Linux下基于GTK人臉識別界面設計(2)
1.開發環境及運行效果
硬件平臺：Ubuntu18.04、USB免驅攝像頭
UI界面：GTK+_2.0
開發語言：C/C++
2.GTK簡介
GTK（GIMP Toolkit)是一套源碼以LGPL許可協議分發、跨平臺的圖形工具包。最初是為GIMP寫的，已成為一個功能強大、設計靈活的一個通用圖形庫，是GNU/Linux下開發圖形界面的應用程序的主流開發工具之一。當然，GTK也是支持跨平臺的，支持Unix類的系統、Windows，甚至手機平臺。
GTK是使用C語言寫的，所以其原生API都是面向C的，同時GTK的一大特點是，在C語言層面實現了面向對象的特性。GTK是完全免費的，而且基于LGPL協議，這可以保證私有軟件通過鏈接使用GTK可以不把軟件源代碼開放，對商業應用較友好，這跟GPL協議是不一樣的。也正是LGPL協議，使得早些年Gnome（基于GTK編寫）風頭勝過KDE（基于QT編寫）。
3.開發流程
3.1 GTK初始化和攝像頭初始化
??初始化GTK，創建窗口，初始化攝像頭設備，檢測攝像頭設備是否正常。
int main(int argc,char **argv) { GtkWidget *dialog; /*gtk初始化*/ gtk_init(&argc,&argv); /*創建窗口*/ window=gtk_window_new(GTK_WINDOW_TOPLEVEL); gtk_window_set_title(GTK_WINDOW(window),"人臉識別"); /*固定窗口大小*/ gtk_window_set_resizable (GTK_WINDOW(window),FALSE); /*設置窗口大小*/ gtk_widget_set_size_request(window,800,480); gtk_window_set_position(GTK_WINDOW(window),GTK_WIN_POS_CENTER_ALWAYS);//居中顯示 /*連接信號*/ g_signal_connect(G_OBJECT(window),"destroy",G_CALLBACK(on_delete_event),NULL); /*創建標簽*/ GdkColor color; color.red=0xffff; color.green=0; color.blue=0; label=gtk_label_new(""); /*設置字體大小和顏色*/ gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(label),"正在啟動攝像頭，請稍等..."); g_timeout_add(500,timer_func, label);//開啟定時器1s時間 gtk_label_set_justify (GTK_LABEL(label),GTK_JUSTIFY_CENTER); gtk_container_add(GTK_CONTAINER(window), label); gtk_widget_show(label); change_background(window, 800, 480, "1.bmp"); gtk_widget_show(window); gtk_main(); return 0; }
??在定時器中等待攝像頭啟動成功，完成人臉識別UI界面配置。
等待攝像頭啟動界面
攝像頭啟動成功界面
/*定時器處理函數*/
GtkWidget *window;
gboolean timer_func(gpointer data)
{
GtkWidget *widget=(GtkWidget *)data;
int ret;
ret=Camera_Init(&video_info);
if(ret==0)
{
g_print("攝像頭啟動成功n");
gtk_widget_destroy(label);//關閉對話框
GtkWidget *hbox;
GtkWidget *vbox,*box;
GtkWidget *button;
GtkTooltips *tiptool;
/*圖像寬高*/
width=video_info.image_w;
height=video_info.image_h;
rgbbuf=malloc(width*height*3);
jpg_data=malloc(width*height*3);//保存RGB顏色數據
imagebase64_data=malloc((height*width*3)*8/6);/*base64編碼后數據*/
/*創建橫向盒*/
hbox=gtk_hbox_new(FALSE,0);
gtk_container_add(GTK_CONTAINER(window),hbox);
gtk_widget_show(hbox);
/*初始化gdk的rgb*/
gdk_rgb_init();
/*將gdk視件和顏色表放入gtk構件中*/
gtk_widget_push_visual(gdk_rgb_get_visual());
gtk_widget_push_colormap(gdk_rgb_get_cmap());
/*創建繪圖區域*/
drawarea=gtk_drawing_area_new();
gtk_widget_pop_visual();
gtk_widget_pop_colormap();
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(hbox),drawarea,FALSE,FALSE,0);
g_signal_connect(G_OBJECT(drawarea),"expose_event",G_CALLBACK(draw_image),NULL);
guint id=gtk_idle_add((GtkFunction)read_data,NULL);
/*設置窗口大小*/
gtk_widget_set_size_request(GTK_WIDGET(drawarea),width,height);
/*創建縱向盒*/
vbox=gtk_vbox_new(FALSE,0);
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(hbox),vbox,TRUE,FALSE,0);
gtk_widget_show(vbox);
/*人臉注冊時輸入姓名*/
box=gtk_hbox_new(FALSE,0);
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(vbox),box,FALSE,TRUE,30);
gtk_widget_show(box);
label=gtk_label_new("姓名:");
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(box),label,FALSE,TRUE,0);
gtk_widget_show(label);
/*創建輸入文本框*/
entry1=gtk_entry_new();
/*設置輸入文本框尺寸*/
gtk_widget_set_size_request(entry1,120,-1);
