GPUImage-美顏+人臉識(shí)別

前言

一個(gè)群友用琨君的美顏錄制和訊飛離線人臉識(shí)別SDK做了一個(gè)demo吩翻,功能是錄制視頻电媳,要求有美顏蒙揣,并且能識(shí)別人臉并放置貼圖洪乍。但是遇到一個(gè)問(wèn)題:
錄制過(guò)程能過(guò)進(jìn)行人臉識(shí)別眯杏,也有美顏效果;
但是錄制的視頻壳澳,有美顏效果岂贩,但沒(méi)有貼圖;

在幫忙查找bug的過(guò)程中巷波,發(fā)現(xiàn)代碼寫得略復(fù)雜萎津,不便于學(xué)習(xí)卸伞。
于是,抽空把核心代碼抽離出來(lái)锉屈,做成了本次的demo荤傲。

效果如下

正文

核心邏輯

demo的流程圖如下

GPUImage-實(shí)時(shí)美顏濾鏡的基礎(chǔ)上,引入了IFlyFaceDetector類颈渊,用GPUImageUIElement來(lái)繪制人臉識(shí)別后的貼圖遂黍,并用GPUImageAddBlendFilter把美顏后的圖像(GPUImageBeautifyFilter)和貼圖(GPUImageUIElement)合并,傳給GPUImageMovieWriter寫入文件俊嗽。

人臉識(shí)別相關(guān)

IFlyFaceDetector
IFlyFaceDetector是訊飛提供的本地人臉檢測(cè)類妓湘,可以人臉檢測(cè)、視頻流檢測(cè)功能乌询。
初始化代碼如下

    self.faceDetector = [IFlyFaceDetector sharedInstance];
    if(self.faceDetector){
        [self.faceDetector setParameter:@"1" forKey:@"detect"];
        [self.faceDetector setParameter:@"1" forKey:@"align"];
    }

demo會(huì)用到IFlyFaceDetector對(duì)NSData的識(shí)別接口


/**
 *  檢測(cè)frame視頻幀中的人臉
 *
 *  @param frame   視頻幀數(shù)據(jù)
 *  @param width  視頻幀圖像寬
 *  @param height 視頻幀圖像高
 *  @param dir    圖像的方向
 *
 *  @return json格式人臉數(shù)組榜贴,沒(méi)有檢測(cè)到人臉則返回空
 */
- (NSString*)trackFrame:(NSData*)frame withWidth:(int)width height:(int)height direction:(int)dir;

CanvasView
CanvasView是群友提供demo中的繪制貼圖類,可以對(duì)頭部妹田、眼睛唬党、鼻子、嘴巴鬼佣、面部進(jìn)行貼圖驶拱,本demo會(huì)用到headMap頭部貼圖。

//頭部貼圖
@property (nonatomic,strong) UIImage *  headMap;
//眼睛貼圖
@property (nonatomic,strong) UIImage * eyesMap;
//鼻子貼圖
@property (nonatomic,strong) UIImage * noseMap;
//嘴巴貼圖
@property (nonatomic,strong) UIImage * mouthMap;
//面部貼圖
@property (nonatomic,strong) UIImage * facialTextureMap;

GPUImage相關(guān)

GPUImageAddBlendFilter
繼承類GPUImageTwoInputFilter用于合并兩個(gè)圖像晶衷,公式如下:

    float r; // 顏色的紅色分量
     if (overlay.r * base.a + base.r * overlay.a >= overlay.a * base.a) {
         r = overlay.a * base.a + overlay.r * (1.0 - base.a) + base.r * (1.0 - overlay.a);
     } else {
         r = overlay.r + base.r;
     }

GPUImageUIElement
GPUImageUIElement繼承GPUImageOutput類蓝纲,作為響應(yīng)鏈的源頭。
通過(guò)CoreGraphics把UIView渲染到圖像晌纫,并通過(guò)glTexImage2D綁定到outputFramebuffer指定的紋理税迷,最后通知targets紋理就緒。

demo中的作用是把CanvasView轉(zhuǎn)成紋理锹漱,并傳遞給GPUImageAddBlendFilter箭养。

遇到的問(wèn)題

1、貼圖無(wú)法出現(xiàn)在錄制的視頻中

啟動(dòng)群友提供的demo哥牍,預(yù)覽正常毕泌,錄制的視頻確實(shí)沒(méi)有貼圖;
檢查響應(yīng)鏈代碼嗅辣,發(fā)現(xiàn)代碼的實(shí)現(xiàn)存在一個(gè)問(wèn)題:
預(yù)覽的幀和寫入視頻的幀不是相同的撼泛,GPUImageUIElement的輸出的結(jié)果是直接指向合并的filter,合并后的圖像直接輸給writer寫入文件澡谭;屏幕的貼圖預(yù)覽效果是因?yàn)閏anvasView直接被addsubview到視圖層中愿题。
懷疑是GPUImageUIElement繪制的紋理的為空。通過(guò)檢查GPU的紋理,GPUImageUIElement對(duì)應(yīng)紋理id的紋理預(yù)覽為正常抠忘,排除這個(gè)問(wèn)題。
檢查美顏filter的輸出外永,同樣正常崎脉。
檢查合并filter的輸出,發(fā)現(xiàn)貼圖消失伯顶。
定位到是合并filter的問(wèn)題囚灼,檢查著色器代碼,正常祭衩。
檢查初始化代碼灶体,找到問(wèn)題所在:

群友把合并的filter的mix=0.0;導(dǎo)致合并的filter只取第一個(gè)的圖像掐暮。

小結(jié)蝎抽,在查找bug的過(guò)程,因?yàn)閐emo較為復(fù)雜路克,花費(fèi)了較多時(shí)間熟悉代碼樟结;通過(guò)Xcode的工具,可以較快定位大多數(shù)GPUImage 的問(wèn)題精算。

2瓢宦、貼圖沒(méi)有隨著臉移動(dòng)

測(cè)試本demo的過(guò)程中疙赠,出現(xiàn)過(guò)貼圖固定住不動(dòng)的情況减余。
通過(guò)檢查人臉識(shí)別的輸出結(jié)果,確定人臉識(shí)別的輸出是正常鹦肿;
檢查canvasView的更新廉嚼,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題:
canvasView沒(méi)有更新玫镐。

解決方案是把canvasView添加到視圖層。
但不知道是否為[self.viewCanvas setNeedsDisplay];造成的影響怠噪。

總結(jié)

demo在這里摘悴,代碼較短。
因?yàn)槭敲繋R(shí)別舰绘,所以CPU的消耗較高蹂喻。
如果是實(shí)際應(yīng)用,可以考慮3~5幀左右做一次人臉識(shí)別捂寿。
還有另外一個(gè)簡(jiǎn)單的思路:把輸入從攝像頭變成視頻口四,對(duì)視頻進(jìn)行逐幀人臉識(shí)別并把貼圖合并到視頻中。

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