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)
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.
- 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))
- Cabani のマスク顔画像データセットのうち,正しくマスクをつけた顔(CMFD)のデータ 3000枚を使用.
【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】
- Cabani のマスク画像データセットの説明: https://www.kkaneko.jp/tools/man/man.html#cabani
【関連する外部ページ】
- GitHub のページ: Chandrika Deb, https://github.com/chandrikadeb7/Face-Mask-Detection
- Cabani のマスク顔画像データセット: https://github.com/cabani/MaskedFace-Net
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
管理者権限の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
- 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。
- ダウンロードしたインストーラーを実行する。
- 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。 - 「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
管理者権限の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】
- Git の公式ページ: https://git-scm.com/
TensorFlow,Keras のインストール
Windows での TensorFlow,Keras 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
- 以下の手順を管理者権限の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」)。 - 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 - 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
- 学習の終了の確認
エラーメッセージが出ていないこと.
- 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
- 実行の結果,画像ファイル result.png ができ,表示される.
- 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.pyTensorFlow 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
- 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.
- CMFD.zip と CMFD1.zip のファイルを,%HOMEPATH%\Face-Mask-Detection にコピーする
- 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
- 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
- cabani の MaskedFace-Net データセットのダウンロード