C#开发实录：基于免费SDK实现人脸识别应用开发

2024.03.30

    随着人脸识别技术应用范围不断扩展，如何在Windows C＃上基于免费SDK实现人脸识别应用开发，正成为开发者们关心的话题之一。
    对于该需求，我推荐虹软视觉开放平台的ArcFace 3．0，免费、离线且可商用，包含人脸识别、活体检测、年龄检测、性别检测等丰富功能，算法鲁棒性强，接入门槛低，同时支持Windows、iOS、Android（包含Android10）、Linux，是广大开发者落地AI应用的利器。
    为帮助开发者快速上手，虹软工程师团队针对C＃开发打磨了一期课程，以技术解析和专项答疑等形式帮助开发者解决难题。建议有兴趣尝试ArcFace3．0的C＃开发者可以提前学习，在实际开发中可事半功倍。
    本期课程要点如下，对完整课程视频感兴趣的开发者，可以通过百度搜索＂虹软技术公开课＂观看。
    一、要点一【3分钟跑通C＃ demo】
    课程基于虹软人脸识别SDK包中提供的示例代码，以实操的形式介绍了如何快速接入使用。接入过程在课程视频中有详细介绍。建议观看视频后自行尝试配置，即可对虹软人脸识别技术有一个初步的了解。
    Demo配置过程如下：
    1．下载Demo
    2．检查本地系统环境是否符合要求：
    a．．NET Framework 4．5．1及以上
    b． Microsoft Visual C＋＋ 2013 运行库
    3．在虹软视觉开放平台下载SDK，获取APPID、SDKKEY
    4．配置运行Demo：
    a．在App．config文件中配置APPID、SDKKEY
    b．将SDK lib文件夹中dll文件拷贝到运行根目录下
    c．如本地．NET Framework的版本高于4．5．1，直接修改项目的目标框架
    二、要点二【ArcFace重点接口及参数介绍】
    1．引擎初始化接口：ASFInitEngine（）

    【说明】
    引擎初始化接口用于初始化引擎，初始化中的参数设置用于定义引擎的属性和算法功能组合，与算法能够呈现出的效果息息相关。
    初始化失败时，根据错误码查询原因即可。参数设置是开发者最关心的核心问题，也是保障在实际应用场景中最大化发挥算法效果的关键。视频中主要介绍以下几个参数在实际场景下如何应用。
    【重要参数说明】
    · detectMode（检测模式）：
    ASF＿DETECT＿MODE＿VIDEO video模式：适用于摄像头预览，视频文件识别
    ASF＿DETECT＿MODE＿IMAGE image模式：适用于静态图片识别。
    · detectFaceScaleVal（最小人脸尺寸）：代表人脸尺寸相对于图片长边的占比，数值越大，能检测更小的人脸，效值范围［2，32］，video模式推荐值为16，image模式推荐值32。
    · combinedMask（算法功能组合）：建议根据具体业务合理选择算法功能组合，如果功能选择越多，占用的内存越大。
    2．人脸特征提取接口：ASFFaceFeatureExtract（）

    【说明】当人脸检测完成时，可以根据获取的人脸信息通过此接口进行对应人脸的特征提取。
    【重要参数说明】
    · faceInfo：特征提取需要单张准确的人脸位置和角度，否则可能会报81925。
    · featureFeature：算法返回的人脸特征值，包含特征byte数组及特征长度，特征数据库存取操作应存取特征byte数组。
    3．人脸属性检测：ASFProcess（）

    【说明】人脸检测成功后，可以根据人脸信息通过此接口检测人脸属性，如年龄、性别等。
    【重要参数说明】
    · combinedMask：只支持引擎初始化时指定需要检测的功能，如引擎初始化时，mask指定为年龄和性别，则不能检测3D角度等其他属性。
    · 支持的属性：ASF＿AGE（年龄）、ASF＿GENDER（性别）、ASF＿FACE3DANGLE（3D角度）、ASF＿LIVENESS（RGB活体）。
    · Process（）检测后可根据ASFGetXXX（）接口获取对应属性检测结果。
    三、要点三【视频流识别和活体检测】
    下图为常见视频流识别和活体检测的逻辑流程图：

    【多线程策略】
    · 主线程：包含人脸追踪以及画面预览功能。
    · FR线程：用于人脸特征提取和特征搜索。
    · 活体线程：用于人脸活体检测。
    【优化策略】
    · FaceID：根据FaceID标识一个人，从进入画面到离开画面，对这一人脸只做一次识别即可，大大降低系统资源占用。
    · 尝试次数：同一张人脸，特征提取失败可以做有限次数的尝试，提高交互效果。
    四、要点四【常见问题答疑】
    1．多线程调用问题
    a．同一个引擎可以使用多线程调用不同算法。
    b．多线程调用同一个算法接口需要启用不同的引擎。
    2． VIDEO和IMAGE模式的区别
    VIDEO模式：
    a．对视频流中的人脸进行追踪，人脸框平滑过渡，不会出现跳框的现象。
    b．用于预览数据的人脸追踪，处理速度快，可避免出现卡顿问题。
    c．在视频模式引入faceId帧，该值用于标记一张人脸，当一个人脸从进入画面直到离开画面，faceId 值不变。可用于业务中优化程序性能。
    IMAGE模式：
    a．针对单张图片进行人脸检测精度更高。
    b．在注册人脸库时，我们建议使用精度更高的IMAGE模式。
    3．非托管内存的操作
    C＃调用C＋＋ SDK接口，有些传参需要以Intptr的形式。
    a．复制前应先为Intptr申请内存；
    b．当IntPtr不使用时，需要及时手动释放。
    4．人脸特征数据库的存储
    人脸特征提取接口返回的featureFeature对应ASF＿FaceFeature，数据库存储应将ASF＿FaceFeature ．feature转化为byte［］再进行数据库存储，featureSize表示byte［］的长度。
    5． SDK dll文件的引用方法（使用DllImport方法）
    a．使用相对路径，将dll直接放到执行目录下（web程序不建议使用）；
    b．使用绝对路径；
    c．将dll文件放到系统盘Windows下的System32文件夹下；
    d．为dll文件所在文件夹添加环境变量。