gtk_entry_set_max_length(GTK_ENTRY(entry1),20);
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(box),entry1,FALSE,FALSE,0);
g_signal_connect(G_OBJECT(entry1),"key-press-event", G_CALLBACK(entry_callback),"1");
gtk_widget_show(entry1);
/*創建提示對象工具*/
tiptool=gtk_tooltips_new();
/*添加提示信息到按鈕*/
gtk_tooltips_set_tip(tiptool,entry1,"填寫姓名",NULL);
/*人臉注冊時輸入手機號*/
box=gtk_hbox_new(FALSE,0);
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(vbox),box,FALSE,TRUE,15);
gtk_widget_show(box);
label=gtk_label_new("電話:");
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(box),label,FALSE,TRUE,0);
gtk_widget_show(label);
/*創建輸入文本框*/
entry2=gtk_entry_new();
/*設置輸入文本框尺寸*/
gtk_widget_set_size_request(entry2,120,-1);
gtk_entry_set_max_length(GTK_ENTRY(entry2),20);
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(box),entry2,FALSE,FALSE,0);
g_signal_connect(G_OBJECT(entry2),"key-press-event", G_CALLBACK(entry_callback),"2");
gtk_widget_show(entry2);
/*創建提示對象工具*/
tiptool=gtk_tooltips_new();
/*添加提示信息到按鈕*/
gtk_tooltips_set_tip(tiptool,entry2,"填寫手機號",NULL);
/*設置標簽，用于顯示狀態信息*/
box=gtk_hbox_new(FALSE,0);
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(vbox),box,FALSE,FALSE,80);
gtk_widget_show(box);
label=gtk_label_new("");
gtk_label_set_justify (GTK_LABEL(label),GTK_JUSTIFY_CENTER);
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(box),label,TRUE,FALSE,20);
gtk_widget_show(label);
box=gtk_hbox_new(FALSE,0);
gtk_box_pack_end(GTK_BOX(vbox),box,FALSE,FALSE,20);
gtk_widget_show(box);
button=gtk_button_new_with_label("人臉識別");
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(box),button,TRUE,TRUE,0);
g_signal_connect(G_OBJECT(button),"clicked",G_CALLBACK(button_callback),"1");
gtk_widget_show(button);
box=gtk_hbox_new(FALSE,0);
gtk_box_pack_end(GTK_BOX(vbox),box,FALSE,FALSE,20);
gtk_widget_show(box);
button=gtk_button_new_with_label("人臉注冊");
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(box),button,TRUE,TRUE,0);
g_signal_connect(G_OBJECT(button),"clicked",G_CALLBACK(button_callback),"2");
gtk_widget_show(button);
gtk_widget_show_all(window);
return FALSE;//返回FALSE結束定時器
}
g_print("攝像頭打開失敗ret=%dn",ret);
gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(widget),"攝像頭啟動失敗，請檢測設備是否正常！");
return TRUE;//返回TURE繼續觸發定時器
}
6.2 人臉識別和人臉注冊
??將攝像頭采集的圖像進行Base64編碼，然后調用百度AI接口進行人臉注冊和人臉比對。
/*按鈕處理函數*/
void button_callback(GtkWidget *widget,gpointer data)
{
gint res=0;
gchar format_data[512];
gchar *p=(gchar *)data;
guint size=(height*width*3)*8/6;
gchar *imagebase64=malloc(size);/*base64編碼后數據*/
if(strcmp(p,"1"))//人臉注冊
{
g_print("人臉注冊n");
/*保證線程安全，上鎖*/
gdk_threads_enter();
memcpy(imagebase64,imagebase64_data,size);
/*保證線程安全，釋放*/
gdk_threads_leave();
if(user_info.name[0]=='' || user_info.phone[0]=='' || strlen(user_info.phone)!=11)
{
//g_print("請正常填寫名字手機號碼n");
gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(label),"請正常填寫名字n手機號碼");
//開啟定時器1s時間
time_flag=g_timeout_add(1000,timer_func2,label);
free(imagebase64);
return ;
}
/*人臉注冊*/
g_print("phone:%s,name:%sn",user_info.phone,user_info.name);
snprintf(format_data,512,""group_id":"wbyq","user_id":"%s","user_info":"%s","quality_control":"LOW","liveness_control":"NORMAL"}",user_info.phone,user_info.name);
