ArcFac_C#_DEMO开发

手上有一个项目，需要检验使用本程序的，是否本人！因为在程序使用前，我们都已经做过头像现场采集，所以源头呢是不成问题的，那么人脸检测，人脸比对，怎么办呢？度娘了下，目前流行的几个人脸检测，人脸比对核心，大多都是基于互联网的，但我们的项目是基于本地服务器,那就有点麻烦了，后来找到ArcFace. 它的核心允许本地调用，那就好办了，立刻去了官网，看论坛，下DEMO；我当时下的是这个：ArcFace C#DEMO

本以为可以一帆风顺的就可以把项目搞定了，不想...噩梦才刚刚开始呢...且听我细细道来：
首先说下我的调用逻辑；

项目里有一个采集端(每个业务窗口)，负责采集现场人像，并通过ArcFace人脸检测，特征提取，获取到.dat比对源(ServiceFaceModels)，然后存到数据库(blob)；

项目里的应用端(用户手机)，随机时间的调用摄像头，采集到被比对图片；并对该记录进行标记；

项目时比对端(服务器)，定时询问数据库，哪些被标记记录需要比对，然后通过数据库记录，找到该图片，并通过ArcFace人脸检测，特征提取，获取到.dat被比对源(LocalFaceModels) 然后将这两个源在内存中进行比对，得分高于0.7的，就通过；

前两端就不多说了,都是一些常规的操作。重点讲下比对端(服务器)；

先说我做的第一个版本，做的是一个控制台程序；

//首先定义了一个调用类；

MatchUserFace；它里边包含了初始化，人脸检测，特征提取，人脸比对，以及一些辅助方法；

//然后在Program里定义了一个委托，这个委托的作用，就是能够让我可以带参数进去ArcFace的检测与比对核心；

public delegate bool MatchHandler(string userid, string studyid, string photoid, string photopath);

　　

//最后我的Program里边，就是做一个递归(这是个罪人)，去不断的问数据库拿被标志需要进行核对的记录，拿到图片后，就进行比对；
QueryDataFile(string upstate);下边这段就是在QueryDataFile();去实现异步调用比对核心；

MatchHandler handler = new MatchHandler(MatchUserFace.GetAndMatchImage);
string Identification = string.Format("USERID:{0} STUDYID:{1} PHID:{2}", userid, studyid, photoid);
IAsyncResult result = handler.BeginInvoke(userid, studyid, photoid, pathstr, RecognizeEngine, DetectEngine, new AsyncCallback(CallbackFunc), Identification);

　　

下边这段就是异步的结果回调；

static void CallbackFunc(IAsyncResult result)
{
MatchHandler handler = (MatchHandler)((AsyncResult)result).AsyncDelegate;
bool match = handler.EndInvoke(result);
string strmatch = string.Empty;
if (match)
{
strmatch = " 比对结果:OK";
}
else
{

strmatch = " 比对结果:NO";
}
Console.WriteLine(result.AsyncState + strmatch);
GC.Collect();
}

　　

写好了，发布到服务器上，还想着中午吃个鸡腿奖励下自己；不想...发布后不到两小时，小弟来说：服务器是不是出问题了，下边所有业务窗口访问速度严重延迟...立马跑到机房去看，一看没毛病呀，所有的服务都好好的，没有卦死..再打开资源监视器一看，靠...那个比对端一下吃3个多G的内存，而且还在不断上升中...立马停掉，然后再问小弟，下边业务是否正常，他回复正常了...那么说，就是我写的这个比对端有问题了!改!!!

第二个版本,

下了机房看代码...左看右看，没有哪不对呀，一步步按步就班的...毫无头绪时，就想，是不是服务器内存不够而已，打申请拿了64G回来。再开程序也是一样吃的很紧，但是下边业务窗口倒是不延时，看来内存增大还是有好处的...呵...；但是源头问题还是没解决，不行的呀！到了晚饭时，一道灵光拍进脑门，我看到代码里我是每异步调用一次，就初始化一次ArcFace的SDK。我就想，是不是这个原因导致呢？修改方法，去试试!!
//把那个委托改成如下：

```
public delegate bool MatchHandler(string userid, string studyid, string photoid, string photopath, IntPtr RecognizeEngine, IntPtr DetectEngine);
```
//然后初始化SDK放到了Program里做://然后初始化SDK放到了Program里做：

