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opencv人脸识别实战3：多线程和GUI界面设计（PyCharm实现）

article 2025/1/18 17:07:30

一、多线程设计

1、在一个新线程中调用了 scan_face() 函数来进行人脸识别操作。根据识别结果，更新界面显示结果，最后释放资源。

def f_scan_face_thread():
    var.set('刷脸')
    ans = scan_face()
    if ans == 0:
        print("最终结果：无法识别")
        var.set("最终结果：无法识别")
    else:
        ans_name = "最终结果：" + str(ans) + id_dict[ans]
        print(ans_name)
        var.set(ans_name)

    global system_state_lock
    print("锁被释放0")
    system_state_lock = 0  #释放资源

2、检查当前系统状态，如果可以开始人脸识别，则将 system_state_lock 设置为1，并启动 f_scan_face_thread() 线程进行人脸识别。

def f_scan_face():
    global system_state_lock
    print("\n当前锁的值为：" + str(system_state_lock))
    if system_state_lock == 1:
        print("阻塞，因为正在刷脸")
        return 0
    elif system_state_lock == 2:  # 如果正在录入新面孔就阻塞
        print("\n刷脸被录入面容阻塞\n" "")
        return 0
    system_state_lock = 1
    p = threading.Thread(target=f_scan_face_thread)
    p.setDaemon(True)  
    p.start()

3、在一个新线程中执行录入新人脸的操作。它增加已知人脸数量，采集新的人脸数据，训练模型，然后修改配置文件并释放资源。

def f_rec_face_thread():
    var.set('录入')
    cv2.destroyAllWindows()
    global Total_face_num
    Total_face_num += 1
    Get_new_face()  
    print("采集完毕，开始训练")
    global system_state_lock  
    print("锁被释放0")
    system_state_lock = 0

    Train_new_face()  
    write_config()

4、检查系统状态并开始人脸录入操作。如果当前没有其他操作在进行中，将 system_state_lock 设为2 ，并开始 f_rec_face_thread() 线程执行录入操作。

def f_rec_face():
    global system_state_lock
    print("当前锁的值为：" + str(system_state_lock))
    if system_state_lock == 2:
        print("阻塞，因为正在录入面容")
        return 0
    else:
        system_state_lock = 2  # 修改system_state_lock
        print("改为2", end="")
        print("当前锁的值为：" + str(system_state_lock))

    p = threading.Thread(target=f_rec_face_thread)
    p.setDaemon(True)  
    p.start()

5、退出程序

def f_exit():  
    exit()

二、GUI界面设计

1、基于 `tkinter` 的图形用户界面 (GUI) 应用程序

创建一个窗口 `window` 并设置了标题和大小。
创建一个标签 `Label`，用于在窗口中显示一些提示信息。
设置了三个按钮 `Button`，分别用于开始人脸识别 (`f_scan_face`)、录入人脸 (`f_rec_face`) 和退出程序 (`f_exit`)。
将按钮放置在窗口的特定位置，并通过 `command` 参数将按钮与对应的功能函数绑定。
创建了一个空白的 `Label` 控件 `panel`，可能会用于显示摄像头捕获的图像。
设置了鼠标光标为箭头样式。

window = tk.Tk()
window.title('你谁？')  
window.geometry('1000x500')  

var = tk.StringVar()
l = tk.Label(window, textvariable=var, bg='green', fg='blue', font=('Arial', 12), width=50, height=4)
l.pack()  
var.set('人脸识别 by yyt')

button_a = tk.Button(window, text='开始刷脸', font=('Arial', 12), width=10, height=2, command=f_scan_face)
button_a.place(x=800, y=120)

button_b = tk.Button(window, text='录入人脸', font=('Arial', 12), width=10, height=2, command=f_rec_face)
button_b.place(x=800, y=220)

button_c = tk.Button(window, text='退出', font=('Arial', 12), width=10, height=2, command=f_exit)
button_c.place(x=800, y=320)

panel = tk.Label(window, width=500, height=350)  
panel.place(x=10, y=100)  
window.config(cursor="arrow")

2、函数首先检查全局变量 `success` 是否为真，即摄像头捕获图像成功。如果成功，将捕获到的图像 `img` 转换成 RGBA 格式，并创建一个 `ImageTk` 对象 `imgtk` 用于在 `panel` 中显示。更新 `panel` 的图像内容，显示最新捕获到的图像。最后使用 `window.after(1, video_loop)` 实现持续更新，以实现动态展示摄像头内容。

def video_loop():  
    # success, img = camera.read()  
    global success
    global img
    if success:
        cv2.waitKey(1)
        cv2image = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGBA)  
        current_image = Image.fromarray(cv2image)  
        imgtk = ImageTk.PhotoImage(image=current_image)
        panel.imgtk = imgtk
        panel.config(image=imgtk)
        window.after(1, video_loop)

最终效果

参考项目源码：https://gitee.com/Cheney822/face-recognition-cv2