1引言

一直想学习一下Qt开发上位机程序，之前利用Qt Creator做过简单的网络调试助手，了解到Qt软件开发的基本流程以及Qt Creator的基本使用。最近想做一个人脸识别的上位机，学习一下opencv图像处理。因此想到用Qt Creator，并在Qt中使用数据库搭建一个实验室人员管理系统。（此博客主要是记录一下学习过程，便于以后查看）

1.1系统介绍

上位机界面分为数据输入区、操作区、数据库数据显示区。操作人员可以通过上位机对数据库中的数据进行录入、修改、删除、查找（支持图像识别）、导出等操作。数据库中实验室人员信息数据可以通过手工和图像识两种方式录入。

1.2软件安装

  Qt5.14.2 MSVC2017 配置opencv_contrib4.3.0扩展库链接: [https://blog.csdn.net/Call_me_A_Bo/article/details/108858239).视频资源：https://www.bilibili.com/video/BV1tp4y1i7EJ

2开发实现

2.1图像识别

OpenCV（开源计算机视觉库），实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法，是计算机视觉领域最有力的研究工具之一。OPencv包括：图像处理和视觉算法（CV）、机器学习库（ML）、图像和视频输入/输出库（HighGUI）、基本结构和算法，XML支持，绘图函数（CXCORE）以及CVAUx模块。

2.1.1人脸检测

opencv 提供了很多已经训练好的分类器：人脸分类器，眼睛分类器，嘴部分类器等。可以看出这些分类器都是基于Haar特征的cascade分类器(classifiers)。

本系统选用的人脸分类器haarcascade_frontalface_alt.xml，将分类器放入系统根目录中，便于调用。人脸检测代码段如下：`。

 if (!face_cascade.load("F:/QT/prigect/face/untitled/haarcascade_frontalface_alt.xml"))//加载人脸分类器{qDebug("Load haarcascade_frontalface_alt failed!");return;}face_cascade.detectMultiScale(frame, faceRect, 1.1, 3, 0 | CASCADE_SCALE_IMAGE, Size(180, 180));if(!faceRect.empty()){for (size_t i = 0; i < faceRect.size(); i++){num++;if(num==11)num=1;qDebug("OK");rectangle(frame, faceRect[i], Scalar(0, 255, 0));      //用绿色矩形画出检测到的位置FaceRoI=frame(faceRect[i]);cv::resize(FaceRoI,face_test,Size(92, 112));str=str.sprintf("%d.jpg",num) ;str1=str.toStdString();cv::imwrite(str1,face_test);}}elseqDebug("no get");cv::cvtColor(frame, frame, cv::COLOR_GRAY2RGB);//转变为RGBQImage Qtemp = QImage((const unsigned char*)(frame.data), frame.cols, frame.rows, frame.step, QImage::Format_RGB888);Qtemp=Qtemp.mirrored(true,false);//图像左右翻转ui->label_picture->setPixmap(QPixmap::fromImage(Qtemp.scaled(ui->label_picture->size())));//ui->label_picture->setPixmap( QPixmap::fromImage(frame.mirrored(true,false)));ui->label_picture->show();

检测出的人脸图像，放入指定的目录下，便于训练。识别效果图：

2.1.2人脸识别

opencv人脸识别目前支持的算法有：Eigenface特征脸、 Fisherface 、LBP局部二值直方图。
opencv进行人脸识别包含两个部分，训练和预测。本系统选用的算法是Eigenface特征脸，EigenFace主要是使用PCA（主成分分析），通过消除数据中的相关性，将高维图像降低到低维空间，训练集中的样本被映射成低维空间中的一点，需要判断测试图片性别时，先将测试图片映射到低维空间中，然后计算离测试图片最近样本点是哪一个，将最近样本点的性别赋值给测试图片。特征脸训练与识别流程为：读取修炼数据、计算平均脸、计算协方差矩阵、计算特征值、特征矩阵、PCA降维、子空间模型、检测与分类。
人脸识别代码：

