基于人脸最高温点特征反馈的三轴云台视觉伺服控制方法技术

本发明专利技术公开了基于人脸最高温点特征反馈的三轴云台视觉伺服控制方法，实现三轴云台在横滚、俯仰、偏转三个方向上的自动调节，保证人脸部的温度最高点与测温探头能够有效对准。1）由于反馈信息为局部的专属细粒度特征而不是整张图像的全局特征，所提出的方案提高了图像处理速度、缩短了图像处理时间；2）由于是利用脸部温度最高点特征作为反馈，所提出的方案具有对图像专属特征点的单独处理能力，能够保证人脸温度最高点与红外探头精确对准；3）本发明专利技术的方案是以视觉系统模型和云台模型为分析基础所构建，能够进行严格的收敛性证明与稳定性分析，极大提高了闭环控制系统可靠性。此外，本发明专利技术还具有“相机系统无需提前标定”、“脸部温度最高点特征相对于云台基坐标系的坐标无需被提前获知”等方面的优势。

【技术实现步骤摘要】
基于人脸最高温点特征反馈的三轴云台视觉伺服控制方法
本专利技术涉及测温
，特别是基于人脸最高温点特征反馈的三轴云台视觉伺服控制方法。
技术介绍
现有方案大多数都是直接以全图像作为反馈信息构建PID控制系统。1）因需对全图像进行处理以提取整体特征，容易造成耗时长、效率低等问题；2）基于图像整体特征构建的控制系统难以对图像上某些重点关注特征点（如人脸温度最高点特征等）的单独处理能力，降低了测温精度；3）缺乏建模基础，导致闭环控制系统的收敛性与稳定性无法得到确切理论保障。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供基于人脸最高温点特征反馈的三轴云台视觉伺服控制方法。为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。基于人脸最高温点特征反馈的三轴云台视觉伺服控制方法，包括以下步骤：采用基于卡尔曼滤波器的强化学习方法对图像中的人脸进行定位，并结合多局部区域人脸识别系统实现对脸部温度最高点的精准识别；嵌入坐标系，包括三轴云台坐标系、相机坐标系或成像平面坐标系，结合计算机视觉、立体几本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于人脸最高温点特征反馈的三轴云台视觉伺服控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n采用基于卡尔曼滤波器的强化学习方法对图像中的人脸进行定位，并结合多局部区域人脸识别系统实现对脸部温度最高点的精准识别；/n嵌入坐标系，包括三轴云台坐标系、相机坐标系或成像平面坐标系，结合计算机视觉、立体几何等方法在相机的成像平面上规划出特定区域，并将控制目标描述为：通过视觉反馈控制器的设计，使得温度最高特征点在成像平面上的投影最终能够进入到规划的特定区域之中（以保证特征点与热电探头在空间位置上的对准），用数学语言描述控制目标；定义特征点在成像平面上的投影坐标为

【技术特征摘要】
1.基于人脸最高温点特征反馈的三轴云台视觉伺服控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用基于卡尔曼滤波器的强化学习方法对图像中的人脸进行定位，并结合多局部区域人脸识别系统实现对脸部温度最高点的精准识别；
嵌入坐标系，包括三轴云台坐标系、相机坐标系或成像平面坐标系，结合计算机视觉、立体几何等方法在相机的成像平面上规划出特定区域，并将控制目标描述为：通过视觉反馈控制器的设计，使得温度最高特征点在成像平面上的投影最终能够进入到规划的特定区域之中（以保证特征点与热电探头在空间位置上的对准），用数学语言描述控制目标；定义特征点在成像平面上的投影坐标为，规划的投影区域中心点坐标为，半径为，则控制目标可被描述成：设计出视觉反馈控制器，保证图像误差满足；
定义多轴云台末端坐标系相对于基坐标系的齐次变换矩阵为，相机坐标系相对于末端坐标系的齐次变换矩阵为（相机外部参数），相机坐标系到成像平面上的投影矩阵为（相机内部参数），以及脸部温度最高特征点在基坐标系的坐标为，可获得：

【专利技术属性】
技术研发人员：赖冠宇，杨伟钧，曾宪贤，林佳泰，王晓东，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44