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一种帧间信息导向的头部姿态估计优化方法技术

技术编号:19264450 阅读:84 留言:0更新日期:2018-10-27 02:54
本发明专利技术公开了一种帧间信息导向的头部姿态估计优化方法,包括人脸检测、人脸对齐、参数估计三个步骤。在人脸检测时,根据前邻帧的人脸位置信息缩小待测区域,提高人脸检测速度;在人脸对齐时,根据前邻帧的头部姿态是否偏转过大,剔除一些处于人脸轮廓边缘而导致定位不准的特征点,提高鲁棒性;在参数估计时,利用参数在前后帧的相近性简化了求解过程,省去了直接线性变换的步骤。本发明专利技术公开的方法在不增加复杂运算的前提下,优化了传统的头部姿态估计方法的准确性和实时性,为其再结合其他相关技术,实现更丰富的应用提供了支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种帧间信息导向的头部姿态估计优化方法
本专利技术涉及一种帧间信息导向的头部姿态估计优化方法,用于视频流中的人脸面部图像处理分析领域。
技术介绍
头部姿态估计是机器视觉和人机交互交叉领域的研究热点,通常是从二维的人脸图像估计得到头部对应的三维姿态,可以用三个欧拉角来描述。用专业的头部佩戴式感应设备可以获得精确的姿态数值,然而存在操作复杂、携带不便等缺点。基于机器视觉处理技术的头部姿态估计方法则不存在上述方法的弊端,可以被移植在配备摄像头的智能设备上,操作简单,能被运用于人脸辅助识别、驾驶员疲劳检测、虚拟现实等多种应用场景中。现有的头部姿态估计方法主要分为基于特征和基于模型两类。基于特征的方法通常是提取待测人脸图像的某种特征,并与已标记姿态的样本做匹配,将匹配程度最高的样本姿态作为待测人脸图像的姿态,此方法提取特征的运算复杂,且所得到的姿态精度取决于样本标记是否设置合理,故不太适用于准确性实时性要求较高的场合。基于模型的方法需要预先建立一个描述头部形状轮廓的模型,然后基于针孔透视成像的原理建立起人脸图像和头部三维姿态的映射关系,一般分为人脸检测、人脸对齐、参数估计三个环节,在人脸对齐准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种帧间信息导向的头部姿态估计优化方法,其特征在于包括如下步骤:1)人脸检测,采用基于HOG特征的人脸检测方法从视频流中的每一帧图像提取出目标人脸;2)人脸对齐,人脸对齐使用基于级联回归树的算法得到人脸的形状轮廓,并经二次筛选出稳定的特征点;3)参数估计,根据特征点的二维坐标和头部模型的三维坐标建立方程,求解得到头部姿态。

【技术特征摘要】
1.一种帧间信息导向的头部姿态估计优化方法,其特征在于包括如下步骤:1)人脸检测,采用基于HOG特征的人脸检测方法从视频流中的每一帧图像提取出目标人脸;2)人脸对齐,人脸对齐使用基于级联回归树的算法得到人脸的形状轮廓,并经二次筛选出稳定的特征点;3)参数估计,根据特征点的二维坐标和头部模型的三维坐标建立方程,求解得到头部姿态。2.根据权利要求1所述的帧间信息导向的头部姿态估计优化方法,其特征在于所述的步骤1)在采用基于HOG特征的人脸检测方法提取目标人脸的过程中,在对图像进行滑动窗口检测时,除初始帧之外的其余帧,均以前邻帧检测出的人脸位置为中心,扩大设定比例作为候选框,即当前帧优先搜索的范围;如果在候选框范围内没有检测到人脸,才对全局进行搜索。3.根据权利要求1所述的帧间信息导向的头部姿态估计优化方法,其特征在于所述的步骤2)具体为:2.1)使用级联回归树算法得到初始的人脸形状;2.2)做...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈海斌于学峰
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

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