一種人臉角度判定方法及其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及人臉角度判斷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種人臉角度判定方法及其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)外對(duì)人臉姿態(tài)估計(jì)的方法大體有三類:基于模型的方法、基于人臉外觀的方法和基于分類的方法。
[0003]基于模型的方法是利用人臉的幾何模型和特征點(diǎn)，在模型和圖像之間建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后通過集合或其它方法實(shí)現(xiàn)人臉姿態(tài)的估計(jì)。首先進(jìn)行特征點(diǎn)的檢測(cè)，一般采用眼睛、鼻子和嘴；然后對(duì)人臉建立三維模型，將三維特征點(diǎn)不斷投影逼近圖像上的特征點(diǎn)，這種方法目前存在錯(cuò)誤率高等缺點(diǎn)。
[0004]基于人臉外觀的方法是假設(shè)人臉姿態(tài)與圖像的內(nèi)容存在相互的關(guān)系，比如灰度、梯度等，然后通過訓(xùn)練大量的樣本，找出這種對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而進(jìn)行姿態(tài)的估計(jì)。由于需要大量的訓(xùn)練樣本圖像，不同的姿態(tài)、光照對(duì)關(guān)系的確認(rèn)都會(huì)產(chǎn)生影響，比較復(fù)雜。
[0005]基于分類的方法是采用訓(xùn)練正負(fù)樣本，根據(jù)樣本獲得一個(gè)統(tǒng)計(jì)值，并將該值利用回歸算法計(jì)算回歸方程，從而將姿態(tài)的計(jì)算轉(zhuǎn)換成回歸方程的計(jì)算，得到大概的角度。雖然基于分類的方法可以方便地找到人臉姿態(tài)的變化方向，但是要用這個(gè)參數(shù)來估計(jì)人臉姿態(tài)還是有些困難。
[0006]為此，有必要對(duì)現(xiàn)有的人臉角度判定方法進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種誤差小、效率高的人臉角度判定方法及其系統(tǒng)。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0009]—種人臉角度判定方法，包括以下步驟:
[0010]步驟1、獲取目標(biāo)人物的二維人臉照片，并對(duì)人臉照片進(jìn)行預(yù)處理；
[0011]步驟2、提取預(yù)處理后的人臉特征信息；
[0012]步驟3、將步驟2中提取的人臉特征信息輸入一標(biāo)準(zhǔn)多維人臉模型建立模塊中，建立多維人臉照片；
[0013]步驟4、提取多維人臉照片中的人臉特征信息，此人臉特征信息至少包括左瞳孔Le、右瞳孔R(shí)e、鼻尖點(diǎn)J和鼻鞍點(diǎn)A的坐標(biāo)值；
[0014]步驟5、根據(jù)左瞳孔Le和右瞳孔R(shí)e的坐標(biāo)值計(jì)算人臉的水平偏轉(zhuǎn)角度X，根據(jù)鼻尖點(diǎn)J和鼻鞍點(diǎn)A的坐標(biāo)值計(jì)算人臉的第一垂直偏轉(zhuǎn)角度Y和第二垂直偏轉(zhuǎn)角度Z，其中X為水平方向，Y為垂直方向，Z為垂直紙面指向外的方向；
[0015]步驟6、通過一顯示模塊顯示水平偏轉(zhuǎn)角度X、第一垂直偏轉(zhuǎn)角度Y和第二垂直偏轉(zhuǎn)角度Z。
[0016]作為一種優(yōu)選方案，所述左瞳孔Le和右瞳孔R(shí)e的坐標(biāo)值分別為L(zhǎng)e(xl、yl、zl)，Re (x2、y2、z2);所述水平偏轉(zhuǎn)角度X的計(jì)算方式為:X = arctan ((y2_yl) / (x2_xl))；
