專利名稱：人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)及方法
人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人臉識別技術(shù)，特別是涉及一種人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)及方法。背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的人臉識別多是針對正面、限定條件下的人臉圖像，當(dāng)所輸入的人臉圖像姿態(tài)發(fā)生變化時，其識別率都會下降，因此提高人臉識別率的瓶頸問題是人臉圖像的多姿態(tài)性。姿態(tài)變化給人臉圖像帶來的變化往往比不同的人的人臉圖像之間的差異要大得多，多姿態(tài)人臉圖像識別是當(dāng)前人臉識別技術(shù)所面臨的重要挑戰(zhàn)之一。為實(shí)現(xiàn)人臉識別的廣泛應(yīng)用就實(shí)現(xiàn)多角度側(cè)臉的識別，因此側(cè)臉位置的確定是人臉側(cè)臉識別中至關(guān)重要的問題。然而，在傳統(tǒng)的人臉數(shù)據(jù)庫中沒有包含精確的人臉位置的數(shù)據(jù)，更沒有人臉偏轉(zhuǎn)不同角度的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種精確的人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)。此外，還有必要提供一種精確的人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取方法。一種人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)，至少包括工作站，用于采集偏轉(zhuǎn)指令，并對被攝人臉初始化；偏轉(zhuǎn)裝置，用于根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)指令控制并執(zhí)行被攝人臉角度的偏轉(zhuǎn)；成像裝置， 用于拍攝偏轉(zhuǎn)的被攝人臉，得到人臉偏轉(zhuǎn)圖像。優(yōu)選地，所述工作站接收的偏轉(zhuǎn)指令記錄了已設(shè)置的被攝人臉偏轉(zhuǎn)角和俯仰角。優(yōu)選地，所述偏轉(zhuǎn)裝置包括云臺控制器，用于根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)指令控制云臺的角度；抓手，用于固定被攝人臉；云臺，用于調(diào)整所述抓手的偏轉(zhuǎn)角和俯仰角。優(yōu)選地，所述抓手是彈性橡膠材質(zhì)。優(yōu)選地，所述成像裝置包括至少兩臺攝像機(jī)。優(yōu)選地，所述攝像機(jī)與被攝人臉處于同一高度，相鄰攝像機(jī)之間的距離為1 100 厘米，攝像機(jī)的焦距為10 200厘米。優(yōu)選地，所述攝像機(jī)參數(shù)標(biāo)定后，經(jīng)工作站在成像裝置坐標(biāo)系進(jìn)行人臉位置的初始化后在偏轉(zhuǎn)裝置的輔助下拍照，所述成像裝置坐標(biāo)系是以攝像機(jī)光心連線的中點(diǎn)為原點(diǎn)，X軸與光心連線重合，Z軸與原點(diǎn)的光軸所在方向重合，并根據(jù)右手坐標(biāo)系得到Y(jié)軸方向。優(yōu)選地，所述攝像機(jī)的參數(shù)標(biāo)定是通過棋盤格標(biāo)定方式拍攝5 40幅圖像，得到標(biāo)定參數(shù)，或采用默認(rèn)的標(biāo)定參數(shù)。優(yōu)選地，所述攝像機(jī)人臉位置的初始化是標(biāo)記特征點(diǎn)后由兩臺攝像機(jī)拍攝同一時刻視野中同一人臉。優(yōu)選地，所述工作站包括采集模塊，用于接收偏轉(zhuǎn)指令；分割模塊，用于通過顏色分割得到所述人臉圖像中的特征點(diǎn)；初始化模塊，用于計算得到所述特征點(diǎn)在成像裝置坐標(biāo)系統(tǒng)下的空間位置及法向向量，并計算所述法向向量與成像裝置坐標(biāo)系Z軸的偏轉(zhuǎn)
