リアルタイム顔・目識別器(RealTime-Face-Eye-Identifier)

AI/ML

概要

本リポジトリは、Python と OpenCV を組み合わせてリアルタイムに顔と目を検出するデモ/ユーティリティです。Haar Cascade(haarcascade_frontalface_default.xml, haarcascade_eye.xml)を使ったクラシックな手法をベースに、顔検出→顔領域内での目検出というネスト構造で精度と不要検出の抑制を図っています。GUI としては OpenCV の描画機能を使った高技術風の視覚フィードバックを提供し、検出対象に対して矩形やラベルを表示できます。ユーザーラベリング機能により、検出した顔に名前を付けるなどの簡易管理も可能で、学習済みモデルを利用することでセットアップが容易です。(約300字)

GitHub

リポジトリの統計情報

  • スター数: 15
  • フォーク数: 0
  • ウォッチャー数: 15
  • コミット数: 10
  • ファイル数: 5
  • メインの言語: Python

主な特徴

  • Haar Cascade を用いた高精度な顔検出と顔領域内での目検出(ネスト検出)
  • リアルタイムでの処理を想定した最適化と視覚フィードバック(矩形・ラベル表示)
  • ユーザーが検出対象にラベルを付与できる簡易なカスタムラベリング機能
  • 学習不要の既存 XML カスケードを利用し、手軽に試せる設計

技術的なポイント

このプロジェクトは、軽量で汎用性の高い古典的手法(Haar Cascade)を活かしてリアルタイム性能と実用性の両立を図っています。基本的な処理フローは「映像取得(Webカメラ)→グレースケール変換→顔領域検出→(検出した顔の領域を切り出し)→その領域内で目の検出」というネストされた検出ループです。なぜネスト構造かというと、フルフレームで目の検出を行うと誤検出が増え、計算コストも高くなるため、まず顔領域を絞ることで目検出の候補領域を限定し、精度と速度を両立させるためです。

Haar Cascade は学習済みの特徴量(Haar-like features)を用いたカスケード分類器で、OpenCV に同梱された XML ファイルを読み込むだけで動作します。本実装では haarcascade_frontalface_default.xml と haarcascade_eye.xml を利用しており、これらは軽量で CPU 上でも十分な処理速度が出る点が強みです。速度改善のために、入力解像度の調整、グレースケール化、必要に応じたスケールファクターや minNeighbors のチューニングが行われています。例えば、scaleFactor を大きめに設定すれば処理は速くなりますが小さな顔の検出は難しくなるため、用途に応じた最適化が重要です。

視覚的なインターフェースは主に OpenCV の rectangle、putText といった描画 API を使い、検出ボックスや検出ラベルをフレームに重ねます。プロジェクトにはユーザーラベリングの仕組みがあり、検出した顔に対して対話的に名前を付けたり、簡易的な識別管理が可能です(ただし顔認証モデルの学習や保存機能は標準では含まれていないため、識別は手動ラベル管理が中心)。

拡張性としては、より高精度な検出や識別を目指す場合に、OpenCV の DNN モジュール(SSD, YOLO, MTCNN)や学習済み顔認証ネットワークに置き換えることが容易です。また、検出結果をキーフレームで保存したり、ラベル付きデータを蓄積して顔識別モデルの学習データに転用する、といった運用も考えられます。現状の課題は照明変化や大きな横顔・部分重なりでの検出精度低下、複数人同時検出時の追跡(ID維持)などで、これらは追跡アルゴリズム(例えば SORT や DeepSORT)や CNN ベースの検出器導入で改善可能です。(約1,000〜1,300字相当)

プロジェクトの構成

主要なファイルとディレクトリ:

  • LICENSE: file
  • Python (openCV) code: dir
  • README.md: file
  • haarcascade_eye.xml: file
  • haarcascade_frontalface_default.xml: file

まとめ

手軽に試せるリアルタイム顔・目検出の入門実装。拡張して高精度化する足がかりに最適です。(約50字)

リポジトリ情報:

READMEの抜粋:

🤖 Real-Time-Face-Eye-Identifier

📖 Overview

A high-performance Computer Vision application built with Python and OpenCV. This project goes beyond simple face detection by providing a stylized, high-tech interface for tracking subjects and identifying specific facial features in real-time.

🌟 Key Features

  • Intelligent Face Detection: Uses optimized Haar Cascade classifiers to identify faces with high precision.

  • Feature-Level Tracking: Nested detection logic to identif…