【技术实现步骤摘要】
一种基于粗糙-精细拟合的三维人脸检测方法
本专利技术涉及人脸识别
,具体的说是一种基于粗糙-精细拟合的三维人脸检测方法。
技术介绍
人脸识别,是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流,并自动在图像中检测和跟踪人脸,进而对检测到的人脸进行脸部识别的一系列相关技术,通常也叫做人像识别、面部识别。在人脸识别技术中,人脸检测是在先步骤,人脸检测结果的精确度直接影响人脸识别的成功率。现有技术中,人脸检测主要可以分为二维检测和三维检测两类。在二维检测的方法中,普遍存在的问题有:1、对光照敏感,容易受到不同环境下光照影响而降低检测率;2、对化妆、肤色等外表信息敏感,同一个人在不同的化妆与肤色情况下检测结果会有较大差别。二维检测的典型案例可以参考中国专利“201810265189.5”公开的“人脸检测方法及装置”和中国专利“201910005175.4”公开的“人脸检测方法及人脸检测系统”。在三维检测的方法中,普遍存在的问题有:1、三维人脸检测依赖人工标注标定,难以自动化;2、基于pca模型的三维人脸模型可变性较差,难以进行准确的人脸定位。三维检测的典型案例可以参考中国专利“201810353351.9”公开的“三维人脸识别方法和三维人脸识别系统”和中国专利“200810057183.5”公开的“基于视频流的三维人脸动作检测和跟踪方法”。
技术实现思路
为了解决现有技术中的不足,本专利技术提供一种基于粗糙-精细拟合的三维人脸检测 ...
【技术保护点】
1.一种基于粗糙-精细拟合的三维人脸检测方法,其特征在于:包括如下步骤:/nS1、获取深度数据并且表示为单帧点云;/nS2、对单帧点云进行聚类获取质心和注意力区域;/nS3、以平均脸型模板为基础、以单帧点云为目标通过ICP(迭代就近点)算法进行可变模型拟合得到粗糙拟合结果点云和粗糙拟合分数,并且基于粗糙拟合分数判断深度数据是否可用,若可用则执行S4,若不可用则返回S1;/nS4、将粗糙拟合结果点云中的所有关键点划分到若干个子集合中,以子集合为模板、以单帧点云P为目标通过ICP算法进行非刚性变换拟合得到细节拟合结果点云和细节拟合分数;/nS5、根据细节拟合结果点云中关键点的位置计算局部特征,并且匹配得到关键点分数;/nS6、对粗糙拟合分数、细节拟合分数和对关键点分数进行融合得到检测分数,并且判断是否检测成功。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于粗糙-精细拟合的三维人脸检测方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1、获取深度数据并且表示为单帧点云;
S2、对单帧点云进行聚类获取质心和注意力区域;
S3、以平均脸型模板为基础、以单帧点云为目标通过ICP(迭代就近点)算法进行可变模型拟合得到粗糙拟合结果点云和粗糙拟合分数,并且基于粗糙拟合分数判断深度数据是否可用,若可用则执行S4,若不可用则返回S1;
S4、将粗糙拟合结果点云中的所有关键点划分到若干个子集合中,以子集合为模板、以单帧点云P为目标通过ICP算法进行非刚性变换拟合得到细节拟合结果点云和细节拟合分数;
S5、根据细节拟合结果点云中关键点的位置计算局部特征,并且匹配得到关键点分数;
S6、对粗糙拟合分数、细节拟合分数和对关键点分数进行融合得到检测分数,并且判断是否检测成功。
2.如权利要求1所述的一种基于粗糙-精细拟合的三维人脸检测方法,其特征在于:S1中,单帧点云P用六维数据[x,y,z,r,g,b]表示,其中[x,y,z]为空间维数据,[r,g,b]为颜色空间维数据。
3.如权利要求2所述的一种基于粗糙-精细拟合的三维人脸检测方法,其特征在于:S2的具体方法为:
S2.1、将单帧点云P在空间中的宽度范围表示为width、高度范围表示为height、深度范围表示为depth;
S2.2、利用K-means聚类算法对单帧点云P进行聚类得到N个聚类中心,每个聚类中心为一个质心;
S2.3、对每个聚类中心进行判断,将位于ratio_x×width、ratio_y×height、ratio_z×depth以及(1-ratio_x)×width、(1-ratio_y)×heigh、(1-ratio_z)×depth空间范围内的点云聚类滤除,其中ratio_x、ratio_y、ratio_z分别为宽度阈值、高度阈值、深度阈值;
S2.4、滤除所在聚类中点数小于O的聚类中心,得到最终点云聚类Np,每一个Np最终点云聚类对应一个注意力区域,O为点数阈值。
4.如权利要求3所述的一种基于粗糙-精细拟合的三维人脸检测方法,其特征在于:S3的具体方法为:
S3.1、构建三维人脸可变模型其中为平均脸型模板,ai为模型参数,mi为模型特征向量;
S3.2、以为模版、以Np为目标点云,通过ICP算法计算可变模型粗糙拟合结果,得到旋转矩阵R、平移矩阵T、粗糙...
【专利技术属性】
技术研发人员:马可,李慧斌,侯宗庆,
申请(专利权)人:河南中原大数据研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:河南;41
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