4角，將偏轉(zhuǎn)角分解為左右偏轉(zhuǎn)角以及上下俯仰角，使法向向量與Z軸平行，以建立人臉坐標(biāo)系。優(yōu)選地，所述標(biāo)記特征點(diǎn)是指用三個直徑小于2mm的紅斑分別標(biāo)記左眉根、右眉根以及鼻子與上唇連接線中點(diǎn)。一種人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取方法，包括如下步驟參數(shù)標(biāo)定；標(biāo)記特征點(diǎn)，由拍攝同一時刻視野中同一人臉，分別分割出人臉圖像中的特征點(diǎn)，計算得到所述特征點(diǎn)在成像裝置坐標(biāo)系下的空間位置及法向向量，并計算所述法向向量與成像裝置坐標(biāo)系Z軸的偏轉(zhuǎn)角， 將偏轉(zhuǎn)角分解為左右偏轉(zhuǎn)角以及上下俯仰角，使法向向量與Z軸平行，以建立人臉坐標(biāo)系； 拍攝偏轉(zhuǎn)的被攝人臉，得到人臉偏轉(zhuǎn)圖像。優(yōu)選地，所述參數(shù)標(biāo)定的過程是通過棋盤格標(biāo)定方式拍攝5 40幅圖像，得到標(biāo)定參數(shù)，或采用默認(rèn)的標(biāo)定參數(shù)。優(yōu)選地，所述成像裝置坐標(biāo)系是以攝像機(jī)光心連線的中點(diǎn)為原點(diǎn)，X軸與光心連線重合，Z軸與原點(diǎn)的光軸所在方向重合，并根據(jù)右手坐標(biāo)系得到Y(jié)軸方向。優(yōu)選地，所述標(biāo)記特征點(diǎn)的過程是用三個直徑小于2mm的紅斑分別標(biāo)記左眉根、 右眉根以及鼻子與上唇連接線中點(diǎn)，并通過顏色分割出所標(biāo)記的紅斑。上述人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)及方法通過偏轉(zhuǎn)指令在偏轉(zhuǎn)裝置的作用下精確控制被攝人臉的偏轉(zhuǎn)角度，從而可以獲取各個角度的人臉圖像，為未來的多姿態(tài)人臉識別奠定 ■石出。上述人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)及方法通過彈性橡膠材質(zhì)的抓手來固定被攝人臉，從而實(shí)現(xiàn)被攝人臉的精確偏轉(zhuǎn)，且不影響拍攝。上述人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)及方法中設(shè)置相鄰攝像機(jī)之間的距離為1 100厘米，從而使得調(diào)整拍攝視野更為方便，使得被攝人臉在多個攝像機(jī)內(nèi)都能夠清晰并完整成像。

圖1為一實(shí)施例中人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)的詳細(xì)模塊圖；圖2為一實(shí)施例中人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取方法的流程圖。圖3為一實(shí)施例中人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式圖1示出了一實(shí)施例中人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)的詳細(xì)模塊，該人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)包括工作站10、偏轉(zhuǎn)裝置20以及成像裝置30，其中工作站10用于采集偏轉(zhuǎn)指令，并對被攝人臉初始化。一實(shí)施方式中，工作站10采集用戶所輸入的偏轉(zhuǎn)指令，進(jìn)行被攝人臉偏轉(zhuǎn)角和俯仰角的設(shè)置。用戶通過工作站10提供的人機(jī)交互界面設(shè)定被攝人臉的偏轉(zhuǎn)角和俯仰角。一實(shí)施例中，工作站10包括采集模塊102用于接收偏轉(zhuǎn)指令。該采集模塊102通過用戶在人機(jī)交互界面所設(shè)置的被攝人臉偏轉(zhuǎn)角和俯仰角得到偏轉(zhuǎn)指令，該偏轉(zhuǎn)指令記錄了已設(shè)置的被攝人臉偏轉(zhuǎn)角和俯仰角。
