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架构和概念

抽象整体的实现思路如下

MediaPipe Face Mesh是一个解决方案，即使在移动设备上也能实时估计468个3D面部地标。它使用机器学习（ML）来推断3D面部表面，只需要一个摄像头输入，而无需专用的深度传感器。该解决方案利用轻量级模型架构以及整个管道中的GPU加速，为实时体验提供了至关重要的实时性能。

引入

import '@mediapipe/face_mesh';
import '@tensorflow/tfjs-core';
import '@tensorflow/tfjs-backend-webgl';
import * as faceLandmarksDetection from '@tensorflow-models/face-landmarks-detection';

创建人脸模型

引入tensorflow训练好的人脸特征点检测模型，预测 486 个 3D 人脸特征点，推断出人脸的近似面部几何图形。

• maxFaces 默认为1。模型将检测到的最大人脸数量。返回的面孔数量可以小于最大值（例如，当输入中没有人脸时）。强烈建议将此值设置为预期的最大人脸数量，否则模型将继续搜索缺失的面孔，这可能会减慢性能。

• refineLandmarks 默认为false。如果设置为真，则细化眼睛和嘴唇周围的地标坐标，并在虹膜周围输出其他地标。（这里我可以设置false，因为我们没有用到眼部坐标）

• solutionPath 通往am二进制文件和模型文件所在位置的路径。(强烈建议将模型放到国内的对象存储里面，首次加载可以节省大量时间，大小大概10M)

async createDetector(){
    const model = faceLandmarksDetection.SupportedModels.MediaPipeFaceMesh;
    const detectorConfig = {
        maxFaces:1, //检测到的最大面部数量
        refineLandmarks:false, //可以完善眼睛和嘴唇周围的地标坐标，并在虹膜周围输出其他地标
        runtime: 'mediapipe',
        solutionPath: 'https://cdn.jsdelivr.net/npm/@mediapipe/face_mesh', //WASM二进制文件和模型文件所在的路径
    };
    this.detector = await faceLandmarksDetection.createDetector(model, detectorConfig);
}

人脸识别

返回的面孔列表包含图像中每个面孔的检测面。如果模型无法检测到任何面孔，列表将是空的。 对于每个面，它包含一个检测到的面孔的边界框，以及一个关键点数组。MediaPipeFaceMesh返回468个关键点。每个关键点都包含x和y，以及一个名称。

现在，您可以使用探测器来检测人脸。estimateFaces方法接受多种格式的图像和视频，包括：HTMLVideoElement、HTMLImageElement、HTMLCanvasElement和Tensor3D。

• flipHorizontal 可选。默认为false。当图像数据来自相机时，结果必须水平翻转。

async renderPrediction() {
    var video = this.$refs['video'];
    var canvas = this.$refs['canvas'];
    var context = canvas.getContext('2d');
    context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
    const Faces = await this.detector.estimateFaces(video, {
        flipHorizontal:false, //镜像
    });
    if (Faces.length > 0) {
        this.log(`检测到人脸`);
    } else {
        this.log(`没有检测到人脸`);
    }
}

该框表示图像像素空间中面部的边界框，xMin、xMax表示x-bounds、yMin、yMax表示y-bounds，宽度、高度表示边界框的尺寸。 对于关键点，x和y表示图像像素空间中的实际关键点位置。z表示头部中心为原点的深度，值越小，键点离相机越近。Z的大小使用与x大致相同的比例。 这个名字为一些关键点提供了一个标签，例如“嘴唇”、“左眼”等。请注意，并非每个关键点都有标签。

如何判断

找到人脸上的两个两个点

第一个点 额头中心位置第二个点 下巴中心位置

const place1 = (face.keypoints || []).find((e,i)=>i===10); //额头位置
const place2 = (face.keypoints || []).find((e,i)=>i===152); //下巴位置
/*
              x1,y1
                |
                |
                |
  x2,y2  -------|------- x4,y4
              x3,y3
 */
 const [x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4] = [
      place1.x,place1.y,
      0,place2.y,
      place2.x,place2.y,
      this.canvas.width, place2.y
 ];

通过canvas.width 额头中心位置和下巴中心位置计算出 x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4

getAngle({ x: x1, y: y1 }, { x: x2, y: y2 }){
    const dot = x1 * x2 + y1 * y2
    const det = x1 * y2 - y1 * x2
    const angle = Math.atan2(det, dot) / Math.PI * 180
    return Math.round(angle + 360) % 360
}
const angle = this.getAngle({
        x: x1 - x3,
        y: y1 - y3,
    }, {
        x: x2 - x3,
        y: y2 - y3,
    });
console.log('角度',angle)

通过获取角度，通过角度的大小来判断左右摆头。

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