一种基于视觉的额头检测方法、装置和电子设备制造方法及图纸

技术编号:26172405 阅读:26 留言:0更新日期:2020-10-31 13:49
本发明专利技术公开一种基于视觉的额头检测方法、装置和电子设备。本发明专利技术的方法,包括:获取目标对象的图像帧;对图像帧进行人脸检测,得到用于定位图像帧上人脸位置的人脸定位框和人脸图像帧;对人脸图像帧进行特征点检测,得到多个脸部特征点;利用多个脸部特征点和所述人脸定位框,分别计算头部位姿参数和用于定位图像帧上额头位置的初始额头定位框;利用头部位姿参数对初始额头定位框进行修正,获得修正后的额头定位框。本发明专利技术的技术方案可以提高额头检测的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉的额头检测方法、装置和电子设备
本专利技术涉及一种基于视觉的额头检测方法、装置和电子设备。
技术介绍
额温检测是当前比较常用的体温检测方法,特别是在机场、火车站和公司经常被采用。相比水银测温、肛温等传统体温检测方法,额温检测具有非接触、识别速度快的优势,特别适合公共环境下大规模高效的体温检测需求。目前常用的额温检测方式是人工检测和自动化视觉测温两种方式。其中,自动化视觉测温通过机器视觉检测出头部,再通过红外测出头部区域内的平均体温,这种方式能最大程度的克服人工检测的缺点,但由于没有准确定位额头部位,导致检测准确率低,存在着误检、漏检的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种基于视觉的额头检测方法、装置和电子设备。一方面,本专利技术实施例提供了一种基于视觉的额头检测方法,包括:获取目标对象的图像帧;对图像帧进行人脸检测,得到用于定位图像帧上人脸位置的人脸定位框和人脸图像帧;对人脸图像帧进行特征点检测,得到多个脸部特征点;利用多个脸部特征点和所述人脸定位框,分别计算头部位姿参数和用于定位图像帧上额头位置的初始额头定位框;利用头部位姿参数对初始额头定位框进行修正,获得修正后的额头定位框。另一方面,本专利技术实施例提供了一种基于视觉的额头检测装置,包括:图像获取单元,用于获取目标对象的图像帧;人脸检测单元,用于对图像帧进行人脸检测,得到用于定位图像帧上人脸位置的人脸定位框和人脸图像帧;特征点检测单元,用于对人脸图像帧进行特征点检测,得到多个脸部特征点;参数计算单元,用于利用多个脸部特征点和人脸定位框,分别计算头部位姿参数和用于定位图像帧上额头位置的初始额头定位框;定位框修正单元,用于利用头部位姿参数对初始额头定位框进行修正,获得修正后的额头定位框。再一方面,本专利技术实施例提供了一种电子设备,包括:处理器和分别与处理器连接的显示屏、摄像头、存储器;摄像头,采集目标对象的图像帧并发送给处理器;存储器,存储计算机可执行指令;处理器,计算机可执行指令在被执行时使处理器执行额头检测方法,获得检测结果并将检测结果发送给显示器进行显示。本专利技术至少取得以下技术效果:通过对目标对象的图像帧进行人脸检测与特征点提取,得到人脸定位框和脸部特征点,基于人脸定位框和脸部特征点计算出头部位姿参数和初始额头定位框,利用头部位姿参数和人脸定位框对初始额头定位框进行修正,得到可以准确定位目标对象额头位置的额头定位框,从而提高了额头检测的精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解,以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例示出的额头检测系统的硬件配置的框图;图2为本专利技术实施例示出的基于视觉的额头检测方法流程图;图3为本专利技术实施例示出的额头检测方法详细流程图;图4为本专利技术实施例示出的输出显示额头定位框的效果图;图5为本专利技术实施例示出的初始额头定位框的示意图;图6为本专利技术实施例示出的修正后的额头定位框的示意图;图7为本专利技术实施例示出的68个脸部特征点的示意图;图8为本专利技术实施例示出的基于视觉的额头检测装置的结构框图;图9为本专利技术实施例示出的电子设备的硬件结构示意图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。<实施例一>图1是根据本专利技术实施例的基于视觉的额头检测系统100的硬件配置的框图。如图1所示,基于视觉的额头检测系统100包括图像采集装置1000和基于视觉的额头检测装置2000。图像采集装置1000用于采集目标对象的头部图像,并将采集到的图像提供至基于视觉的额头检测装置2000。该图像采集装置1000可以是能够进行拍照的任意成像设备,例如摄像头等。基于视觉的额头检测装置2000可以是任意的电子设备,例如PC机、笔记本电脑、服务器等。在本实施例中,参照图1所示,基于视觉的额头检测装置2000可以包括处理器2100、存储器2200、接口装置2300、通信装置2400、显示装置2500、输入装置2600、扬声器2700、麦克风2800等等。处理器2100可以是移动版处理器。存储器2200例如包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、诸如硬盘的非易失性存储器等。接口装置2300例如包括USB接口、耳机接口等。通信装置2400例如能够进行有线或无线通信,通信装置2400可以包括短距离通信装置,例如是基于Hilink协议、WiFi(IEEE802.11协议)、Mesh、蓝牙、ZigBee、Thread、Z-Wave、NFC、UWB、LiFi等短距离无线通信协议进行短距离无线通信的任意装置,通信装置2400也可以包括远程通信装置,例如是进行WLAN、GPRS、2G/3G/4G/5G远程通信的任意装置。显示装置2500例如是液晶显示屏、触摸显示屏等,显示装置2500用于显示图像采集装置1000采集的图像。输入装置2600例如可以包括触摸屏、键盘等。用户可以通过扬声器2700和麦克风2800输入/输出语音信息。在该实施例中,基于视觉的额头检测装置2000的存储器2200用于存储指令,该指令用于控制处理器2100进行操作以至少执行根据本专利技术任意实施例的额头检测方法。技术人员可以根据本专利技术所公开方案设计指令。指令如何控制处理器进行操作,这是本领域公知,故在此不再详细描述。尽管在图1中示出了基于视觉的额头检测装置2000的多个装置,但是,本专利技术可以仅涉及其中的部分装置,例如,基于视觉的额头检测装置2000只涉及存储器2200、处理器2100和显示装置2500。在本实施例中,图像采集装置1000用于采集头部图像提供至基于视觉的额头检测装置2000,基于视觉的额头检测装置2000则基于该图像实施根据本专利技术任意实施例的额头检测方法。应当理解的是,尽管图1仅示出一个图像采集装置1000和一个基于视觉的额头检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉的额头检测方法,其中,包括:/n获取目标对象的图像帧;/n对所述图像帧进行人脸检测,得到用于定位所述图像帧上人脸位置的人脸定位框和人脸图像帧;/n对所述人脸图像帧进行特征点检测,得到多个脸部特征点;/n利用所述多个脸部特征点和所述人脸定位框,分别计算头部位姿参数和用于定位所述图像帧上额头位置的初始额头定位框;/n利用所述头部位姿参数对所述初始额头定位框进行修正,获得修正后的额头定位框。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的额头检测方法,其中,包括:
获取目标对象的图像帧;
对所述图像帧进行人脸检测,得到用于定位所述图像帧上人脸位置的人脸定位框和人脸图像帧;
对所述人脸图像帧进行特征点检测,得到多个脸部特征点;
利用所述多个脸部特征点和所述人脸定位框,分别计算头部位姿参数和用于定位所述图像帧上额头位置的初始额头定位框;
利用所述头部位姿参数对所述初始额头定位框进行修正,获得修正后的额头定位框。