[0017]所述鼻尖點(diǎn)J和鼻鞍點(diǎn)A的坐標(biāo)分別為J (xn、yn、zn)，A(xs、ys、zs)；
[0018]所述第一垂直偏轉(zhuǎn)角度Y的計(jì)算方式為:Y = arctan((xn-xs)/(zn-zs))；
[0019]所述第二垂直偏轉(zhuǎn)角度Z的計(jì)算方式為:Z = arctan ((xn-xs) 2+ (zn-zs)2/(yn-ys))。
[0020]作為一種優(yōu)選方案，所述人臉照片的預(yù)處理包括幾何處理、光照補(bǔ)償和直方圖均衡化。
[0021]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟6中的顯示模塊所顯示的信息包括人臉的多維圖形信息，以及水平偏轉(zhuǎn)角度X、第一垂直偏轉(zhuǎn)角度Y和第二垂直偏轉(zhuǎn)角度Z的標(biāo)注信息。
[0022]本發(fā)明還提供一種人臉角度判定系統(tǒng)，包括:
[0023]照片獲取模塊，用于獲取人臉的二維人臉照片；
[0024]預(yù)處理模塊，用于對(duì)二維人臉照片進(jìn)行預(yù)處理；
[0025]第一人臉特征信息提取模塊，用于對(duì)預(yù)處理后的二維人臉照片進(jìn)行特征提??；
[0026]標(biāo)準(zhǔn)多維人臉模型建立模塊，根據(jù)第一人臉特征信息提取模塊所提取的人臉信息建立多維人臉照片；
[0027]第二人臉特征信息提取模塊，用于提取多維人臉照片中的人臉特征信息，此人臉特征信息至少包括左瞳孔Le、右瞳孔R(shí)e、鼻尖點(diǎn)J和鼻鞍點(diǎn)A的坐標(biāo)值；
[0028]計(jì)算模塊，用于計(jì)算水平偏轉(zhuǎn)角度X、第一垂直偏轉(zhuǎn)角度Y和第二垂直偏轉(zhuǎn)角度Z ；
[0029]顯示模塊，用于顯示人臉多維圖片，并顯示水平偏轉(zhuǎn)角度X、第一垂直偏轉(zhuǎn)角度Y和第二垂直偏轉(zhuǎn)角度Z ;
[0030]所述照片獲取模塊、預(yù)處理模塊、第一人臉特征信息提取模塊、標(biāo)準(zhǔn)多維人臉模型建立模塊、第二人臉特征信息提取模塊、計(jì)算模塊和顯示模塊依次連接。
[0031]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明將二維人臉照片轉(zhuǎn)換為多維人臉照片，通過對(duì)多維人臉照片上的人臉特征點(diǎn)進(jìn)行提取，通過特征點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行人臉角度計(jì)算，進(jìn)而得出更加準(zhǔn)確的人臉角度。
【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1為本發(fā)明所述人臉角度判定方法的流程圖。
[0034]圖2為本發(fā)明所述人臉角度判定系統(tǒng)的框架圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0036]參閱圖1所示，本發(fā)明提供一種人臉角度判定方法，包括以下步驟:
[0037]步驟1、獲取目標(biāo)人物的二維人臉照片，并對(duì)人臉照片進(jìn)行預(yù)處理；
[0038]步驟2、提取預(yù)處理后的人臉特征信息；
[0039]步驟3、將步驟2中提取的人臉特征信息輸入一標(biāo)準(zhǔn)多維人臉模型建立模塊中，建立多維人臉照片；
[0040]步驟4、提取多維人臉照片中的人臉特征信息，此人臉特征信息至少包括左瞳孔Le、右瞳孔R(shí)e、鼻尖點(diǎn)J和鼻鞍點(diǎn)A的坐標(biāo)值；
[0041]步驟5、根據(jù)左瞳孔Le和右瞳孔R(shí)e的坐標(biāo)值計(jì)算人臉的水平偏轉(zhuǎn)角度X，根據(jù)鼻尖點(diǎn)J和鼻鞍點(diǎn)A的坐標(biāo)值計(jì)算人臉的第一垂直偏轉(zhuǎn)角度Y和第二垂直偏轉(zhuǎn)角度Z，其中X為水平方向，Y為垂直方向，Z為垂直紙面指向外的方