带你读《Elastic Stack 实战手册》之78:——4.2.4.Elasticsearch和Python构建面部识别系统(下)

简介: 带你读《Elastic Stack 实战手册》之78:——4.2.4.Elasticsearch和Python构建面部识别系统(下)

《Elastic Stack 实战手册》——四、应用实践——4.2 可观测性应用场景 ——4.2.4.Elasticsearch和Python构建面部识别系统(中) https://developer.aliyun.com/article/1225805


匹配面孔

 

假设我们在 Elasticsearch 中索引了四个文档,其中包含 Elastic 创始人的每个面部表情。 现在,我们可以使用创始人的其他图像来匹配各个图像。


image.png

为此,我们需要创建一个叫做 recognizeFaces.py 的文件。

recognizeFaces.py


import face_recognition
import numpy as np
from elasticsearch import Elasticsearch
import sys
import os
from elasticsearch import Elasticsearch
es = Elasticsearch([{'host': 'localhost', 'port': 9200}])
cwd = os.getcwd()
# print("cwd: " + cwd)
# Get the images directory
rootdir = cwd + "/images_to_be_recognized"
# print("rootdir: {0}".format(rootdir))
for subdir, dirs, files in os.walk(rootdir):
    for file in files:
        print(os.path.join(subdir, file))
        file_path = os.path.join(subdir, file)
        image = face_recognition.load_image_file(file_path)
        # detect the faces from the images
        face_locations = face_recognition.face_locations(image)
        # encode the 128-dimension face encoding for each face in the image
        face_encodings = face_recognition.face_encodings(image, face_locations)
        # Display the 128-dimension for each face detected
        i = 0
        for face_encoding in face_encodings:
            i += 1
            print("Face", i)
            response = es.search(
                index="faces",
                body={
                    "size": 1,
                    "_source": "face_name",
                    "query": {
                          "script_score": {
                            "query": {
                                "match_all": {}
                            },
                                              "script": {
                                "source": "cosineSimilarity(params.query_vector, 'face_encoding')",
                                "params": {
                                    "query_vector": face_encoding.tolist()
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
            )
            # print(response)
            for hit in response['hits']['hits']:
                # double score=float(hit['_score'])
                print("score: {}".format(hit['_score']))
                if float(hit['_score']) > 0.92:
                    print("==> This face  match with ", hit['_source']['face_name'], ",the score is", hit['_score'])
                else:
                    print("==> Unknown face")

这个文件的写法也非常简单。它从目录 images_to_be_recognized 中获取需要识别的文件,并对这个图片进行识别。我们使用 cosineSimilarity 函数来计算给定查询向量和存储在 Elasticsearch 中的文档向量之间的余弦相似度。

# Display the 128-dimension for each face detected
        i = 0
        for face_encoding in face_encodings:
            i += 1
            print("Face", i)
              response = es.search(
                index="faces",
                body={
                    "size": 1,
                    "_source": "face_name",
                    "query": {
                      "script_score": {
                            "query": {
                                "match_all": {}
                            },
                            "script": {
                                "source": "cosineSimilarity(params.query_vector, 'face_encoding')",
                                "params": {
                                    "query_vector": face_encoding.tolist()
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
            )

假设分数低于 0.92 被认为是未知面孔:

for hit in response['hits']['hits']:
                # double score=float(hit['_score'])
                print("score: {}".format(hit['_score']))
                if float(hit['_score']) > 0.92:
                    print("==> This face  match with ", hit['_source']['face_name'], ",the score is", hit['_score'])
                else:
                    print("==> Unknown face")

执行上面的 Python 代码:

image.png

该脚本能够检测出得分匹配度高于 0.92 的所有面孔


搜寻进阶

 

面部识别和搜索可以结合使用,以用于高级用例。 你可以使用 Elasticsearch 构建更复杂的查询,例如 geo_queries,query-dsl-bool-query 和 search-aggregations。

 

例如,以下查询将 cosineSimilarity 搜索应用于200公里半径内的特定位置:


GET /_search 
{ 
  "query": { 
    "script_score": { 
      "query": { 
    "bool": { 
      "must": { 
        "match_all": {} 
      }, 
      "filter": { 
        "geo_distance": { 
          "distance": "200km", 
          "pin.location": { 
            "lat": 40, 
            "lon": -70 
          } 
        } 
      } 
    } 
  }, 
       "script": { 
                "source": "cosineSimilarity(params.query_vector, 'face_encoding')", 
                 "params": { 
                 "query_vector":[ 
                        -0.14664565,
                       0.07806452,
                       0.03944433,
                       ...
                       ...
                       ...
                       -0.03167224,
                       -0.13942884
                    ] 
                } 
           } 
    } 
     } 
}

将 cosineSimilarity 与其他 Elasticsearch 查询结合使用,可以无限地实现更复杂的用例。

 结论

 

面部识别可能与许多用例相关,并且你可能已经在日常生活中使用了它。 上面描述的概念可以推广到图像或视频中的任何对象检测,因此你可以将用例扩展到非常大的应用场景。

 

参考

 

l https://www.elastic.co/blog/how-to-build-a-facial-recognition-system-using-elasticsearch-and-python

 

创作人简介

刘晓国,现为 Elastic 社区资深布道师。新加坡国立大学硕士,西北工业大学本硕。曾就职于新加坡科技,康柏电脑,通用汽车,爱立信,诺基亚,Linaro 非营利组织(Linux for ARM),

Ubuntu,LinkMotion,Vantiq等企业。从事过通信,电脑设计,计算机操作系统,物联网,汽车电子,云实时事件处理,大数据搜索等行业。从爱立信开始,到后来的诺基亚,Ubuntu从事社区工作有超过 15 年以上经历。喜欢分享自己所学到的知识,希望和大家一起分享及学习。

博客:https://elasticstack.blog.csdn.net/

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