想知道未來孩子長相?Python人臉融合告訴你

2021-02-25 Python技術

和換臉算法的簡單粗暴相比,人臉融合算法就要彈性的多。顧名思義,人臉融合是對兩張人臉進行融合處理,生成的人臉同時具備兩張人臉的外貌特徵。人臉融合有什麼實際意義呢?一個簡單的應用就是用父母雙方的臉部圖片融合,得到未來孩子可能的長相。

本文通過百度AI開放平臺的人臉融合功能來做一個簡單的試驗。

前期準備帳號註冊

我們要使用百度AI開發平臺的功能,必須先註冊一個帳號。訪問 https://login.bce.baidu.com/ ,然後用你的百度帳號登錄就行。

登錄之後,在左邊的菜單欄依次選擇「產品服務 -> 人工智慧 -> 人臉識別」子菜單,進入到人臉識別的產品界面:

然後點擊「創建應用」,填寫「應用名稱」和「應用描述」即可創建應用:

然後返回應用列表,就可以看到你創建的應用:

創建完應用,你需要將 API Key 和 Secret Key 記下來,我們待會的代碼裡面會用到。

閱讀開發文檔

應用創建完後,我們需要知道怎麼調用百度的API來完成我們的試驗,所以我們需要閱讀官方文檔。我們需要做兩件事情:鑑權認證和圖片融合。

鑑權認證文檔

如果要調用百度的 API 接口,必須先鑑權認證,也就是獲取應用 token 。獲取 token 的文檔地址為:https://ai.baidu.com/ai-doc/FACE/5k37c1ti0。

文檔中對我們有用的幾處信息如下:

請求URL數據格式:

向授權服務地址https://aip.baidubce.com/oauth/2.0/token發送請求(推薦使用POST),並在URL中帶上以下參數:

grant_type:必須參數,固定為client_credentials;client_id:必須參數,應用的API Key;client_secret:必須參數,應用的Secret Key;

請求舉例:

https://aip.baidubce.com/oauth/2.0/token?grant_type=client_credentials&client_id=Va5yQRHlA4Fq5eR3LT0vuXV4&client_secret=0rDSjzQ20XUj5itV6WRtznPQSzr5pVw2&

伺服器返回的JSON文本參數如下:

access_token:要獲取的Access Token;expires_in:Access Token的有效期(秒為單位,一般為1個月);

返回舉例:

{
"refresh_token": "25.b55fe1d287227ca97aab219bb249b8ab.315360000.1798284651.282335-8574074",
"expires_in": 2592000,
"scope": "public wise_adapt",
"session_key": "9mzdDZXu3dENdFZQurfg0Vz8slgSgvvOAUebNFzyzcpQ5EnbxbF+hfG9DQkpUVQdh4p6HbQcAiz5RmuBAja1JJGgIdJI",
"access_token": "24.6c5e1ff107f0e8bcef8c46d3424a0e78.2592000.1485516651.282335-8574074",
"session_secret": "dfac94a3489fe9fca7c3221cbf7525ff"
}

圖片融合文檔

圖片融合文檔的地址為:https://ai.baidu.com/ai-doc/FACE/5k37c1ti0。

文檔中對我們有用的幾處信息如下:

請求注意事項:

請求體格式化:Content-Type為application/json,通過json格式化請求體。Base64編碼:請求的圖片需經過Base64編碼,圖片的base64編碼指將圖片數據編碼成一串字符串,使用該字符串代替圖像地址。您可以首先得到圖片的二進位,然後用Base64格式編碼即可。需要注意的是,圖片的base64編碼是不包含圖片頭的,如data:image/jpg;base64。圖片格式:現支持PNG、JPG、JPEG、BMP,不支持GIF圖片。

請求示例:

請求URL:https://aip.baidubce.com/rest/2.0/face/v1/mergeHeader:Content-Type  為application/json

返回示例:

{
"error_code": 0,
"error_msg": "SUCCESS",
"log_id": 1234567890123,
"timestamp": 1533094576,
"cached": 0,
"result": {
"merge_image": "iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAeoAAAHqCAYAAADLb..."
}
}

編碼獲取 token

根據上面的文檔描述,我們調用鑑權接口的方法如下:

# 獲取token
def get_token(client_id, client_secret):
url = "https://aip.baidubce.com/oauth/2.0/token?grant_type=client_credentials"
params = {"client_id": client_id, "client_secret": client_secret}
res = requests.get(url, params=params)
result = res.json()
return result['access_token']

這個接口很簡單,我們傳入我們應用的信息就可以直接獲得。

獲取圖片的 base64 編碼

我們調用百度人臉融合接口,需要傳入圖片的 base64 編碼,所以我們先要將圖片轉為 base64 格式,轉換方法如下:

# 讀取圖片,轉換成base64
def read_pic(name):
with open('./%s' % name, 'rb') as f:
base64_data = base64.b64encode(f.read())
s = base64_data.decode()
return s

我將圖片放在程序同級目錄下,方法傳入圖片文件名就可以。

調用人臉融合接口並保存結果

token 值和圖片的 base64 編碼準備好了,我們就可以來調用接口進行融合。根據官方的 API 文檔,我們的調用方法如下:

# 融合圖片
def merge(token, template, target):
url = 'https://aip.baidubce.com/rest/2.0/face/v1/merge'
request_url = url + '?access_token=' + token
params = {
"image_template": {
"image": template,
"image_type": "BASE64",
"quality_control": "NORMAL"
},
"image_target": {
"image": target,
"image_type": "BASE64",
"quality_control": "NORMAL"
},
"merge_degree": "HIGH"
}
params = json.dumps(params)
headers = {'content-type': 'application/json'}
result = requests.post(request_url, data=params, headers=headers).json()
if result['error_code'] == 0:
res = result["result"]["merge_image"]
down_pic(res)
else:
print(str(result['error_code'])+result['error_msg'])

參數中的 template 指的是模板圖片,target 指的是被融合圖片。也就是說將 target 圖片的人臉融合到 template 圖片的人臉中,最後輸出的圖片是以 template 圖片為模板的。

這裡有一個將接口返回的圖片轉存到本地的方法 down_pic ,其實現如下:

# 下載圖片
def down_pic(data):
imagedata = base64.b64decode(data)
file = open('./result.jpg', "wb")
file.write(imagedata)

我們把融合的圖片命名為 result.jpg ,存儲在程序同級目錄下。

主程序

主要的方法我們都完成了,下面我們通過編寫主程序來測試我們的融合效果,代碼如下:

if __name__ == '__main__':
girl = read_pic('girl.jpg')
boy = read_pic('boy.jpg')
token = get_token(API_KEY, SECRET_KEY)
merge(token, boy, girl)

我這裡用一個男人的圖片和一個女人的圖片來做測試,以男人的圖片作為模板,兩張圖片都是從百度圖片搜索出來的。

男人的人臉圖片為:

女人的人臉圖片為:

融合後的人臉圖片為:

是不是很帥氣,這個可能是這兩個人未來兒子的模樣。接著,我們調換一下模板,我們以女人的圖片作為模板,看看他們未來女兒的模樣,結果如下:

總結本文通過調用百度AI開放平臺的人臉融合接口,來實現兩張正面人臉圖片的融合試驗。大家覺得融合的效果怎麼樣?我覺得如果這兩個人結婚,生男孩子會好看些呢!大家也可以把自己和另一半的自拍照拿來試驗一下,看看未來孩子長啥樣?當然,如果你是單身狗,那可以找個漂亮明星圖片來幻想一下。

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