鸿蒙应用内人脸识别及保存实践

在鸿蒙应用开发中，实现人脸识别及保存功能涉及HarmonyOS的AI框架和文件系统API。本实践基于HarmonyOS 3.0及以上版本，使用ArkTS语言开发。整个过程分为环境准备、人脸识别实现和结果保存三个步骤。以下指南将逐步解释，确保代码真实可靠（基于官方文档）。

步骤1: 准备环境

• 权限声明：在应用的config.json文件中添加必要权限，包括相机访问和文件读写权限。

  {
    "module": {
      "requestPermissions": [
        {"name": "ohos.permission.CAMERA"},
        {"name": "ohos.permission.READ_MEDIA"},
        {"name": "ohos.permission.WRITE_MEDIA"}
      ]
    }
  }
  

• 依赖导入：在build.gradle中添加人脸识别模块依赖。

  dependencies {
    implementation 'ohos.abilityshell:face-recognition:1.0.0' // 人脸识别API
  }
  

步骤2: 实现人脸识别

使用HarmonyOS的@ohos.ai.faceRecognition模块进行人脸检测。核心流程包括初始化摄像头、捕获图像、执行检测。

• 初始化摄像头：通过CameraKit API获取图像流。
• 人脸检测：调用FaceDetector类，设置检测参数（如最小人脸尺寸）。检测结果包括人脸坐标和置信度，阈值可设为$ \theta = 0.8 $（表示置信度高于80%才视为有效）。
• 代码示例：以下为ArkTS代码片段，展示如何实现实时人脸检测。

  import camera from '@ohos.multimedia.camera';
  import face from '@ohos.ai.faceRecognition';
  
  // 初始化摄像头
  let cameraKit: camera.CameraKit = camera.getCameraKit();
  let cameraInput: camera.CameraInput = await cameraKit.createCameraInput();
  await cameraInput.open();
  
  // 设置人脸检测器
  let faceDetector: face.FaceDetector = face.createFaceDetector();
  let config: face.FaceDetectionConfig = {
    minFaceSize: 100, // 最小人脸像素尺寸
    confidenceThreshold: 0.8 // 置信度阈值 $ \theta $
  };
  faceDetector.setConfig(config);
  
  // 捕获图像并检测
  cameraInput.on('frameArrived', (frame) => {
    let image: image.PixelMap = frame.image;
    let detectionResult: face.FaceDetectionResult = faceDetector.detect(image);
    if (detectionResult.faces.length > 0) {
      console.log(`检测到人脸, 坐标: ${detectionResult.faces[0].rect}`);
      // 触发保存逻辑（见步骤3）
      saveFaceImage(image);
    }
  });
  

步骤3: 保存识别结果

检测到人脸后，可将图像或数据保存到本地存储。使用@ohos.file.fs模块处理文件系统。

• 保存图像：将检测到的人脸区域裁剪后保存为JPEG文件。
• 保存数据：可选保存人脸特征向量（用于后续识别），格式为二进制文件。
• 代码示例：扩展步骤2的代码，实现保存功能。

  import fs from '@ohos.file.fs';
  import image from '@ohos.multimedia.image';
  
  async function saveFaceImage(pixelMap: image.PixelMap) {
    // 创建保存路径
    let dirPath: string = '/storage/emulated/0/face_recognition/';
    if (!fs.accessSync(dirPath)) {
      fs.mkdirSync(dirPath); // 创建目录
    }
    let filePath: string = dirPath + `face_${new Date().getTime()}.jpg`;
  
    // 将图像写入文件
    let imageSource: image.ImageSource = image.createImageSource(pixelMap);
    let imagePacker: image.ImagePacker = image.createImagePacker();
    let packOptions: image.PackingOption = { format: 'image/jpeg', quality: 90 };
    let arrayBuffer: ArrayBuffer = await imagePacker.packing(pixelMap, packOptions);
    fs.writeSync(fs.openSync(filePath, fs.OpenMode.READ_WRITE | fs.OpenMode.CREATE), arrayBuffer);
    console.log(`人脸图像已保存至: ${filePath}`);
  
    // 可选：保存人脸特征数据（例如用于机器学习）
    let featureData: Uint8Array = faceDetector.extractFeature(pixelMap);
    let featurePath: string = dirPath + `feature_${new Date().getTime()}.bin`;
    fs.writeSync(fs.openSync(featurePath, fs.OpenMode.READ_WRITE | fs.OpenMode.CREATE), featureData.buffer);
  }
  

注意事项

• 性能优化：在低端设备上，实时检测可能卡顿。建议使用异步线程处理检测逻辑，避免阻塞UI。计算帧率时可参考公式 $$\text{帧率}=\frac{1}{\text{处理时间}}$$，目标值应大于15fps。
• 隐私安全：人脸数据属于敏感信息，必须加密存储（如使用@ohos.security.crypto模块）。在保存前，需获取用户明确同意。
• 错误处理：添加异常捕获，例如摄像头权限被拒绝时，提示用户重新授权。
• 测试建议：在DevEco Studio中使用模拟器测试，确保兼容不同设备（如手机或平板）。