string appId = "4yHjnxK94FCK6L7HaJieWawSLubnANXXXXX";
string sdkFDKey = "7S6Xp4mtroLnjTt7qDYnd2dqHXXXXX";
string sdkFRKey = "7S6Xp4mtroLnjTt7qDYnd2dxSgXXXXX";
int retCode = AFDFunction.AFD_FSDK_InitialFaceEngine(appId, sdkFDKey, pMem, detectSize, ref DetectEngine, 5, nScale, nMaxFaceNum);
int retCode2 = AFRFunction.AFR_FSDK_InitialEngine(appId, sdkFRKey, pMemRecongnize, detectSize, ref RecognizeEngine);

　　

//最后把异步调用的方法改成如下：

MatchHandler handler = new MatchHandler(MatchUserFace.GetAndMatchImage);
string Identification = string.Format("USERID:{0} STUDYID:{1} PHID:{2}", userid, studyid, photoid);
IAsyncResult result = handler.BeginInvoke(userid, studyid, photoid, pathstr, RecognizeEngine, DetectEngine, new AsyncCallback(CallbackFunc), Identification);

　　

再次发布到服务器。然后再到资源监视器去看，哟...线程数不高了而且增长的还不快...好开心！！以为搞好了；就回宿舍睡觉去了！！不想...睡得迷糊的时候，我们的客服小妹妹的电话就打到我这了，我说什么事，她说现在大面积反映用户比对不了？what？我说不可能吧，是不是当地电信故障呀？我自己拿手机试了下，真的不行呀！！！快速赶回办公室远程看了下服务器，我的乖乖...比对端卦了！！！我再看日志，日志没有捕捉到程序异常，只是捕到了个：Value cannot be null.Parameter name: source;我吃你大米了，我刨你家玉米地了，为啥要这么对我！重启比对端，然后都可以正常运作了...我决定在这监视这个比对端，在资源监视器我到是发现了一个：w3wp.exe它在不断的涨内存(这是要划重点的)想想这可已经是深夜了。果不出其然，运行了大概两个多小时后，程序又卦了。我的乖乖，为啥会这样呢，一时半会也想不出办法呀！我也总不能呆在服务器旁它停了，我就重启吧！
第二天致电虹软，反映了程序会运行一段时间就会卦掉，虹软这边也提出了很多宝贵意见，
1.先着眼把捕捉到的那个错误，查出来，看看是否处理好了，程序还会不会卦；那我就在程序里增加了日志打印，还真就发现了几个在DEMO里没有处理到的问题：
<1>每个Marshal.AllocHGlobal，用完以后，一定要释放；
<2>AFD_FSDK_StillImageFaceDetection;AFR_FSDK_ExtractFRFeature;这两个函数要判断返回值是否等于0；
所以 MatchUserFace 调用类我作了如下修改：

private static byte[] detectAndExtractFeature(Image imageParam, out Image facerect,
IntPtr RecognizeEngine, IntPtr DetectEngine)
{
byte[] feature = null; facerect = null;

try
{
int width = 0; int height = 0; int pitch = 0;
Bitmap bitmap = new Bitmap(imageParam);
byte[] imageData = getBGR(bitmap, ref width, ref height, ref pitch);
IntPtr imageDataPtr = Marshal.AllocHGlobal(imageData.Length);
Marshal.Copy(imageData, 0, imageDataPtr, imageData.Length);

ASVLOFFSCREEN offInput = new ASVLOFFSCREEN();
offInput.u32PixelArrayFormat = 513;
offInput.ppu8Plane = new IntPtr[4];
offInput.ppu8Plane[0] = imageDataPtr;
offInput.i32Width = width;
offInput.i32Height = height;
offInput.pi32Pitch = new int[4];
offInput.pi32Pitch[0] = pitch;
AFD_FSDK_FACERES faceRes = new AFD_FSDK_FACERES();
IntPtr offInputPtr = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(offInput));
Marshal.StructureToPtr(offInput, offInputPtr, false);
IntPtr faceResPtr = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(faceRes));