分割模塊104用于通過顏色分割得到人臉圖像中的特征點(diǎn)。該特征點(diǎn)必須能夠代表被攝人臉?biāo)诘钠矫?，且其魯棒性必須是非常?qiáng)的，不會受到被攝人臉表情的影響，此外，該特征點(diǎn)必須容易識別。滿足以上條件的點(diǎn)都可以作為特征點(diǎn)，并在被攝人臉中標(biāo)記出來。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，特征點(diǎn)是標(biāo)記于左眉根、右眉根以及鼻子與上唇連線中點(diǎn)上的三個直徑小于2mm的紅斑，該紅斑優(yōu)選為小于2mm的紅斑。為防止紅斑在視野中變形為橢圓， 從而導(dǎo)致紅斑的圓心尋找困難，因此對于直徑小于2mm的紅斑，其大小非常小，可以做為點(diǎn)來處理，不易發(fā)生變形。顏色分割的過程具體是首先通過“膚色模型”將圖像變換到Y(jié)Cb(； 空間，由于人臉在該YCb(；空間滿足預(yù)設(shè)的范圍，則根據(jù)該預(yù)設(shè)范圍探測出被攝人臉；然后將探測出的被攝人臉變換到RGB空間中，R空間數(shù)值不大于240且G、B空間數(shù)值均小于10， 此時特征點(diǎn)均被標(biāo)記出來。初始化模塊106用于計算得到特征點(diǎn)在成像裝置坐標(biāo)系下的空間位置及法向向量，并計算法向向量與成像裝置坐標(biāo)系Z軸的偏轉(zhuǎn)角，將偏轉(zhuǎn)角分解為左右方向上的偏轉(zhuǎn)角以及上下方向上的俯仰角，使法向向量與Z軸平行，以建立人臉坐標(biāo)系。具體地，成像裝置坐標(biāo)系是以攝像機(jī)302光心連線的中點(diǎn)為原點(diǎn)，X軸與光心連線重合，Z軸與原點(diǎn)的光軸所在方向重合，并根據(jù)右手坐標(biāo)系得到Y(jié)軸方向。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，分割模塊104所選取的特征點(diǎn)位于左眉根、右眉根以及鼻子與上唇連線的中點(diǎn)上，則初始化模塊106所建立的人臉坐標(biāo)系中，坐標(biāo)原點(diǎn)0為左眉根和右眉根連線的中點(diǎn)，該人臉坐標(biāo)系X軸為左眉根、 右眉根兩點(diǎn)連線，X軸正方向由左眉根指向右眉根，Y軸正方向由原點(diǎn)0指向鼻子與上唇交界中點(diǎn)。人臉坐標(biāo)系為右手坐標(biāo)系。初始化得到的人臉坐標(biāo)系Z軸與成像裝置坐標(biāo)系的Z 軸平行，X軸與成像裝置坐標(biāo)系的X軸平行。而左右方向上的偏轉(zhuǎn)角是以人臉坐標(biāo)系中Y軸為旋轉(zhuǎn)軸，在X軸和Z軸所在的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，順時針方向為正，逆時針方向為負(fù)；上下方向上的俯仰角是以X軸為旋轉(zhuǎn)軸，在Y軸和Z軸所在的平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，被攝人臉仰視為正，俯視為負(fù)。偏轉(zhuǎn)裝置20用于根據(jù)偏轉(zhuǎn)指令控制并執(zhí)行被攝人臉角度的偏轉(zhuǎn)。一實(shí)施方式中， 該偏轉(zhuǎn)裝置20根據(jù)工作站10中的偏轉(zhuǎn)指令控制被攝人臉偏轉(zhuǎn)用戶設(shè)定的偏轉(zhuǎn)角和俯仰一實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)裝置20包括云臺控制器202、抓手204以及云臺206，具體地云臺控制器202用于根據(jù)偏轉(zhuǎn)指令控制云臺206的角度。在云臺控制器202的作用下，云臺206精確偏轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度。抓手204用于固定被攝人臉。抓手204的材質(zhì)優(yōu)選為彈性橡膠材質(zhì)，可由多根彈性橡膠條組成，以分別固定于被攝人腦頂部、后部和側(cè)部，以緊密固定被攝人腦，而不影響被攝人臉的拍攝。該彈性橡膠條的長度優(yōu)選為5 15cm，可伸縮。云臺206用于調(diào)整抓手204的偏轉(zhuǎn)角和俯仰角。云臺206是抓手204的支撐裝置， 可以完成水平方向上-90° +90°的偏轉(zhuǎn)以及俯仰方向上-45° +45°的偏轉(zhuǎn)，其精度可達(dá)0.02°以內(nèi)，旋轉(zhuǎn)速度為1° /s 5° /s。成像裝置30用于拍攝偏轉(zhuǎn)的被攝人臉，得到人臉偏轉(zhuǎn)圖像。一實(shí)施方式中，成像裝置30包括至少兩臺攝像機(jī)302，其數(shù)量至少2臺，要完成拍攝至少需要2臺攝像機(jī)，攝像機(jī)如果更多的話可能有如下好處降低誤差；拍攝視野變得更為寬闊，為后續(xù)的人臉識別提供幫助。攝像機(jī)302與被攝人臉處于同一高度，為方便調(diào)整拍攝視野，相鄰攝像機(jī)302之間的距離為1 100厘米，攝像機(jī)302的焦距為10 200厘米。