TobiasRoeddiger/PupilTracker のインストールと動作確認（瞳孔の検出）（Dlib，Python を使用）（Windows 上）

前準備

Build Tools for Visual Studio 2022 （ビルドツール for Visual Studio 2022）または Visual Studio 2022 のインストール（Windows 上）

【インストールの判断】 Build Tools for Visual Studio は，開発ツールセットである． Visual Studio は統合開発環境であり，いくつかの種類があり，Build Tools for Visual Studioの機能を含むか連携して使用するものである．インストールは以下の基準で判断してください：

• Build Tools for Visual Studio の機能のみが必要な場合

  Build Tools for Visual Studio のインストール を行う．

• Visual Studio の機能が必要である，あるいは，よく分からない場合

  Visual Studio をインストール する．

  Visual Studio 2022 をインストールする際に，「C++ によるデスクトップ開発」を選択することで， Build Tools for Visual Studio 2022 の機能も一緒にインストールされる．

不明な点がある場合は，Visual Studio 全体をインストール を行う方が良い．

Build Tools for Visual Studio 2022 のインストール（Windows 上）

1. Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行

   コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

   次のコマンドを実行

   次のコマンドは，Build Tools for Visual Studio 2022と VC2015 再配布可能パッケージをインストールするものである．

   winget install --scope machine Microsoft.VisualStudio.2022.BuildTools 
   winget install --scope machine Microsoft.VCRedist.2015+.x64
   

2. Build Tools for Visual Studio 2022 での C++ によるデスクトップ開発，CLI，ATL，MFC のインストール（Windows 上）
   1. Visual Studio Installer の起動

      起動方法: スタートメニューの「Visual Studio Installer」を選ぶ．

   2. Visual Studio Build Tools 2022 で「変更」を選ぶ．
      
   3. 「C++ によるデスクトップ開発」をクリック．そして，画面右側の「インストール」の詳細で「v143 ビルドツール用 C++/CLI サポート（最新）」，「ATL」，「MFC」をチェックする．その後，「変更」をクリック．
      

Visual Studio のインストール（Windows 上）

1. Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行

   コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

   次のコマンドを実行

   次のコマンドは，Visual Studio Community 2022と VC2015 再配布可能パッケージをインストールするものである．

   winget install --scope machine Microsoft.VisualStudio.2022.Community
   winget install --scope machine Microsoft.VCRedist.2015+.x64
   

2. Visual Studio での C++ によるデスクトップ開発，CLI のインストール（Windows 上）
   1. Visual Studio Installer の起動

      起動方法: スタートメニューの「Visual Studio Installer」を選ぶ．

   2. Visual Studio Community 2022 で「変更」を選ぶ．
   3. 「C++ によるデスクトップ開発」をチェック．そして，画面右側の「インストール」の詳細で「v143 ビルドツール用 C++/CLI サポート（最新）」をチェックする．その後，「インストール」をクリック．

Python 3.10，Git，CMake，7-Zip のインストール（Windows 上）

Pythonは，プログラミング言語の１つ． Gitは，分散型のバージョン管理システム． CMakeは，クロスプラットフォームのビルドシステム生成ツール． 7-Zipは，ファイル圧縮・展開（解凍）ツール．

【手順】

1. Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行

   コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

   次のコマンドを実行

   次のコマンドは，Python ランチャーとPython 3.10とGitとCMakeと7-Zipをインストールし，Gitと7-Zipにパスを通すものである．

   次のコマンドでインストールされるGitは 「git for Windows」と呼ばれるものであり， Git，MinGW などから構成されている．

   winget install --scope machine Python.Launcher
   winget install --scope machine Python.Python.3.10
   winget install --scope machine Git.Git
   powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"Path\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\Program Files\Git\cmd\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"Path\", $oldpath, \"Machine\")"
   winget install --scope machine Kitware.CMake
   powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"Path\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\Program Files\CMake\bin\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"Path\", $oldpath, \"Machine\")"
   winget install --scope machine 7zip.7zip
   powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"Path\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\Program Files\7-Zip\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"Path\", $oldpath, \"Machine\")"
   

【関連する外部ページ】

• Python の公式ページ: https://www.python.org/
• Git の公式ページ: https://git-scm.com/
• CMake の公式ダウンロードページ: https://cmake.org/download/
• 7-Zip の公式ページ: https://7-zip.opensource.jp/