g_print("format=%sn",format_data);
faceDetect(request_url,access_token,imagebase64,format_data);
if(res)/*訪問服務器失敗*/
{
gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(label),"注冊失敗");
}
/*
{"error_code":0,"error_msg":"SUCCESS","log_id":9465001899925,"timestamp":1641801995,"cached":0,"result":{"face_token":"66d2d1512ec57835ec4ef25ed95bec77",
"location":{"left":265.38,"top":251.49,"width":201,"height":192,"rotation":0}}}
*/
else if(JsonData_analysis(platform_data,""error_msg"",format_data))/*查找“error_msg”標志失敗*/
{
gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(label),"注冊失敗");
}
else if(strcmp(format_data,"SUCCESS"))/*返回狀態標志失敗*/
{
gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(label),"注冊失敗");
}
else gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(label),"注冊成功");
}
else if(strcmp(p,"2"))//人臉識別
{
if(time_flag)g_source_remove(time_flag);//關閉定時器
/*保證線程安全，上鎖*/
gdk_threads_enter();
memcpy(imagebase64,imagebase64_data,size);
/*保證線程安全，釋放*/
gdk_threads_leave();
snprintf(format_data,sizeof(format_data),""group_id_list":"wbyq","quality_control":"LOW","liveness_control":"NORMAL"}");
res=faceDetect(face_search,access_token,imagebase64,format_data);//人臉比對
if(res==0)
{
struct USER user_data;
if(Josn_faceSearch(platform_data,&user_data))
{
//g_print("比對失敗n");
gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(label),"請重試");
gtk_entry_set_text(GTK_ENTRY(entry1),"");
gtk_entry_set_text(GTK_ENTRY(entry2),"");
}
else
{
//g_print("比對成功:%sn",format_data);
gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(label),"識別成功");
gtk_entry_set_text(GTK_ENTRY(entry1),user_data.name);
gtk_entry_set_text(GTK_ENTRY(entry2),user_data.phone);
}
}
}
free(imagebase64);
}
3.3 base64格式編碼
Base64是網絡上最常見的用于傳輸8Bit字節碼的編碼方式之一，Base64就是一種基于64個可打印字符來表示二進制數據的方法。可查看RFC2045～RFC2049，上面有MIME的詳細規范。
Base64編碼是從二進制到字符的過程，可用于在HTTP環境下傳遞較長的標識信息。采用Base64編碼具有不可讀性，需要解碼后才能閱讀。
Base64由于以上優點被廣泛應用于計算機的各個領域，然而由于輸出內容中包括兩個以上“符號類”字符（+, /, =)，不同的應用場景又分別研制了Base64的各種“變種”。為統一和規范化Base64的輸出，Base62x被視為無符號化的改進版本。
Base64要求把每三個8Bit的字節轉換為四個6Bit的字節（38 = 46 = 24），然后把6Bit再添兩位高位0，組成四個8Bit的字節，也就是說，轉換后的字符串理論上將要比原來的長1/3。
3.3.1 base64編碼示例
static const char * base64char = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/"; char * base64_encode( const unsigned char * bindata, char * base64, int binlength ) { int i, j; unsigned char current; for ( i = 0, j = 0 ; i < binlength ; i += 3 ) { current = (bindata[i] >> 2) ; current &= (unsigned char)0x3F; base64[j++] = base64char[(int)current]; current = ( (unsigned char)(bindata[i] << 4 ) ) & ( (unsigned char)0x30 ) ; if ( i + 1 >= binlength ) { base64[j++] = base64char[(int)current]; base64[j++] = '='; base64[j++] = '='; break; } current |= ( (unsigned char)(bindata[i+1] >> 4) ) & ( (unsigned char) 0x0F ); base64[j++] = base64char[(int)current]; current = ( (unsigned char)(bindata[i+1] << 2) ) & ( (unsigned char)0x3C ) ; if ( i + 2 >= binlength ) { base64[j++] = base64char[(int)current]; base64[j++] = '='; break; } current |= ( (unsigned char)(bindata[i+2] >> 6) ) & ( (unsigned char) 0x03 ); base64[j++] = base64char[(int)current]; current = ( (unsigned char)bindata[i+2] ) & ( (unsigned char)0x3F ) ; base64[j++] = base64char[(int)current]; } base64[j] = ''; return base64; }
