chandrikadeb7 / Face-Mask-Detection のインストールと動作確認(マスク有り顔,マスクなし顔の検出)(Python,TensorFlow を使用)(Windows 上)

Chandrika Deb の顔マスク検出 (Chandrika Deb's Face Mask Detection) および顔のデータセット

写真やビデオから,マスクありの顔と,マスク無しの顔を検出する技術およびソフトウェア. 顔検出,マスク有りの顔とマスク無しの顔の分類を同時に行っている. MobileNetV2 (ディープニューラルネットワーク)を使用.

ソースコードは公開されており,画像を追加して学習をやり直すことも可能

次の2種類のデータを用いて学習を行う.

実行結果例

結果の動画ファイル: 1.mp4

サイト内の関連ページ

関連する外部ページ

Google Colaboratory のページ

https://colab.research.google.com/drive/1iYEI9O_cxWw4VyyafaYB4ne6CNdNJYeS?usp=sharing

前準備

Python 3.12 のインストール(Windows 上) [クリックして展開]

以下のいずれかの方法で Python 3.12 をインストールする。Python がインストール済みの場合、この手順は不要である。

方法1:winget によるインストール

管理者権限コマンドプロンプトで以下を実行する。管理者権限のコマンドプロンプトを起動するには、Windows キーまたはスタートメニューから「cmd」と入力し、表示された「コマンドプロンプト」を右クリックして「管理者として実行」を選択する。

winget install --scope machine --id Python.Python.3.12 -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/quiet InstallAllUsers=1 PrependPath=1 Include_pip=1 Include_test=0 Include_launcher=1 InstallLauncherAllUsers=1"

--scope machine を指定することで、システム全体(全ユーザー向け)にインストールされる。このオプションの実行には管理者権限が必要である。インストール完了後、コマンドプロンプトを再起動すると PATH が自動的に設定される。

方法2:インストーラーによるインストール

  1. Python 公式サイト(https://www.python.org/downloads/)にアクセスし、「Download Python 3.x.x」ボタンから Windows 用インストーラーをダウンロードする。
  2. ダウンロードしたインストーラーを実行する。
  3. 初期画面の下部に表示される「Add python.exe to PATH」に必ずチェックを入れてから「Customize installation」を選択する。このチェックを入れ忘れると、コマンドプロンプトから python コマンドを実行できない。
  4. 「Install Python 3.xx for all users」にチェックを入れ、「Install」をクリックする。

インストールの確認

コマンドプロンプトで以下を実行する。

python --version

バージョン番号(例:Python 3.12.x)が表示されればインストール成功である。「'python' は、内部コマンドまたは外部コマンドとして認識されていません。」と表示される場合は、インストールが正常に完了していない。

Git のインストール

管理者権限コマンドプロンプトで以下を実行する。管理者権限のコマンドプロンプトを起動するには、Windows キーまたはスタートメニューから「cmd」と入力し、表示された「コマンドプロンプト」を右クリックして「管理者として実行」を選択する。

REM Git をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id Git.Git -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/VERYSILENT /NORESTART /NOCANCEL /SP- /CLOSEAPPLICATIONS /RESTARTAPPLICATIONS /COMPONENTS=""icons,ext\reg\shellhere,assoc,assoc_sh"" /o:PathOption=Cmd /o:CRLFOption=CRLFCommitAsIs /o:BashTerminalOption=MinTTY /o:DefaultBranchOption=main /o:EditorOption=VIM /o:SSHOption=OpenSSH /o:UseCredentialManager=Enabled /o:PerformanceTweaksFSCache=Enabled /o:EnableSymlinks=Disabled /o:EnableFSMonitor=Disabled"

関連する外部ページ

TensorFlow,Keras のインストール

Windows での TensorFlowKeras のインストール: 別ページ »で説明

(このページで,Build Tools for Visual Studio 2022,NVIDIA ドライバ, NVIDIA CUDA ツールキットNVIDIA cuDNNのインストールも説明している.)

chandrikadeb7 / Face-Mask-Detection のインストール

  1. 以下の手順を管理者権限コマンドプロンプトで実行する (手順:Windowsキーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」)。
  2. chandrikadeb7 / Face-Mask-Detection のインストール

    前提ソフトウエアのインストールと,ファイルのダウンロードを行う.

    *python -m pip install ...」は,Pythonのライブラリをインストールするためのコマンド.
    pip install -U imutils numpy opencv-python matplotlib argparse scipy scikit-learn pillow streamlit onnx tf2onnx
    cd /d c:%HOMEPATH%
    rmdir /s /q Face-Mask-Detection
    git clone https://github.com/chandrikadeb7/Face-Mask-Detection
    
  3. 学習

    Chandrika Deb の顔マスク検出に同封のデータセット(Deb Bing Search API, Kaggle dataset, RMDF dataset から収集された顔のデータセット(マスクあり: 2165 枚,マスクなし 1930 枚))を使用して,学習を行う.

    次のコマンドで学習を行う.

    学習が終わるまで,数分以上待つ.

    cd /d c:%HOMEPATH%
    cd Face-Mask-Detection
    python train_mask_detector.py --dataset dataset
    
  4. 学習の終了の確認

    エラーメッセージが出ていないこと.

  5. 動作確認のため,付属の顔画像を用いて,マスク有り顔,マスクなし顔の検出を行う

    次のコマンドを実行

    python detect_mask_image.py --image images/pic1.jpeg
    
  6. 実行の結果,画像ファイル result.png ができ,表示される.
  7. 動作確認のため,カメラについて,マスク有り顔,マスクなし顔の検出を行う

    次のコマンドを実行

    python detect_mask_video.py 
    
    TensorFlow で,GPU のメモリ不足でエラーメッセージがでて,プログラムが止まる場合, プログラムの先頭部分に次を追加すると解決する場合がある.

    メッセージ

    Internal: Attempting to perform BLAS operation using StreamExecutor without BLAS support

    解決策:Python プログラムの先頭部分に次を追加すると解決する場合がある.

    import tensorflow as tf
    gpus = tf.config.experimental.list_physical_devices('GPU')
    tf.config.experimental.set_memory_growth(gpus[0], True)
    

cabani の MaskedFace-Net データセットを用いた学習と動作確認

  1. cabani の MaskedFace-Net データセットのダウンロード

    https://github.com/cabani/MaskedFace-Net

    CMFD.zip と CMFD1.zip の 2つのファイルをダウンロードしたとして説明を続ける.

  2. CMFD.zip と CMFD1.zip のファイルを,%HOMEPATH%\Face-Mask-Detection にコピーする
  3. CMFD.zip と CMFD1.zip を展開(解凍)し,中の画像ファイルを,サブディレクトリ dataset\with_mask にコピーする
  4. 学習と顔マスク検出
    cd /d c:%HOMEPATH%
    cd Face-Mask-Detection
    python train_mask_detector.py --dataset dataset
    python detect_mask_image.py --image images/pic1.jpeg
    python detect_mask_video.py 
    

    結果の動画ファイル: 1.mp4