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Python+OpenCv的人脸口罩识别系统附模型训练 基于Python+OpenCv的人脸口罩识别系统附模型训练以下编程在PyCharm平台上进行面对突如其来的新冠肺炎疫情,疫情防控事关每一个人,检查人员是否佩戴口罩一直是防控的重点,通常情况下,在商场等公共场所有自动测温装置,但是对是否佩戴口罩的检测还是依靠人力来实现,存在疏忽的漏洞,因此开发一款能自动识别人脸口罩佩戴的系统势在必行；目录[一、OpenCV下载安装][二、人脸口罩数据集下载处理][（一）人脸口罩数据集下载][（二）人脸口罩数据集的处理][三、训练人脸口罩数据集模型][四、进行人脸口罩检测]一、OPENCV下载安装参考网址：https://blog.csdn.net/cungudafa/article/details/84451066我们这里直接官网下载（opencv-3.4.16-vc14_vc15）：https://opencv.org/releases/下载好之后直接安装即可（Windows）二、人脸口罩数据集下载处理（一）人脸口罩数据集下载下载人脸口罩数据集的目的是利用OpenCV进行模型训练，这里采用口罩数据集的正负比列为1:3，即500张戴口罩的人脸图片和1500张不戴口罩的人脸图片。链接：{cloud title="人脸识别口罩数据集" type="default" url="https://cloud.dushiwu.cn/other/Face_Mask_Dataset.zip" password=""/}解压之后，将压缩包中的mask文件自行选择文件夹放置，以便之后的操作。（二）人脸口罩数据集的处理1、将数据集重命名为连续序列因为数据集中的图片序列是不连续的，因此这里需要编程将数据集的正负样本重命名为连续序列，以便像素调整。重命名正样本序列Python代码：#对数据集重命名 #coding:utf-8 import os path = r"C:\Users\14033\Desktop\mask\have_mask" # 人脸口罩数据集正样本的路径 filelist = os.listdir(path) count = 1000 # 开始文件名1000.jpg for file in filelist: Olddir = os.path.join(path, file) if os.path.isdir(Olddir): continue filename = os.path.splitext(file)[0] filetype = os.path.splitext(file)[1] Newdir = os.path.join(path, str(count) + filetype) os.rename(Olddir, Newdir) count += 1 命名之后，正样本序列如下：重命名负样本序列Python代码：#对数据集重命名 #coding:utf-8 import os path = r"C:\Users\14033\Desktop\mask\no_mask" # 人脸口罩数据集的路径 filelist = os.listdir(path) count = 10000 # 开始文件名1000.jpg for file in filelist: Olddir = os.path.join(path, file) if os.path.isdir(Olddir): continue filename = os.path.splitext(file)[0] filetype = os.path.splitext(file)[1] Newdir = os.path.join(path, str(count) + filetype) os.rename(Olddir, Newdir) count += 1重命名之后，负样本序列如下：2、正负样本数据集像素处理正样本数据集的像素最佳设为20x20，这样的模型训练精度更高；负样本数据集像素不低于50x50，这样处理可以加快模型训练的速度。修改正样本数据集像素为20x20Python代码：# 修改正样本像素 import pandas as pd import cv2 for n in range(1000, 1606): # 代表正数据集中开始和结束照片的数字 path = 'C:\\Users\\14033\\Desktop\\mask\\have_mask\\' + str(n) + '.jpg' # 读取图片 img = cv2.imread(path) img = cv2.resize(img, (20, 20)) # 修改样本像素为20x20 cv2.imwrite('C:\\Users\\14033\\Desktop\\mask\\have_mask20\\' + str(n) + '.jpg', img) n += 1 修改像素之后，序列如下：修改负样本数据集像素为80x80Python代码：#修改负样本像素 import pandas as pd import cv2 for n in range(10000,11790):#代表负样本数据集中开始和结束照片的数字 path='C:\\Users\\14033\\Desktop\\mask\\no_mask\\'+str(n)+'.jpg' # 读取图片 img = cv2.imread(path) img=cv2.resize(img,(80,80)) #修改样本像素为60x60 