Linux下基于GTK人脸识别界面设计(2)
1.开发环境及运行效果
硬件平台：Ubuntu18.04、USB免驱摄像头
UI界面：GTK+_2.0
开发语言：C/C++
2.GTK简介
GTK（GIMP Toolkit)是一套源码以LGPL许可协议分发、跨平台的图形工具包。最初是为GIMP写的，已成为一个功能强大、设计灵活的一个通用图形库，是GNU/Linux下开发图形界面的应用程序的主流开发工具之一。当然，GTK也是支持跨平台的，支持Unix类的系统、Windows，甚至手机平台。
GTK是使用C语言写的，所以其原生API都是面向C的，同时GTK的一大特点是，在C语言层面实现了面向对象的特性。GTK是完全免费的，而且基于LGPL协议，这可以保证私有软件通过链接使用GTK可以不把软件源代码开放，对商业应用较友好，这跟GPL协议是不一样的。也正是LGPL协议，使得早些年Gnome（基于GTK编写）风头胜过KDE（基于QT编写）。
3.开发流程
3.1 GTK初始化和摄像头初始化
初始化GTK，创建窗口，初始化摄像头设备，检测摄像头设备是否正常。
int main(int argc,char **argv) { GtkWidget *dialog; /*gtk初始化*/ gtk_init(&argc,&argv); /*创建窗口*/ window=gtk_window_new(GTK_WINDOW_TOPLEVEL); gtk_window_set_title(GTK_WINDOW(window),"人脸识别"); /*固定窗口大小*/ gtk_window_set_resizable (GTK_WINDOW(window),FALSE); /*设置窗口大小*/ gtk_widget_set_size_request(window,800,480); gtk_window_set_position(GTK_WINDOW(window),GTK_WIN_POS_CENTER_ALWAYS);//居中显示 /*连接信号*/ g_signal_connect(G_OBJECT(window),"destroy",G_CALLBACK(on_delete_event),NULL); /*创建标签*/ GdkColor color; color.red=0xffff; color.green=0; color.blue=0; label=gtk_label_new(""); /*设置字体大小和颜色*/ gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(label),"正在启动摄像头，请稍等..."); g_timeout_add(500,timer_func, label);//开启定时器1s时间 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; }
在定时器中等待摄像头启动成功，完成人脸识别UI界面配置。
等待摄像头启动界面
摄像头启动成功界面
/*定时器处理函数*/
GtkWidget *window;
gboolean timer_func(gpointer data)
{
GtkWidget *widget=(GtkWidget *)data;
int ret;
ret=Camera_Init(&video_info);
if(ret==0)
{
g_print("摄像头启动成功n");
gtk_widget_destroy(label);//关闭对话框
GtkWidget *hbox;
GtkWidget *vbox,*box;
GtkWidget *button;
GtkTooltips *tiptool;
/*图像宽高*/
width=video_info.image_w;
height=video_info.image_h;
rgbbuf=malloc(width*height*3);
jpg_data=malloc(width*height*3);//保存RGB颜色数据
imagebase64_data=malloc((height*width*3)*8/6);/*base64编码后数据*/
/*创建横向盒*/
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();
/*将gdk视件和颜色表放入gtk构件中*/
gtk_widget_push_visual(gdk_rgb_get_visual());
gtk_widget_push_colormap(gdk_rgb_get_cmap());
/*创建绘图区域*/
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);
/*设置窗口大小*/
gtk_widget_set_size_request(GTK_WIDGET(drawarea),width,height);
/*创建纵向盒*/
vbox=gtk_vbox_new(FALSE,0);
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(hbox),vbox,TRUE,FALSE,0);
gtk_widget_show(vbox);
/*人脸注册时输入姓名*/
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);
/*创建输入文本框*/
entry1=gtk_entry_new();
/*设置输入文本框尺寸*/
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);
/*创建提示对象工具*/
tiptool=gtk_tooltips_new();
/*添加提示信息到按钮*/
gtk_tooltips_set_tip(tiptool,entry1,"填写姓名",NULL);
/*人脸注册时输入手机号*/
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("电话:");
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(box),label,FALSE,TRUE,0);
gtk_widget_show(label);
/*创建输入文本框*/
entry2=gtk_entry_new();
/*设置输入文本框尺寸*/
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);
/*创建提示对象工具*/
tiptool=gtk_tooltips_new();
/*添加提示信息到按钮*/
gtk_tooltips_set_tip(tiptool,entry2,"填写手机号",NULL);
/*设置标签，用于显示状态信息*/
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("人脸识别");
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("人脸注册");
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结束定时器
}
g_print("摄像头打开失败ret=%dn",ret);
gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(widget),"摄像头启动失败，请检测设备是否正常！");
return TRUE;//返回TURE继续触发定时器
}
6.2 人脸识别和人脸注册