// An highlighted block
void camer::readfram()
{Ptr<cv::face::FaceRecognizer> modelPCA = cv::face::EigenFaceRecognizer::create();modelPCA->read("F:\\QT\\prigect\\face\\build-untitled-Desktop_Qt_5_11_1_MSVC2017_64bit-Release\\MyFacePCAModel.xml");capture>>cap;if(!cap.empty()){cv::cvtColor(cap,cap_gray,cv::COLOR_BGR2GRAY); //灰度cv::equalizeHist(cap_gray,cap_gray);//直方图均衡化if (!face_cascade.load("F:/QT/prigect/class5/mangent/haarcascade_frontalface_alt2.xml")){qDebug("Load haarcascade_frontalface_alt failed!");return;}face_cascade.detectMultiScale(cap_gray, faceRect, 1.1, 3, 0 | CASCADE_SCALE_IMAGE, Size(180, 180));for (size_t i = 0; i < faceRect.size(); i++){rectangle(cap, faceRect[i], Scalar(0, 255, 0));      //用绿色矩形画出检测到的位置Mat faceRoI=cap_gray(faceRect[i]);int predictPCA=0;Mat face_test;Point text_lb;cv::resize(faceRoI,face_test,Size(92,112));predictPCA=modelPCA->predict(face_test);qDebug("%d\n",predictPCA);if(predictPCA==4){string name="SUN YUAN XIN";text_lb=Point(faceRect[i].x,faceRect[i].y);putText(cap,name,text_lb,FONT_HERSHEY_COMPLEX,1,Scalar(0,0,255));buf=QString::fromLocal8Bit("孙元新,2019540044,男");emit sendsignal(buf);// buf=QString::fromLocal8Bit("2019540044");// emit sendsignal(buf);// buf=QString::fromLocal8Bit("男");// emit sendsignal(buf);QMessageBox::warning(this,"Recognized successfully","Please click back",QMessageBox::Ok);}if(predictPCA==1){string name="WenShengYu";text_lb=Point(faceRect[i].x,faceRect[i].y);putText(cap,name,text_lb,FONT_HERSHEY_COMPLEX,1,Scalar(0,0,255));buf=QString::fromLocal8Bit("温盛宇,2018520296,男");emit sendsignal(buf);// buf=QString::fromLocal8Bit("2019540044");// emit sendsignal(buf);// buf=QString::fromLocal8Bit("男");// emit sendsignal(buf);QMessageBox::warning(this,"Recognized successfully","Please click back",QMessageBox::Ok);}if(predictPCA==2){string name="YangZhenQiang";text_lb=Point(faceRect[i].x,faceRect[i].y);putText(cap,name,text_lb,FONT_HERSHEY_COMPLEX,1,Scalar(0,0,255));buf=QString::fromLocal8Bit("杨振强,2020520001,男");emit sendsignal(buf);// buf=QString::fromLocal8Bit("2019540044");// emit sendsignal(buf);// buf=QString::fromLocal8Bit("男");// emit sendsignal(buf);QMessageBox::warning(this,"Recognized successfully","Please click back",QMessageBox::Ok);}if(predictPCA==3){string name="WuHaiChao";text_lb=Point(faceRect[i].x,faceRect[i].y);putText(cap,name,text_lb,FONT_HERSHEY_COMPLEX,1,Scalar(0,0,255));buf=QString::fromLocal8Bit("吴海超,2019520001,男");emit sendsignal(buf);// buf=QString::fromLocal8Bit("2019540044");// emit sendsignal(buf);// buf=QString::fromLocal8Bit("男");// emit sendsignal(buf);QMessageBox::warning(this,"Recognized successfully","Please click back",QMessageBox::Ok);}if(predictPCA==0){string name="LiuAnKang";text_lb=Point(faceRect[i].x,faceRect[i].y);putText(cap,name,text_lb,FONT_HERSHEY_COMPLEX,1,Scalar(0,0,255));buf=QString::fromLocal8Bit("刘安康,2020520002,男");emit sendsignal(buf);// buf=QString::fromLocal8Bit("2019540044");// emit sendsignal(buf);// buf=QString::fromLocal8Bit("男");// emit sendsignal(buf);QMessageBox::warning(this,"Recognized successfully","Please click back",QMessageBox::Ok);}}}imag = Mat2QImage(cap);     // 将Mat转换成QImage对象来显示//  imag=imag.mirrored(true,false);imag = imag.scaled(ui->label_camer->width(), ui->label_camer->height(),Qt::IgnoreAspectRatio, Qt::SmoothTransformation);//设置图片大小和label的长宽一致ui->label_camer->setPixmap(QPixmap::fromImage(imag));  // 将图片显示到label上
}

识别效果：

2.2人机交互界面

2.3数据库搭建

2.4系统打包与移植

3总结

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