cv2.imwrite('C:\\Users\\14033\\Desktop\\mask\\no_mask20\\' + str(n) + '.jpg', img) n += 1修改像素之后，序列如下：3、创建正负样本数据集路径的txt文件（1)创建正样本数据集txt文件win+R打开窗口输入cmd，进入命令提示符界面，进入have_mask文件夹输入命令创建路径文件dir /b/s/p/w *.jpg > have_mask.txthave_mask.txt文件位置在正样本数据集文件夹中（2）创建负样本数据集txt文件（方法同正样本数据集一样）然后将have_mask.txt和no_mask.txt文件放到mask目录下三、训练人脸口罩数据集模型1、创建xml文件夹存放训练好的模型2、将OpenCV安装路径 \opencv\build\x64\vc14\bin下的opencv_createsamples.exe可执行文件和opencv_traincascade.exe可执行文件及另外两个下图文件复制到数据集同级目录，如下所示：3、对正负样本txt文档进行预处理正负样本需要生成 .vec格式的文档进行模型训练，因此需要通过对txt文档进行预处理，向have_mask.txt文件中末尾加入 1 0 0 20 20。正样本处理Python代码：#正样本文件预处理 没行目录结尾加入 1 0 0 20 20 #coding:utf-8 import os #Houzui="_Apple" Houzui=r" 1 0 0 20 20" #后缀 filelist = open('C:\\Users\\14033\\Desktop\\mask\\have_mask.txt','r+',encoding = 'utf-8') line = filelist.readlines() for file in line: file=file.strip('\n')+Houzui+'\n' print(file) filelist.write(file)负样本处理Python代码：#正样本文件预处理 没行目录结尾加入 1 0 0 80 80 Houzui=r" 1 0 0 80 80" #后缀 filelist = open('C:\\Users\\14033\\Desktop\\mask\\no_mask.txt','r+',encoding = 'utf-8') line = filelist.readlines() for file in line: file=file.strip('\n')+Houzui+'\n' print(file) filelist.write(file)这个处理不会自动覆盖之前的文件内容，所以需要手动将之前的内容剪切出来 ，保存为have_mask1.txt文件，have_mask.txt文件中只保留末尾为1 0 0 20 20的内容，如下：同理，对no_mask.txt文件执行同样的操作手动将之前的内容剪切出来 ，保存为no_mask1.txt文件，no_mask.txt文件中只保留末尾为1 0 0 80 80的内容，如下：4、生成正样本havemask.vec文件和nomask.vec文件这里操作在cmd终端中进行，进入mask文件夹下，输入以下内容：生成正样本havemask.vec文件：opencv_createsamples.exe -vec havemask.vec -info have_mask.txt -num 606 -w 20 -h 20生成负样本nomask.vec文件：opencv_createsamples.exe -vec nomask.vec -info no_mask.txt -num 1790 -w 80 -h 80上述命令内容阐述：info：样本说明文件vec：样本描述文件名和路径num：样本个数，这里为606个样本w h：样本尺寸，这里为20x20生成文件如下：5、训练模型（1)在mask目录下创建txt文件，写入以下内容:opencv_traincascade.exe -data xml -vec havemask.vec -bg no_mask.txt -numPos 350 -numNeg 400 -numStages 20 -w 20 -h 20 -mode ALL pause（2）将创建的txt文件命名为traincascade.bat（3）删掉have_mask.txt和no_mask,txt,然后将have_mask1.txt和no_mask1.txt改为have_mask.txt和no_mask.txt（4）打开traincascade.bat，开始训练人脸口罩数据集模型在这里训练模型的时间会很长，耐心等待…训练结束:四、进行人脸口罩检测Python代码：import time import cv2 import cv2 as cv n = 0 have_mask = 0 no_mask = 0 # haarcascade_frontalface_alt2.xml 人脸识别文件在opencv库中 pyth37\Lib\site-packages\cv2\data\ # PyCharm 则在对于的虚拟环境中 如虚拟机环境目录\venv\Lib\site-packages\cv2\data\ face_cascade = cv.CascadeClassifier('C:/Users/14033/Desktop/mask/haarcascade/haarcascade_frontalface_alt2.xml') # 