Google+百度，自动识别知名人物的性别

最近有一个任务，需要采集一批知名学者的性别信息。该任务的难点在于提供学者信息的网站并不会主动标注学者的性别性别，因此只能靠别的方法了。
对一个普通人来说，在网上判断一个人的性别的最快的方式就是看他的照片了，例如：

因此，我想可以利用爬虫抓取人物的头像照片，再利用现在已经很成熟的人脸检测技术，识别人物的性别。

一个简单的方案是：

1. 利用 Google 搜索人物姓名，Google 通常会在展示知名人物搜索结果的同时，在右侧以一个小卡片的形式展示人物的维基百科简介以及照片等内容，这里的照片可以抓取下来；
2. 利用百度 AI 提供的人脸检测 API，将人物的照片通过 API 识别人物的性别，百度的人脸检测 API 每天免费提供了1000次的使用次数，可以完成较小规模数据的人脸检测人物。

一、Google搜索结果抓取

为了方便，我直接用 Selenium 来抓取Google搜索结果。
Selenium 主要是用于自动化Web应用程序测试，也经常被用来作为动态网页抓取的工具。Selenium的官方文档在此，提供了Java、Python、C#等主流语言的API和文档，很好上手。网上也有相当多对Selenium介绍的博客， 大家可以参考其他作者的介绍。用 Selenium 的好处是不用自己去处理Cookie的问题，也不用担心网站动态渲染的问题；也存在最大的缺点就是速度慢（因为它会打开浏览器来加载网页）。当然，Google搜索的结果也是可以直接用传统方式抓取静态页面、找到人物照片的，相信聪明的你能做到的。

我是用Java写的，这一部分的主要代码如下：

/**
 * 由人名从Google搜索结果中查找人物照片
 *
 * @param name 人物姓名
 * @return 是否找到人物照片
 */
public boolean fetchOneByGoogle(String name) throws IOException {
    WebDriver webDriver = new ChromeDriver();

    String url = "https://www.google.com/search?source=hp&q=" + URLEncoder.encode(name, "utf-8");
    String imgName = name + ".jpg";
    webDriver.get(url);

    String imgDivCss = "#media_result_group > div > div._Sle._rcb.kno-ibrg > div > div > div > div > div > div > div > div";
    List<WebElement> picDivs = webDriver.findElements(By.cssSelector(imgDivCss));
    for (WebElement picDiv : picDivs) {
        WebElement imgElement = picDiv.findElement(By.cssSelector("img"));
        String imgSrc = imgElement.getAttribute("src");
        if (saveImgSrcToFile(imgSrc, imgName)) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

/**
 * 将 img 标签中 src 内容存储为图片文件
 *
 * @param imgSrc  img 标签中的 src 内容
 * @param imgName 要存储的文件名称
 * @return 是否成功获取并保存了图片
 */
private boolean saveImgSrcToFile(String imgSrc, String imgName) throws IOException {
    logger.info("Img-src: {}", imgSrc);
    if (imgSrc.contains(",")) {
        String imgBase64 = imgSrc.split(",")[1];
        byte[] decode = Base64.getDecoder().decode(imgBase64);
        FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("E:\face\" + imgName);
        outputStream.write(decode);
        outputStream.close();
        return true;
    }
    return false;
}

以上fetchOneByGoogle方法是由人名从Google搜索结果中查找人物照片，并用saveImgSrcToFile将图片保存到文件。
以Donald Trump为例，Google搜索截图如下所示：

人物卡片中的第一张照片就是我们想要获取的人物照片。通过浏览器的审查元素查看图片所在div的css路径为#media_result_group > div > div._Sle._rcb.kno-ibrg > div > div > div > div > div > div > div > div > img (我这里分析的比较粗糙，大致可以工作)。
img标签中的scr内容为src="data:image/jpeg;base64,/9j/4AAQSkZJRgABAQAAAQABAAD/2wCEAAkGBwgH...，是图片经过Base64编码后的结果，将data:image/jpeg;base64,后的内容用Base64解码为byte数组直接保存到文件就行。
抓取结果如下：

二、百度人脸检测

百度 AI 对人脸检测的介绍在这里,注册后就可以使用。同时还提供了Java、Python等主流语言的SDK下载，调用API也很方便。
我这里的简单代码示例如下：

public static String getGender(String fileName) {
    // 初始化一个FaceClient
    AipFace client = new AipFace(APP_ID, API_KEY, SECRET_KEY);

    // 可选：设置网络连接参数
    client.setConnectionTimeoutInMillis(2000);
    client.setSocketTimeoutInMillis(60000);

    // 调用API
    HashMap<String, String> options = new HashMap<>();
    options.put("face_fields", "gender");
    JSONObject res = client.detect(BASE_FILE_PATH + fileName, options);
    if (!res.has("result")) {
        return null;
    }
    JSONArray results = res.getJSONArray("result");
    if (results.length() < 1) {
        return null;
    }
    JSONObject result = results.getJSONObject(0);
    if (!result.has("gender")) {
        return null;
    }
    return result.getString("gender");
}

因为我想要的识别性别，所有就在这一行代码options.put("face_fields", "gender");增加结果字段gender。
API返回的结果是JSON格式的，简单解析一下就能得到gender数据。
针对上面Donald Trump的照片，人脸检测的结果是：
Donald Trump: male。
再次测试搜索Hillary Clinton，得到的结果是：
Hillary Clinton: female，没毛病。

三、小结

通过以上两个步骤，此次任务中大部分的学者性别信息都采集到了。当然，还存在一下不完美的情况：搜索结果的第一张图片不是人物的头像，或者Google并没有该学者的人物信息卡片。其次，在现在我数据量少的情况下调用百度 AI 的接口是可行，但是当以后有数据量大的任务时，继续采用这个方案就需要付费了。

下一步的展望

这个方案还有可以改进的地方：

1. 可以考虑从 Google 搜索结果中找到学者主页，从学者主页中抓取照片；
2. 可以考虑自己训练一个用人脸照片检测性别的分类器，支持大数据量的情况。

我在这里仅是抛砖引玉，欢迎各位大神提出指正，或者分享更好的方案。