【サイト内の関連ページ】

• Python のまとめ: 別ページ »にまとめている．

【関連項目】 Python, Git バージョン管理システム, Git の利用, CMake ビルドシステム生成ツール, CMake の使用方法, 7-Zip

Dlib のインストール

1. Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行

   Windows で pip を実行するときは，コマンドプロンプトを管理者として開き，それを使って pip を実行することにする．

   コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

2. 次のコマンドを実行する．

   python -m pip install -U dlib
   

Dlib のソースコード等と，Dlib の学習済みモデルのダウンロード

1. Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行

   コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

2. Dlib のソースコード等のダウンロード

   次のコマンドを実行．

   cd C:\
   rmdir /s /q dlib
   git clone https://github.com/davisking/dlib
   

3. Dlib の学習済みモデルのダウンロード

   次のコマンドを実行．

   cd C:\dlib
   cd python_examples
   curl -O http://dlib.net/files/mmod_human_face_detector.dat.bz2
   curl -O http://dlib.net/files/dlib_face_recognition_resnet_model_v1.dat.bz2
   curl -O http://dlib.net/files/shape_predictor_5_face_landmarks.dat.bz2
   curl -O http://dlib.net/files/shape_predictor_68_face_landmarks.dat.bz2
   "c:\Program Files\7-Zip\7z.exe" x mmod_human_face_detector.dat.bz2
   "c:\Program Files\7-Zip\7z.exe" x dlib_face_recognition_resnet_model_v1.dat.bz2
   "c:\Program Files\7-Zip\7z.exe" x shape_predictor_5_face_landmarks.dat.bz2
   "c:\Program Files\7-Zip\7z.exe" x shape_predictor_68_face_landmarks.dat.bz2
   del mmod_human_face_detector.dat.bz2
   del dlib_face_recognition_resnet_model_v1.dat.bz2
   del shape_predictor_5_face_landmarks.dat.bz2
   del shape_predictor_68_face_landmarks.dat.bz2
   

Python の opencv-python のインストール

1. Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行

   コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

2. opencv-python のインストール

   * 「pip install ...」は，Python パッケージをインストールするための操作

   python -m pip install -U opencv-python opencv-contrib-python
   

imutils のインストール

1. Window でコマンドプロンプトを実行
2. imutils のインストール

   cd /d c:%HOMEPATH%
   rmdir /s /q imutils
   

   

   cd /d c:%HOMEPATH%
   git clone https://github.com/jrosebr1/imutils
   cd imutils
   python setup.py build
   python setup.py install 
   

   
   （以下省略）
3. imutils のバージョン確認

   Windows のコマンドプロンプトで、次のコマンドを実行

   python -c "import imutils; print( imutils.__version__ )"
   

   

ビデオの準備

ここで使用するビデオ

mp4 形式動画ファイル: sample1.mp4

作業手順

1. Windows のコマンドプロンプトを開く
2. ダウンロード

   次のコマンドを実行．

   cd C:\dlib
   cd python_examples
   curl -O https://www.kkaneko.jp/sample/face/sample1.mp4
   

TobiasRoeddiger/PupilTracker のダウンロード

謝辞：参考 Web ページ: https://github.com/TobiasRoeddiger/PupilTracker

利用条件などは必ず各自で確認してください

1. Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行

   コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

2. TobiasRoeddiger/PupilTracker のダウンロード

   cd /d c:%HOMEPATH%
   rmdir /s /q PupilTracker
   

   

   cd /d c:%HOMEPATH%
   git clone https://github.com/TobiasRoeddiger/PupilTracker
   

   

TobiasRoeddiger/PupilTracker による瞳孔の検知

1. Window でコマンドプロンプトを実行
2. shape_predictor_68_face_landmarks.dat のコピー

   次のコマンドを実行．

   cd /d c:%HOMEPATH%\PupilTracker
   copy ..\dlib\python_examples\shape_predictor_68_face_landmarks.dat .
   

3. 次のコマンドを実行．

   cd /d c:%HOMEPATH%\PupilTracker
   copy pupil_tracker.py a.py
   

   
4. プログラムファイル a.py は sample1.mp4 を使うように書き換え

   エディタを使う

   書き換え１つめ

   書き換え前

   

   書き換え後

   cap = cv2.VideoCapture("c:/image/sample1.mp4")

   

   書き換え２つめ

   書き換え前

   

   書き換え後

   cv2.line(image,(int((bottom_left[0] + bottom_right[0]) / 2), lower_bound), (int((upper_left[0] + upper_right[0]) / 2), upper_bound),(0,0,255), 1)

   

5. Python プログラムの実行

   python a.py -p shape_predictor_68_face_landmarks.dat
   

   
6. 再び、プログラムファイルをコピー

   次のコマンドを実行．

   copy a.py b.py
   

7. プログラムファイル b.py は sample1.mp4 を使うように書き換え

   エディタを使う

   書き換え前

   

   書き換え後

   cap = cv2.VideoCapture(0)

   
8. プログラムを実行してみる

   今度は、USB接続できるビデオカメラを準備し，パソコンに接続しておく．

   python b.py -p shape_predictor_68_face_landmarks.dat