训练出来的口罩识别cascade.xml mask_detector = cv.CascadeClassifier("C:/Users/14033/Desktop/Face-Mask-Detection/haarcascades/cascade.xml") cameraCapture = cv2.VideoCapture(0, cv2.CAP_DSHOW) # cv.CAP_DSHOW while True: start = time.time() ret, frame = cameraCapture.read() gray = cv.cvtColor(frame, cv.COLOR_BGR2GRAY) faces = face_cascade.detectMultiScale(gray, 1.3, 10) # 1.02 masks = mask_detector.detectMultiScale(gray, 1.2, 5) # 1.01 for (x, y, w, h) in faces: cv.rectangle(frame, (x, y), (x + w, y + h), (0, 0, 255), 2) cv.putText(frame, "no_mask", (x, y - 10), cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0, 0, 255), 2) n = 1 have_mask = 1 print("无口罩") for (mx, my, mw, mh) in masks: cv.rectangle(frame, (mx, my), (mx + mw, my + mh), (0, 255, 0), 2) cv.putText(frame, "have_mask", (mx, my - 10), cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0, 255, 0), 1) n = 1 no_mask = 1 print("有口罩") c = cv.waitKey(10) if c == 27: cameraCapture.release() break # 计算帧率 end = time.time() # 结束时间 fps = 1 / (end - start) # 帧率 image = cv.putText(frame, "FPS:{:.1f}".format(fps), (10, 30), cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.8, (0, 255, 0), 2) # 绘制 cv.imshow('camera', frame) haarcascade_frontalface_default.xml是Python安装目录下的模型，自带人脸识别模型文件，在此之前需要安装opencv-python库。运行结果： -
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DCN（DCRS6200）VRRP概念及基础配置 DCN（DCRS6200）VRRP基础概念及基础配置一、场景DCRS6200-A, DCRS6200-B 分别采用 VRRP 技术实现虚拟网关技术，其 中 VLAN10,30 的 Master 位于 DCRS6200-A，VLAN20,40 的 Master 位于 DCRS6200-B二、vrrp应用环境VRRP能够在不改变组网的情况下，将多台路由器或三层交换机虚拟成一个虚拟路由器或三层交换机，通过配置虚拟路由器交换机的IP地址为默认网关，实现网关的备份三、vrrp基本概念VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol-虚拟路由冗余协议)是一种容错协议，运行于局域网的多台路由器上，它将这几台路由器组织成一台“虚拟”路由器，或称为一个备份组( Standby Group)。在VRRP备份组内，总有一台路由器或以太网交换机是活动路由器Master完成“虚拟”路由器的工作；该备份组中其它的路由器或以太网交换机作为备份路由器( Backup,可以不只一台)，随时监控 Master的活动。当原有的 Master出现故障时，各 Backup将自动选举出一个新的 Master来接替其工作，继续为网段内各主机提供路由服务。VRRP术语：1、Virtual Router（虚拟路由器）一个抽象对象，基于子网接口，包括一个虚拟路由器标识符（VRID）和一个或多个IP地址，这个（些）IP地址又称为虚拟IP地址，虚拟IP地址作为主机的默认网关。2、VRRP Router（VRRP路由器）即运行VRRP协议的路由器，一个VRRP路由器可以加入到一个或多个虚拟路由器中。3、IP Address Owner（IP地址拥有者）虚拟路由器的虚拟IP地址与接口的真实IP地址相同的VRRP路由器。4、Virtual Router Master（虚拟主路由器）负责转发通过虚拟路由器的三层数据包，对虚拟路由器的IP地址的ARP请求进行回应。如果某个VRRP路由器是IP地址拥有者，则它总是虚拟主路由器。5、Virtual Router Backup（虚拟备份路由器）6、虚拟MAC地址：由虚拟设备生成的虚拟MAC地址，每一个虚拟设备都会自动生成一个虚拟MAC地址，这个MAC地址是用于虚拟设备处理ARP报文的。