前言 2019 年底開始蔓延的新型肺炎疫情牽動人心，作為個體，我們力所能及的就是儘量待在家中少出門。 看到一些朋友叫設計同學幫忙給自己的頭像戴上口罩，作為技術人，心想一定還有更多人有這樣的訴求，不如開發一個簡單的程式來實現這個需求，也算是幫助設計姐姐減少工作量。 於是花了些時間，寫了一個叫做 fac ...
前言
2019 年底開始蔓延的新型肺炎疫情牽動人心，作為個體，我們力所能及的就是儘量待在家中少出門。
看到一些朋友叫設計同學幫忙給自己的頭像戴上口罩，作為技術人，心想一定還有更多人有這樣的訴求，不如開發一個簡單的程式來實現這個需求，也算是幫助設計姐姐減少工作量。
於是花了些時間，寫了一個叫做 face-mask[1] 的命令行工具，能夠輕鬆的給圖片中的人像戴上口罩，而且口罩的方向和大小都是適應人臉的哦~
使用
安裝 face-mask
確保 Python 版本在 3.6 及以上
pip install face-mask
使用 face-mask
直接指定圖片路徑即可為圖片中的人像戴上口罩，並會生成一個新的圖片（額外有 -with-mask 尾碼）：
face-mask /path/to/face/picture
通過指定 --show 選項，還可以使用預設圖片查看器打開新生成的圖片：
face-mask /path/to/face/picture --show
效果
給一個人戴上口罩
給多個人戴上口罩
給動漫人物戴上口罩
實現
思路
要想實現上面的效果，我們應該怎麼做？不妨這麼想：
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首先是識別出人的鼻子(nose_bridge)和臉輪廓(chin)
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通過臉輪廓確定出臉左點（chin_left_point）、臉底點（chin_bottom_point）和臉右點（chin_right_point）
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由鼻子和臉底點確定口罩大小的高度、中心線
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將口罩左右平均分為兩個部分
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調整左口罩大小，寬度為臉左點到中心線的距離
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調整右口罩大小，寬度為臉右點到中心線的距離
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合併左右口罩為新口罩
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旋轉新口罩，角度為中心線相對於 y 軸的旋轉角
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將新口罩放在原圖適當位置
關於人臉識別，可以使用 face_recognition[2] 庫進行識別。
關於圖像處理，可以使用 Pillow[3] 庫進行處理。
代碼
有了思路之後，實現就是件相對輕鬆的事情。不過對庫的熟悉和圖片的變換計算可能要花些時間。
詳細的代碼請閱讀 face-mask[4]。這裡僅說明下最核心的步驟。
人臉識別
藉助 face_recognition 庫可以輕鬆的識別出人像，最終得到的 face_landmarks 是一個列表，裡面的每個 face_landmark 都表示一個人像數據。
face_landmark 是一個字典，其中的鍵表示人像特征，值表示該特征的點的列表。比如：
- 鍵
nose_bridge表示鼻梁 - 鍵
chin表示臉頰
我們需要根據每個 face_landmark，給對應的頭像戴上口罩。
獲得鼻子和臉頰的特征點
通過上述代碼，我們獲得了：
- 表示上鼻梁的一個點
nose_point - 表示臉左點
chin_left_point - 表示臉右點
chin_right_point - 表示臉底點
chin_bottom_point
拆分、縮放和合併口罩
上述代碼主要做瞭如下內容：
- 將口罩左右平均分為兩個部分
- 調整左口罩大小，寬度為臉左點到中心線的距離 * 寬度繫數 1.2
- 調整右口罩大小，寬度為臉右點到中心線的距離 * 寬度繫數 1.2
- 合併左右口罩為新口罩
get_distance_from_point_to_line 用來獲取一個點到一條線的距離，具體實現可看源代碼。
width_ratio 是寬度繫數，用來適當擴大口罩。原因我們是根據臉頰的寬度計算口罩的寬度，但口罩是待在耳朵上的，真實寬度應該要更寬。
旋轉口罩、並放到原圖適當位置
上述代碼主要做瞭如下內容：
- 旋轉新口罩，角度為中心線相對於 y 軸的旋轉角
- 計算口罩應該放置的坐標
- 將新口罩放在原圖的計算出的坐標下
最後就是將新圖片保存到本地路徑，代碼不再展示。
總結
我們藉助 face_recognition 庫可以輕鬆的識別出人像，然後根據臉頰的寬度和鼻梁位置計算出口罩的大小、方向和位置，並最終生成出戴上口罩的圖片。整個過程並不複雜，但在坐標計算上要格外小心，如此，我們便打造了一個短小精悍的“自動戴上口罩”程式！很多小伙伴在學習Python的過程中往往因為沒有資料或者沒人指導從而導致自己不想學下去了，因此我特意準備了大量的PDF書籍、視頻教程，都免費送給大家！不管你是零基礎還是有基礎都可以獲取到自己相對應的學習禮包！加群592539176，包括Python軟體工具和2019最新入門到實戰教程！
