Python编程实现拍照辨颜值

牟晓东

Python之所以越来越强大和流行的原因之一，便是其不断发展壮大的各种标准库和第三方扩展库模块。在导入库之后，我们可以直接使用其中已经编写好的各种函数，有时仅需很少的十几行甚至是几行代码就能实现非常强大的功能。人脸识别是人工智能的重要应用方向，通过本例我们将编写一段不太复杂的Python程序实现人脸识别的一些功能，包括调用摄像头进行拍照，数据上传至百度AI（“人工智能”）接口进行年龄、颜值等的辨识和信息返回输出。扫码下载程序源代码，下面对照代码我将为您讲解代码中的要点。

1.第三方库模块的安装准备工作

以Anaconda开源Python版本为例，首先进入其PowershellPrompt命令行界面，使用“pip install xxx”命令分别安装OpenCV计算机视觉库和requests，注意OpenCV的安装命令是“pip install opencv-python”（如图1）。如果安装不成功，可尝试更换国内的镜像源（如清华、阿里云等）。在程序的开始部分使用import命令将三个库模块導入：import cv2、import requests、import base64，base64是Python内置的模块无需安装。

2.调用摄像头进行“抓拍”

首先建立变量camera，其值为“cv2.VideoCapture（0）”，即调用OpenCV中的VideoCapture（）函数，其中的参数0是指当前计算机的摄像头编号，该语句完成的功能是将摄像头拍摄到的画面保存至变量camera中;接着建立一个“while True：”永远为真的循环结构，在循环体的第一个“ret，img = camera.read（）”语句中，前面的ret即“return”逻辑布尔值，为真的话则执行后面的“读取camera中保存的一帧画面并赋值给变量img”，这样可以有效过滤掉摄像头刚刚被调用启动时无法读取到数据的“报错”异常情况;语句“cv2.imshow（'Look here：'，img）”的作用是开启一个名为“Look here：”的新窗口，其内容是显示变量img中所保存的摄像头画面;语句“key = cv2.waitKey（10）”的作用是让程序等待10毫秒，这样可以有效地获取摄像头所拍摄的画面（因为这是在一个“死循环”中）;然后使用一个if条件判断：“if key == ord（'s'）：”，判断我们是否已经在摄像头前调整好自己的状态，是的话则按s键（注意一定是将输入法切换至英文半角状态），s即“Save”（保存拍照文件的意思）;当程序检测到s键被按下后则执行三个语句：

一是“cv2.imwrite（'capture.jpg'，img）”，作用是将变量img中保存的一帧拍摄画面内容写至capture.jpg图片文件中，注意它的保存位置默认是与本Python程序在同一目录中;二是执行“cv2.destroyAllWindows（）”，作用是关闭当前摄像头的“Look here：”拍摄窗口;三是“break”语句，作用是跳出当前的“while True：”循环。

运行该段程序，在弹出的摄像头拍照窗口前稍作调整后按下s键，我们就得到了capture.jpg图片文件（如图2）。

3.获取百度AI的AccessToken

在浏览器中访问https：//ai.baidu.com/，登录自己的百度账号后点击“控制台”进入“百度智能云”;接着在左侧的项目栏中点击选择“人脸识别”，按照提示一步步填写信息建立自己的一个“人脸识别”应用;然后点击查看该应用的详情，将其中的三处关键信息的内容分别复制保存至本地（如图3）：

APIKey（简称AK）：srLfBxDdL1MXDMXDA4b

p5Iv9（此Key无效，需自行申请）

SecretKey（简称SK）：apW7N6QIyPNvLvk5FW

B53cMXDMXDGbXc（此Key无效，需自行申请）

请求地址：https：//aip.baidubce.com/rest/2.0/

face/v3/detect

再次返回至Python编程环境中，将AK和SK的值分别赋给变量ApiKey和SecretKey，注意其类型为str字符串型，两侧均要添加引号;接着按照百度的提示建立变量host，赋值为“'https：//aip.baidubce.com/oauth/2.0/token？grant_type=client_creden

tials&client_id=' + ApiKey + '&client_secret=' + SecretKey”，将AK和SK的值通过字符串连接进行“构造”，目的是获取百度API的AccessToken“访问令牌”;然后建立变量response，通过requests中的get方法赋值为“requests.get（host）”;如果有返回值（if response：），则通过语句“print（response.json（））”将json数据打印输出。

单独运行该段程序，从返回的json数据中找到“'access_token'：”，后面的“24.7c1cd7018cec7572

698388888888438a.2592000.1612133454.282335-

17598582” （已做改写处理）便是我们想要得到的Access Token值（如图4），其有效访问期限是一个月。

4.测试本地图片文件

获取到Access Token值后，APIKey和SecretKey便暂时退出“舞台”，删除本段程序，开始构建本地图片文件的上传检测程序：

建立变量request_url，为其赋值为之前从百度智能云中复制的“请求地址”：“https：//aip.baidubce.com/rest/2.0/face/v3/detect”，这便是Python程序与百度间进行数据通信的检测“入口”;接着建立变量filename，赋值为“Liu.jpg”（搜索下载的刘德华图片）;语句“img = cv2.imread（filename）”的作用是将读取到的测试图片文件信息保存至变量img中，然后通过语句“f = open（filename，'rb'）”，以只读二进制的方式打开该文件并存入文件变量f中;建立变量img_test，其值为读取文件變量f的值并进行Base64编码：str（base64.b64encode（f.read（）），encoding='utf-8'）;接着建立字典型的参数变量params，其值包括三个“键值对”，即：“image”：img_test，“image_type”：“BASE64”，“face_field”：“age，beauty”，最后的“face_field”键所对应的值“age，beauty”是可自定义的，在此仅以检测年龄age和颜值beauty为例，还可以检测是否戴眼镜glasses、人种race和热情度emotion等等。

Base64编码是网络上最常见、也是最基本的用于传输8bit字节代码的二进制编码方式，用来将非ASCII字符的数据如中文、图片、视频等文件转换成ASCII字符便于安全传输的方法，学好它有利于你对应用底层的理解，我们将在以后对这种编码进行详细的讲解和编写专门的实例。

根据刚刚获取的access_token，构建变量request_url，按照百度API帮助文档所提供的信息为其赋值为“request_url + "？access_token=" + access_token”;然后建立变量headers和response，均按照百度要求进行赋值（可直接从帮助文档中进行代码的复制改写）;最后可以先通过“print （response.json（））”将百度AI判断的json数据信息打印输出（如图5），发现该数据包含的信息比较多，但我们最关心的是其中的age和beauty值，需要仔细查看其结构（类似于Python的字典与列表的相互嵌套），最后不难构造出两个语句：

print（'刘德华的年龄是：'，response.json（）['result']['face_list'][0]['age']）

print（'刘德华的颜值打分是：'，response.json（）['result']['face_list'][0]['beauty']）

这样，就可以将“print （response.json（））”语句前面添加#进行过滤，我们只要最终的结果：“刘德华的年龄是：38，刘德华的颜值打分是：69.95”。

5.将本地图片更换为摄像头抓拍图片进行检测

现在，将调用摄像头进行图像的“抓拍”程序段与测试本地图片程序段进行组合，注意要将第二段程序中的变量filename赋值为“capture.jpg”（之前值为“Liu.jpg”），最后的print语句提示信息也修改为“我的”。

运行程序，调用摄像头拍照（摆好POSE后按下s键）生成自己的capture.jpg图片文件后上传至百度智能云进行分析，最终返回结果：“我的年龄是：41，我的颜值打分是：33.5”。