不转发三层数据包，不应答虚拟IP地址的ARP请求，当虚拟主路由器出现故障时接替虚拟主路由器的工作。7、Priority（VRRP优先级）缺省情况： backup路由器（或三层以太网交换机）在所有备份组内的优先级均为100；master路由器（或三层以太网交换机）在所有备份组内的优先级均为255（优先级越高就越有可能成为 Master）8、preempt（抢占模式）如果需要高优先级的路由器（或三层以太网交换机）能主动抢占成为活动路由器（或三层以太网交换机），则要设置抢占模式。VRRP三种状态：(1)INITIALIZE：初始状态(2)MASTER：活动状态，路由器会发送VRRP通告，发送免费ARP报文(3)BACKUP：备份状态，接受VRRP通告VRRP选举机制：1.IP地址拥有者：虚拟路由器（或三层交换机）和VRRP路由器（或三层交换机）虚拟路由器的lP地址可以和VRRP备份组内的某个路由器的接口地址相同；IP地址拥有者将成为主路由器，并且拥有最高优先级255。2.比较优先级：如果没有IP地址拥有者，则比较路由器的优先级，可配置优先级的范围是1～254，大的作为主路由器；优先级0为系统保留给路由器主动放弃Master3.比较IP地址：在没有Ip地址拥有者和优先级相同的情况下，IP地址大的作为主路由器。四、配置过程配置DCRS6200-A, DCRS6200-B 的vlan及虚接口IP（省略）DCRS6200-A：配置VRRP备份组vrrp1： SW3-1(config)#router vrrp 1 SW3-1(config-router)#virtual-ip 10.1.10.254 SW3-1(config-router)#interface vlan 100 SW3-1(config-router)#priority 254 SW3-1(config-router)#enable SW3-1(config-router)# vrrp2： SW3-1(config)#router vrrp 2 SW3-1(config-router)#virtual-ip 10.1.20.254 SW3-1(config-router)#interface vlan 200 SW3-1(config-router)#enable SW3-1(config-router)#exit vrrp3： SW3-1(config)#router vrrp 3 SW3-1(config-router)#virtual-ip 10.1.30.254 SW3-1(config-router)#interface vlan 300 SW3-1(config-router)#priority 254 SW3-1(config-router)#enable SW3-1(config-router)#exit SW3-1(config)# vrrp4： SW3-1(config)#router vrrp 4 SW3-1(config-router)#virtual-ip 10.1.40.254 SW3-1(config-router)#interface vlan 400 SW3-1(config-router)#enable SW3-1(config-router)# show vrrp： SW3-1(config)#sh vrrp VrId 1 State is Master Virtual IP is 10.1.10.254 (Not IP owner) Interface is Vlan100 Priority is 254(config priority is 254) Advertisement interval is 1 sec Preempt mode is TRUE VrId 2 State is Backup Virtual IP is 10.1.20.254 (Not IP owner) Interface is Vlan200 Priority is 100(config priority is 100) Advertisement interval is 1 sec Preempt mode is TRUE VrId 3 State is Master Virtual IP is 10.1.30.254 (Not IP owner) Interface is Vlan300 Priority is 254(config priority is 254) Advertisement interval is 1 sec Preempt mode is TRUE VrId 4 State is Backup Virtual IP is 10.1.40.254 (Not IP owner) Interface is Vlan400 Priority is 100(config priority is 100) Advertisement interval is 1 sec Preempt mode is TRUE {dotted startColor="#ff6c6c" endColor="#1989fa"/}DCRS6200-B：配置VRRP备份组vrrp1： SW3-2(config)#router vrrp 1 SW3-2(config-router)#virtual-ip 10.1.10.254 SW3-2(config-router)#interface vlan 100 SW3-2(config-router)#enable