载与人脸检测

以下代码展示了如何从图库选择图片并调用 Face Detector 进行人脸检测：

async function detectFaces(imageUri: string) {    try {        const pixelMap = await loadPixelMap(imageUri); // 将图像加载为PixelMap        const visionInfo = { pixelMap };
        const faces = await faceDetector.detect(visionInfo);        if (faces.length > 0) {            console.info(`检测到 ${faces.length} 张人脸`);            faces.forEach((face, index) => {                console.info(`人脸 ${index + 1} 的详细信息:`);                console.info(`  置信度: ${face.probability}`);                console.info(`  位置: (${face.rect.left}, ${face.rect.top}, 宽: ${face.rect.width}, 高: ${face.rect.height})`);                console.info(`  姿态: pitch=${face.pose.pitch}, yaw=${face.pose.yaw}, roll=${face.pose.roll}`);                face.points.forEach((point, i) => {                    console.info(`  特征点 ${i + 1}: (${point.x}, ${point.y})`);                });            });        } else {            console.info('未检测到人脸');        }    } catch (error) {        console.error('人脸检测失败:', error);    }}
async function loadPixelMap(imageUri: string) {    // 假设有一个工具库实现图像加载    return await someImageLibrary.loadPixelMap(imageUri);}

复制代码

我简单的整理了一下代码，图像加载可以参考我之前的文章。这样既适合初学者理解，也方便后续扩展功能。

第四步：构建用户界面

使用 ArkUI 设计用户界面

以下代码实现了一个简单的用户界面，支持图片选择和人脸检测结果展示：

import { View, Text, Button, Image } from '@ohos.arkui';
export default View.create({    build() {        return (            {                type: "flex",                flexDirection: "column",                children: [                    {                        type: Text,                        content: "人脸检测应用",                        style: { height: "50vp", fontSize: "20vp", textAlign: "center" },                    },                    {                        type: Image,                        src: this.imageUri || '',                        style: { height: "200vp", width: "200vp", margin: "20vp" },                    },                    {                        type: Button,                        content: "选择图片",                        style: { height: "50vp", marginTop: "20vp" },                        onClick: this.onSelectImage,                    },                    {                        type: Button,                        content: "检测人脸",                        style: { height: "50vp", marginTop: "10vp" },                        onClick: this.onDetectFaces,                    },                ],            }        );    },
    onSelectImage() {        // 模拟图片选择        this.imageUri = '/data/media/sample_image.jpg';        console.info('图片已选择:', this.imageUri);    },
    async onDetectFaces() {        await detectFaces(this.imageUri);    },});

复制代码

这一界面通过简洁的布局设计，再配合刚才的代码，让用户能够快速上手应用功能。

第五步：性能优化与功能扩展

性能优化

在项目开发过程中，我发现通过优化配置项可以显著提升性能。例如，当不需要检测关键点时，可以关闭该功能以减少处理时间。

const configuration = { detectKeyPoints: false };const faces = await faceDetector.detect(visionInfo, configuration);

复制代码

此外，在处理多张人脸或高分辨率图片时，可以利用设备的多核能力进行并行计算。

功能扩展

未来可以通过以下方式扩展功能：

多线程优化：利用设备多核能力加速人脸检测过程。
结果可视化：在图片上绘制人脸框和关键点信息。
实时检测：结合相机模块实现视频流中的人脸检测。
情绪分析：基于检测的人脸特征进一步推断情绪状态。
动态交互：结合手势或语音控制增强用户体验。
隐私保护：在检测过程中对敏感信息进行模糊化处理，确保用户隐私安全。

最后的小总结

啃完了 HarmonyOS Next Core Vision Face Detector API 13，感觉非常舒服，体会到了鸿蒙生态在人工智能领域的技术优势。人脸检测的应用场景非常广泛，从智能设备交互到增强现实，它八成会改变我们的生活。

当然，我也有计划将这一技术应用到更多实际项目中，例如开发一款智能照片管理工具，为用户提供更高效、更便捷的照片分类体验。如果你也对人脸检测技术感兴趣，不妨从这些基础功能开始，逐步实现自己的创意！

当然如果你也在这一领域研究，不妨关注我，我们一起进步～

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原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/c9182b14f0318c211b6c3fa44】。文章转载请联系作者。

李游Leo

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全栈开发工程师、全栈讲师、华为HDE 2022-07-14 加入

原百度、时趣互动、乐视高级前端（软件）开发工程师。后在北京一所当地大学任教，主要职务是教学主任，也为网易云课堂微专业的前端课程负责人。

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