//人脸检测
int detectResult = AFDFunction.AFD_FSDK_StillImageFaceDetection(DetectEngine, offInputPtr, ref faceResPtr);
if (detectResult == 0)
{
try
{
object obj = Marshal.PtrToStructure(faceResPtr, typeof(AFD_FSDK_FACERES));
faceRes = (AFD_FSDK_FACERES)obj;
for (int i = 0; i < faceRes.nFace; i++)
{
MRECT rect = (MRECT)Marshal.PtrToStructure(faceRes.rcFace + Marshal.SizeOf(typeof(MRECT)) * i, typeof(MRECT));
int orient = (int)Marshal.PtrToStructure(faceRes.lfaceOrient + Marshal.SizeOf(typeof(int)) * i, typeof(int));
if (i == 0)
{
facerect = CutFace(bitmap, rect.left, rect.top, rect.right - rect.left, rect.bottom - rect.top);
}
}
}
catch (Exception ex)
{

LogNetWriter.Error("人脸检测时出错:" + ex.Message);
}

}

if (faceRes.nFace > 0)
{
try
{
AFR_FSDK_FaceInput faceResult = new AFR_FSDK_FaceInput();
int orient = (int)Marshal.PtrToStructure(faceRes.lfaceOrient, typeof(int));
faceResult.lOrient = orient;
faceResult.rcFace = new MRECT();
MRECT rect = (MRECT)Marshal.PtrToStructure(faceRes.rcFace, typeof(MRECT));
faceResult.rcFace = rect;
IntPtr faceResultPtr = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(faceResult));
Marshal.StructureToPtr(faceResult, faceResultPtr, false);

AFR_FSDK_FaceModel localFaceModels = new AFR_FSDK_FaceModel();
IntPtr localFaceModelsPtr = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(localFaceModels));
int extractResult = AFRFunction.AFR_FSDK_ExtractFRFeature(RecognizeEngine, offInputPtr, faceResultPtr, localFaceModelsPtr);
if (extractResult == 0)
{
Marshal.FreeHGlobal(faceResultPtr);
Marshal.FreeHGlobal(offInputPtr);

object objFeature = Marshal.PtrToStructure(localFaceModelsPtr, typeof(AFR_FSDK_FaceModel));

Marshal.FreeHGlobal(localFaceModelsPtr);

localFaceModels = (AFR_FSDK_FaceModel)objFeature;
feature = new byte[localFaceModels.lFeatureSize];
Marshal.Copy(localFaceModels.pbFeature, feature, 0, localFaceModels.lFeatureSize);

localFaceModels = new AFR_FSDK_FaceModel();
}
}
catch (Exception ex)
{

LogNetWriter.Error("提取特征时出错:" + ex.Message);
}

}

bitmap.Dispose();
imageData = null;
Marshal.FreeHGlobal(imageDataPtr);
//Marshal.FreeHGlobal(faceResPtr);
offInput = new ASVLOFFSCREEN();
faceRes = new AFD_FSDK_FACERES();
}
catch (Exception ex)
{
LogNetWriter.Error("识别人脸并提取人脸特征出错:" + ex.Message);
}
return feature;
}
```
当然了，比对的时候也作了一些修改，就是当比对完了以后，就做了指针释放；

```
Marshal.FreeHGlobal(firstFeaturePtr);
Marshal.FreeHGlobal(secondFeaturePtr);
Marshal.FreeHGlobal(firstPtr);
Marshal.FreeHGlobal(secondPtr);
```
经过这一次修改后，再发布到服务器，哟...不错哦..运行的时间久了...但还是会卦，而且那个w3wp.exe还是会不断的拉内存；这个版本的运行时间可以达到4小左右了；我就想总得有个解决办法吧；再次致电虹软，再次反映这个问题，虹软这边给我的建议就是不要去进行多线程，我想想也对，要把逻辑简单化，我就把识别核心打包成一个EXE.然后在Program里调用这个EXE.意思就是每当我有需要识别的图片，我就调一个EXE.然后EXE处理完以后，就自我释放了...
于是我改了第三版：