SW3-2(config-router)#exit vrrp2： SW3-2(config)#router vrrp 2 SW3-2(config-router)#virtual-ip 10.1.20.254 SW3-2(config-router)#interface vlan 200 SW3-2(config-router)#priority 254 SW3-2(config-router)#enable SW3-2(config-router)#exit vrrp3： SW3-2(config)#router vrrp 3 SW3-2(config-router)#virtual-ip 10.1.30.254 SW3-2(config-router)#interface vlan 300 SW3-2(config-router)#enable SW3-2(config-router)#exit vrrp4： SW3-2(config)#router vrrp 4 SW3-2(config-router)#virtual-ip 10.1.40.254 SW3-2(config-router)#interface vlan 400 SW3-2(config-router)#priority 254 SW3-2(config-router)#enable SW3-2(config-router)#exit SW3-2(config)# show vrrp： SW3-2(config)#sh vrrp VrId 1 State is Backup Virtual IP is 10.1.10.254 (Not IP owner) Interface is Vlan100 Priority is 100(config priority is 100) Advertisement interval is 1 sec Preempt mode is TRUE VrId 2 State is Master Virtual IP is 10.1.20.254 (Not IP owner) Interface is Vlan200 Priority is 254(config priority is 254) Advertisement interval is 1 sec Preempt mode is TRUE VrId 3 State is Backup Virtual IP is 10.1.30.254 (Not IP owner) Interface is Vlan300 Priority is 100(config priority is 100) Advertisement interval is 1 sec Preempt mode is TRUE VrId 4 State is Master Virtual IP is 10.1.40.254 (Not IP owner) Interface is Vlan400 Priority is 254(config priority is 254) Advertisement interval is 1 sec Preempt mode is TRUE 从show vrrp 中我们可以看到DCRS6200-A：VLAN 100 VLAN 300 为Master；VLAN 200 VLAN 400 为Backup；DCRS6200-B：VLAN 200 VLAN 400 为Master；VLAN 100 VLAN 300 为Backup五、排错帮助在配置、使用VRRP协议时，可能会由于物理连接、配置错误等原因导致VRRP协议未能正常运行。因此，应注意以下要点：首先应该保证物理连接的正确无误；其次，保证接口和链路协议是UP（使用show interface命令）；然后，确保在接口上已启动了VRRP协议；检查同一备份组内的不同路由器（或三层以太网交换机）认证是否相同；检查同一备份组内的不同路由器（或三层以太网交换机）配置的timer时间是否相同；检查虚拟IP地址是否和接口真实IP地址在同一网段内；
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FRP搭建内网穿透实现远程桌面等功能 FRP搭建内网穿透实现远程桌面等功能简介FRP 采用 C/S 模式，将服务端部署在具有公网 IP 的机器上，客户端部署在内网或防火墙内的机器上，通过访问暴露在服务器上的端口，反向代理到处于内网的服务。 在此基础上，FRP支持 TCP, UDP, HTTP, HTTPS 等多种协议，提供了加密、压缩，身份认证，代理限速，负载均衡等众多能力。官网https://gofrp.org/官方文档https://gofrp.org/docs/开源https://github.com/fatedier/frp安装包下载https://github.com/fatedier/frp/releases这里根据自己的环境选择相应的安装包开始安装公网服务端安装：下载解压frp：[root@VM-4-3-centos ~]# cd /home/FRP [root@VM-4-3-centos FRP]# wget https://github.com/fatedier/frp/releases/download/v0.37.1/frp_0.37.1_linux_amd64.tar.gz [root@VM-4-3-centos FRP]# ls