3.3.2 base64解碼示例
int base64_decode( const char * base64, unsigned char * bindata )
{
int i, j;
unsigned char k;
unsigned char temp[4];
for ( i = 0, j = 0; base64[i] != '' ; i += 4 )
{
memset( temp, 0xFF, sizeof(temp) );
for ( k = 0 ; k < 64 ; k ++ )
{
if ( base64char[k] == base64[i] )
temp[0]= k;
}
for ( k = 0 ; k < 64 ; k ++ )
{
if ( base64char[k] == base64[i+1] )
temp[1]= k;
}
for ( k = 0 ; k < 64 ; k ++ )
{
if ( base64char[k] == base64[i+2] )
temp[2]= k;
}
for ( k = 0 ; k < 64 ; k ++ )
{
if ( base64char[k] == base64[i+3] )
temp[3]= k;
}
bindata[j++] = ((unsigned char)(((unsigned char)(temp[0] << 2))&0xFC)) |
((unsigned char)((unsigned char)(temp[1]>>4)&0x03));
if ( base64[i+2] == '=' )
break;
bindata[j++] = ((unsigned char)(((unsigned char)(temp[1] << 4))&0xF0)) |
((unsigned char)((unsigned char)(temp[2]>>2)&0x0F));
if ( base64[i+3] == '=' )
break;
bindata[j++] = ((unsigned char)(((unsigned char)(temp[2] << 6))&0xF0)) |
((unsigned char)(temp[3]&0x3F));
}
return j;
}
3.4 CJSON格式數據解析
JSON（JavaScript Object Notation, JS對象簡譜）是一種輕量級的數據交換格式。它基于 ECMAScript（European Computer Manufacturers Association, 歐洲計算機協會制定的js規范）的一個子集，采用完全獨立于編程語言的文本格式來存儲和表示數據。簡潔和清晰的層次結構使得 JSON 成為理想的數據交換語言。 易于人閱讀和編寫，同時也易于機器解析和生成，并有效地提升網絡傳輸效率
JSON是一個標記符的序列。這套標記符包含六個構造字符、字符串、數字和三個字面名。
? JSON是一個序列化的對象或數組。
JSON格式數據解析示例
/******************json數據解析****************
形參：u8* buff原始數據
u8 *flag數據標志
u8 *data解析獲取到的數據
返回值：0---成功，其他值---失敗
************************************************/
guchar JsonData_analysis(guchar* buff,guchar *flag,guchar *data)
{
guchar *p=NULL;
guint i=0;
p=strstr((char *)buff,(char *)flag);
if(p)
{
p+=strlen((char *)flag)+2;
i=0;
while(*p!='"' && *p!='')
{
data[i++]=*p++;
}
data[i]='';
return 0;
}
else return -1;
}
/*
josn數據解析
buff --要解析的內
user_info--解析成功返回用戶名和id
返回值：成功返回0，失敗返回其它值
*/
int Josn_faceSearch(const char *buff,struct USER *user_info)
{
/*
data={"error_code":0,"error_msg":"SUCCESS","log_id":2014555550012,"timestamp":1641792320,"cached":0,
"result":{"face_token":"6473abd658b76d6843de9a0820aeb2d2","user_list":[{"group_id":"wbyq","user_id":"18172864683","user_info":"u738bu65b0u6c34","score":99.232490539551}]}}
*/
/*創建cJSON對象*/
cJSON *root=cJSON_CreateObject();
char *p=strstr(buff,"{"error_code"");
root=cJSON_Parse(p);/*載入JSON數據*/
if(root==NULL)return -1;
/*2.解析字段*/
cJSON *item;
item=cJSON_GetObjectItem(root,"error_msg");
if(item)
{
printf("error_code:%sn",item->valuestring);
if(strcmp(item->valuestring,"SUCCESS"))return -2;
}
item=cJSON_GetObjectItem(root,"result");
if(item)
{
item=cJSON_GetObjectItem(item,"user_list");
cJSON *array_item=cJSON_GetArrayItem(item,0);
if(array_item==NULL)return -1;
cJSON *obj=cJSON_GetObjectItem(array_item,"user_info");
if(obj)printf("info=%sn",obj->valuestring);
strcpy(user_info->name,obj->valuestring);
obj=cJSON_GetObjectItem(array_item,"user_id");
strcpy(user_info->phone,obj->valuestring);
}
cJSON_Delete(root);//釋放空間
return 0;
}
4.人臉識別和人臉注冊運行效果
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