```
//这里就是一条线程在做处理
string strmatch = string.Empty;
ControlExeClass _ControlExeClass = new Model.ControlExeClass();
//这个方法是调一个EXE,EXE的内容是:ControlExeClass.cs;
//做的任务就是把图片进行人脸检测,人脸特征提取,人脸识别;
bool bo = _ControlExeClass.ControlExe(userid, studyid, photoid, pathstr);
if (bo)
{
iCheck_OK++;
label5.Text = iCheck_OK.ToString();
strmatch = " 比对结果:OK";
}
else
{

strmatch = " 比对结果:NO";
}
string dates = " 比对时间:" + DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

textBox1.Text += " USERID:" + userid + " STUDYID:" + studyid + " PHID:" + photoid + strmatch + dates + Environment.NewLine;

　　

然后那个EXE就是沿用MatchUserFace调用类，在EXE的主线程里完成调用；还别说，用了这个方法后，内存不拉升了，而且w3wp.exe上涨，也只是在EXE工作的一刹那上来，EXE干完活后，它就会生成一个新的w3wp.exe，旧的w3wp.exe那个会被注销掉...哗...想想就开心，终于如愿解决了问题，,但....当一个人觉得越顺利时，往往大麻烦就会来了。正如我觉得上天不会对我那么好一样，运行了大概一天后，程序还是卦了。苍天呀，大地呀，我到底做错了什么....
正在我一筹莫展时，我就老记恨这个w3wp.exe，到底是什么东东，好，度娘下彻底了解下它。
度娘是这么形容它的：
w3wp.exe是在IIS（因特网信息服务器）与应用程序池相关联的一个进程，如果你有多个应用程序池，就会有对应的多个w3wp.exe的进程实例运行。这个进程用来分配大量的系统资源。
好，既然说我的IIS里的应用程序池，那我就对我的应用程序池进行固定内存回收不就好了嘛；我就对线程池做了一个固定内存回收，当达到400000KB时就做一次回收。
这一下设置做下去后，的确是立竿见影的，当EXE工作时w3wp.exe就从来没高过400000KB；我想这一下应该彻底解决了吧；可是....程序还是卦了....我是真的不得上天倦顾呀...
一连几天毫无头绪，唉...上下压力都好大呀。搞得我肚子也不舒服，就去厕所蹲了个坑，还别说，这个坑，含金量特高。又一道灵光打进了我的脑门，我想呀，是不是我的递归出现了问题呢？？？我就回去看了下代码，我的递归逻辑是没有问题的呀，一步步有板有眼，这是怎么回事呢，我又度娘了下，关于C#的递归，是这么形容的：一个算法中，由于递归调用次数过多，堆栈是会溢出。递归使用的内存大小累计达4G，系统就会进行内存回收。 至于何时收，怎么收，就是windows的事情了。乖乖...既然有这么一个限定，我不用不就好了嘛,我就用死询还不好吗？
所以第4版修改如下：

private static void CycleData()
{
while (true)
{
if (_DoWork)
{
break;
}
else
{
QueryDataFile("U");
Thread.Sleep(1500);
}

Thread.Sleep(2000);
}

}

　　

至此所有问题解决!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!哦.....忘说了，我后来没有单独调用EXE这种方法了，改成了第一版的控制台程序，其结果是一样的；
现在...呵呵...我可是十分轻松着座在大班椅上，喝着奶茶，身边座着小秘，我说，她打的这篇文章...呵....开玩笑了，文章里每个字都是我自己亲手敲的，同时也十分感谢虹软能提供这么优秀的SDK供我使用，更要感谢虹软的技术支持,给我莫大的帮助；
最后总结几点：

1.SDK可以只初始化一次，然后ref传参进结构体，就可以一直用下去；

2.每个Marshal.AllocHGlobal，用完以后，一定要释放；

3.可以异步回调进行；

4.AFRFunction.AFR_FSDK_ExtractFRFeature;
AFDFunction.AFD_FSDK_StillImageFaceDetection;
这两个函数要判断返回值是否等于0；

5.最最最重要一点，禁使用递归去调用；宁愿用死询代替；(因为这个就是导致我程序死掉的主因)，因为递归要是深度太大，而且次数过多，累计内存使用达4G以上，系统就会做一次线程与内存回收，至于怎么收，何时收就是不定时的，所以一定不要用递归，这个是我在C#官方看到对于递归的解释；

6.如果是使用windows服务器进行虹软SDK的；建议IIS线程池做一个固定内存回收机制。