将摄像头采集的图像进行Base64编码，然后调用百度AI接口进行人脸注册和人脸比对。
1.百度智能云接口及简介
/*按钮处理函数*/
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编码后数据*/
if(strcmp(p,"1"))//人脸注册
{
g_print("人脸注册n");
/*保证线程安全，上锁*/
gdk_threads_enter();
memcpy(imagebase64,imagebase64_data,size);
/*保证线程安全，释放*/
gdk_threads_leave();
if(user_info.name[0]=='' || user_info.phone[0]=='' || strlen(user_info.phone)!=11)
{
//g_print("请正常填写名字手机号码n");
gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(label),"请正常填写名字n手机号码");
//开启定时器1s时间
time_flag=g_timeout_add(1000,timer_func2,label);
free(imagebase64);
return ;
}
/*人脸注册*/
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)/*访问服务器失败*/
{
gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(label),"注册失败");
}
/*
{"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”标志失败*/
{
gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(label),"注册失败");
}
else if(strcmp(format_data,"SUCCESS"))/*返回状态标志失败*/
{
gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(label),"注册失败");
}
else gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(label),"注册成功");
}
else if(strcmp(p,"2"))//人脸识别
{
if(time_flag)g_source_remove(time_flag);//关闭定时器
/*保证线程安全，上锁*/
gdk_threads_enter();
memcpy(imagebase64,imagebase64_data,size);
/*保证线程安全，释放*/
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);//人脸比对
if(res==0)
{
struct USER user_data;
if(Josn_faceSearch(platform_data,&user_data))
{
//g_print("比对失败n");
gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(label),"请重试");
gtk_entry_set_text(GTK_ENTRY(entry1),"");
gtk_entry_set_text(GTK_ENTRY(entry2),"");
}
else
{
//g_print("比对成功:%sn",format_data);
gtk_label_set_markup(GTK_LABEL(label),"识别成功");
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格式编码
Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节码的编码方式之一，Base64就是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法。可查看RFC2045～RFC2049，上面有MIME的详细规范。
Base64编码是从二进制到字符的过程，可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。采用Base64编码具有不可读性，需要解码后才能阅读。
Base64由于以上优点被广泛应用于计算机的各个领域，然而由于输出内容中包括两个以上“符号类”字符（+, /, =)，不同的应用场景又分别研制了Base64的各种“变种”。为统一和规范化Base64的输出，Base62x被视为无符号化的改进版本。
Base64要求把每三个8Bit的字节转换为四个6Bit的字节（38 = 46 = 24），然后把6Bit再添两位高位0，组成四个8Bit的字节，也就是说，转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3。
3.3.1 base64编码示例
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解码示例
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格式数据解析
JSON（JavaScript Object Notation, JS对象简谱）是一种轻量级的数据交换格式。它基于 ECMAScript（European Computer Manufacturers Association, 欧洲计算机协会制定的js规范）的一个子集，采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。简洁和清晰的层次结构使得 JSON 成为理想的数据交换语言。 易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，并有效地提升网络传输效率
JSON是一个标记符的序列。这套标记符包含六个构造字符、字符串、数字和三个字面名。
JSON是一个序列化的对象或数组。
JSON格式数据解析示例
/******************json数据解析****************
形参：u8* buff原始数据
u8 *flag数据标志
u8 *data解析获取到的数据
返回值：0---成功，其他值---失败
************************************************/
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数据解析
buff --要解析的内
user_info--解析成功返回用户名和id
返回值：成功返回0，失败返回其它值
*/
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}]}}
*/
/*创建cJSON对象*/
cJSON *root=cJSON_CreateObject();
char *p=strstr(buff,"{"error_code"");
root=cJSON_Parse(p);/*载入JSON数据*/
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);//释放空间
return 0;
}
4.人脸识别和人脸注册运行效果
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