【Python】顔認識して名前を表示する方法｜OpenCV×顔特徴量データベース

カメラに映った人物を認識し、名前をリアルタイムで表示する顔認識システムは、出席管理や入退室記録、受付無人化などで活用されています。Pythonでは、OpenCVとface_recognitionライブラリを使うことで、簡単に顔認識システムを構築できます。

この記事では、複数人の顔データを登録し、Webカメラからの映像に対して「誰か」を特定し、名前を表示する仕組みを構築する方法を解説します。

必要なライブラリのインストール
1. 事前に顔画像と名前を登録する
2. 顔特徴量データベースを構築する
3. Webカメラでリアルタイム認識
特徴と注意点
応用例
まとめ

必要なライブラリのインストール

pip install face_recognition opencv-python

face_recognitionは、Dlibベースの高精度な顔認識ライブラリです。

1. 事前に顔画像と名前を登録する

「known_faces」フォルダに、名前付きの画像ファイルを以下のように保存します。

known_faces/
├── tanaka.jpg
├── yamada.jpg
└── suzuki.jpg

2. 顔特徴量データベースを構築する

import face_recognition
import os

known_encodings = []
known_names = []

for filename in os.listdir("known_faces"):
    if filename.endswith(".jpg") or filename.endswith(".png"):
        name = os.path.splitext(filename)[0]
        image = face_recognition.load_image_file(f"known_faces/{filename}")
        encodings = face_recognition.face_encodings(image)
        if encodings:
            known_encodings.append(encodings[0])
            known_names.append(name)

3. Webカメラでリアルタイム認識

import cv2

video = cv2.VideoCapture(0)

while True:
    ret, frame = video.read()
    rgb = frame[:, :, ::-1]  # BGR→RGB

    face_locations = face_recognition.face_locations(rgb)
    face_encodings = face_recognition.face_encodings(rgb, face_locations)

    for (top, right, bottom, left), encoding in zip(face_locations, face_encodings):
        matches = face_recognition.compare_faces(known_encodings, encoding)
        name = "不明"

        if True in matches:
            match_index = matches.index(True)
            name = known_names[match_index]

        # 枠と名前を表示
        cv2.rectangle(frame, (left, top), (right, bottom), (0, 255, 0), 2)
        cv2.putText(frame, name, (left, top - 10), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.9, (255, 255, 255), 2)

    cv2.imshow("Face Recognition", frame)

    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord("q"):
        break

video.release()
cv2.destroyAllWindows()