2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述头部位姿参数包括用于指示目标对象头部的水平方向位姿变化角度;通过如下方式获得该水平方向位姿变化角度:
从所述多个脸部特征点中获取左眉部特征点、右眉部特征点,以及从所述人脸定位框获取左上侧顶点与右上侧顶点;
计算由左眉部特征点与右眉部特征点形成的第一线段和由左上侧顶点与右上侧顶点形成的第二线段之间的夹角,将计算得到的所述夹角作为所述水平方向位姿变化角度。


3.根据权利要求2所述的方法,其中,在计算由左眉部特征点与右眉部特征点形成的第一线段和由左上侧顶点与右上侧顶点形成的第二线段之间的夹角之前,还包括:
利用所述左眉部特征点、右眉部特征点与左上侧顶点、右上侧顶点之间的坐标位置关系,检测目标对象头部的动作幅度;
当动作幅度在许可范围内时,计算所述夹角作为所述水平方向位姿变化角度;当动作幅度超出许可范围内时,基于所述图像帧的动作幅度检测失败,重新获取目标对象的图像帧。


4.根据权利要求3所述的方法,其中,利用所述左眉部特征点、右眉部特征点与左上侧顶点与右上侧顶点之间的坐标位置关系,检测目标对象头部的动作幅度,包括:
在所述图像帧所在的图像坐标系中,分别获得所述左眉部特征点水平方向的坐标、右眉部特征点水平方向的坐标、由左上侧顶点与右上侧顶点确定的中心点水平方向的坐标;
当所述左眉部特征点水平方向的坐标和/或右眉部特征点水平方向的坐标小于所述中心点水平方向的坐标时,确定所述动作幅度在许可范围内;
当所述左眉部特征点水平方向的坐标和所述右眉部特征点水平方向的坐标均不小于所述中心点水平方向的坐标时,确定所述动作幅度超出许可范围内。


5.根据权利要求2所述的方法,其中,初始额头定位框为由左上角顶点、右上角顶点、左下角顶点和右下角顶点构成的四边形,利用所述头部位姿参数和所述人脸定位框对所述初始额头定位框进行修正,包括:
利用所述头部位姿参数和所述人脸定位框对初始额头定位框的左上角顶点与右上角顶点的坐标位置进行修正;
将由修正后的左上角顶点、修正后的右上角顶点、初始额头定位框中的左下角顶点和初始额头定位框中的右下角顶点确定的矩形框作为修正后的额头定位框。

【专利技术属性】
技术研发人员:邹李兵张一凡王学强张富强
申请(专利权)人:歌尔股份有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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