frp_0.37.1_linux_amd64.tar.gz [root@VM-4-3-centos FRP]# tar -zxvf frp_0.37.1_linux_amd64.tar.gz [root@VM-4-3-centos FRP]# cd frp_0.37.1_linux_amd64/ [root@VM-4-3-centos frp_0.37.1_linux_amd64]# ls frpc frpc_full.ini frpc.ini frps frps_full.ini frps.ini LICENSE systemd [root@VM-4-3-centos frp_0.37.1_linux_amd64]# 修改服务端配置：详细服务端参数配置文档：https://gofrp.org/docs/reference/server-configures/[root@VM-4-3-centos frp_0.37.1_linux_amd64]# vim frps.ini #配置端口即认证 [common] bind_addr = 0.0.0.0 bind_port =7000 //frp服务本地端口，可自行更改 authentication_method = token //开启token认证 token = admin //token认证值 # 配置frp后台管理账号 dashboard_user = admin dashboard_pwd = admin dashboard_port = 7001 //web监控端口，可自行更改 enable_prometheus = true //开启监控 # 配置日志配置文件夹 log_file = /home/frp/frps.log log_level = info log_max_days = 3安装screen启动会话开启frp服务[root@VM-4-3-centos frp_0.37.1_linux_amd64]# yum install screen [root@VM-4-3-centos frp_0.37.1_linux_amd64]# screen -R frp //创建会话 [root@VM-4-3-centos frp_0.37.1_linux_amd64]# cd /home/FRP/frp_0.37.1_linux_amd64/ //进入frp根目录 [root@VM-4-3-centos frp_0.37.1_linux_amd64]# ./frps -c frps.ini //启动frp 2021/10/18 10:57:57 [I] [root.go:200] frps uses config file: frps.ini 2021/10/18 10:57:57 [I] [service.go:192] frps tcp listen on 0.0.0.0:7000 2021/10/18 10:57:57 [I] [root.go:209] frps started successfullyCTRL + a + d 退出当前screen会话 至此服务端配置完成screen语法 screen [-AmRvx -ls -wipe][-d <作业名称>][-h <行数>][-r <作业名称>][-s <shell>][-S <作业名称>] 参数说明： -A 将所有的视窗都调整为目前终端机的大小。 -d<作业名称> 将指定的screen作业离线。 -h<行数> 指定视窗的缓冲区行数。 -m 即使目前已在作业中的screen作业，仍强制建立新的screen作业。 -r<作业名称> 恢复离线的screen作业。 -R 先试图恢复离线的作业。若找不到离线的作业，即建立新的screen作业。 -s<shell> 指定建立新视窗时，所要执行的shell。 -S<作业名称> 指定screen作业的名称。 -v 显示版本信息。 -x 恢复之前离线的screen作业。 -ls或--list 显示目前所有的screen作业。 -wipe 检查目前所有的screen作业，并删除已经无法使用的screen作业。服务器开启相应的端口：7000，7001，及客户端配置的remote_port端口客户端安装：解压frp_0.37.1_windows_amd64.zip修改frpc.ini[common] server_addr = 123.13.123.123 //服务器IP server_port = 7000 //服务器frp端口 token = admin //服务器frp端 认证值 [mstsc] //这里可自行修改相应的介绍，必须为英文 type = tcp local_ip = 127.0.0.1 local_port = 3389 //本地服务端口 remote_port = 3399 //frp服务端监听的端口，访问此端口的流量将会被转发到本地服务对应的端口。 //例如123.13.123.123:3399 就能访问客户端的3389远程桌面服务 启动客户端：打开cmd或者新建一个.bat批处理脚本frpc.exe -c frpc.ini 验证配置：在虚拟机上开启客户端，并开启远程登陆功能，在另一台电脑上win+r运行mstsc结束可配置多个客户端，组名和端口不一致就行。被控端的cmd命令行窗口在使用过程中不可关闭。这次只是使用了3389端口做了远程桌面，FRP其它使用方式大家可以去探索和研究。
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