具體地，多臺攝像機(jī)302 與被攝人臉處于同一高度，相鄰攝像機(jī)302之間的距離相等并可以調(diào)整，相鄰攝像機(jī)302之間的夾角相等并可以在0 90°的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，且多臺攝像機(jī)302的光軸交匯于一點(diǎn)上。在人臉偏轉(zhuǎn)圖像的拍攝過程中，需要標(biāo)定成像裝置30，即攝像機(jī)302通過棋盤格標(biāo)定方式拍攝5 40幅圖像完成標(biāo)定得到精確的標(biāo)定參數(shù)，在另一實(shí)施例中，為減化拍攝過程，可采用默認(rèn)的標(biāo)定參數(shù)。在初始化模塊106建立人臉坐標(biāo)系的過程中，若成像裝置30的攝像機(jī)302數(shù)量為奇數(shù)，則成像裝置坐標(biāo)系的Z軸是擺放在最中間位置攝像機(jī)302的光軸，若成像裝置30的攝像機(jī)302數(shù)量為偶數(shù)，則成像裝置坐標(biāo)系的Z軸是擺放在最中間位置兩臺攝像機(jī)302光軸的角平分線。圖2示出了一實(shí)施例中人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取的方法流程，包括如下步驟在步驟SlO中，參數(shù)標(biāo)定。一實(shí)施例中，通過棋盤格標(biāo)定方式拍攝5 40幅圖像， 得到標(biāo)定參數(shù)，或采用默認(rèn)的標(biāo)定參數(shù)。在步驟S20中，標(biāo)記特征點(diǎn)，由拍攝同一時刻視野中同一人臉，分別分割出人臉圖像中的特征點(diǎn)，計算得到特征點(diǎn)在成像裝置坐標(biāo)系下的空間位置及法向向量，并計算法向向量與成像裝置坐標(biāo)系統(tǒng)Z軸的偏轉(zhuǎn)角，將偏轉(zhuǎn)角分解為左右偏轉(zhuǎn)角以及上下俯仰角，使法向向量與Z軸平行，以建立人臉坐標(biāo)系。一實(shí)施例中，通過兩臺攝像機(jī)在同一時刻拍攝視野中的被攝人臉，從而分別從兩幅人臉圖像中分割出特征點(diǎn)。成像裝置坐標(biāo)系是以攝像機(jī)光心連線的中點(diǎn)為原點(diǎn)，X軸與光心連線重合，Z軸與原點(diǎn)的光軸所在方向重合，并根據(jù)右手坐標(biāo)系得到Y(jié)軸方向。所標(biāo)記的特征點(diǎn)必須能夠代表被攝人臉?biāo)诘钠矫?，而不能受到人臉表情的影響，且易于識別。在優(yōu)選的實(shí)施例中，特征點(diǎn)是手工標(biāo)記于左眉根、右眉根以及鼻子與上唇連線中點(diǎn)上的三個直徑小于2mm的紅斑。分割人臉圖像中的特征點(diǎn)的步驟具體是首先通過“膚色模型”將圖像變換到Y(jié)C1A空間，由于人臉圖像在該YC1A空間滿足預(yù)設(shè)的范圍，則根據(jù)該范圍探測出被攝人臉的圖像；然后將探測出的被攝人臉的圖像變換到 RGB空間中，R空間數(shù)值不大于240且G、B空間數(shù)值均小于10，此時特征點(diǎn)被標(biāo)記出來。在步驟S30中，拍攝偏轉(zhuǎn)的被攝人臉，得到人臉偏轉(zhuǎn)圖像。一實(shí)施例中，拍攝偏轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度的被攝人臉，以得到各個偏轉(zhuǎn)角度的人臉偏轉(zhuǎn)圖像。如圖3所示，下面結(jié)合一個實(shí)施例詳細(xì)闡述人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)及方法的應(yīng)用過程，該實(shí)施例中，通過棋盤格標(biāo)定方式來標(biāo)定成像裝置30，對攝像機(jī)302進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定， 即拍攝5 40幅人臉圖像完成攝像機(jī)302的標(biāo)定或者直接采用默認(rèn)的標(biāo)定參數(shù)。攝像機(jī) 302標(biāo)定后進(jìn)入初始化階段。在被攝人臉上標(biāo)記出特征點(diǎn)，工作站10中的分割模塊通過顏色分割出人臉圖像中的特征點(diǎn)，初始化模塊計算得到特征點(diǎn)在成像裝置坐標(biāo)系下的空間位置及法向向量，并計算該法向向量與成像裝置坐標(biāo)系Z軸的偏轉(zhuǎn)角，將偏轉(zhuǎn)角分解為左右方向上的偏轉(zhuǎn)角以及上下方向上的俯仰角，使法向向量與Z軸平行，以建立人臉坐標(biāo)系。工作站10接收外界輸入的偏轉(zhuǎn)指令，即設(shè)置被攝人臉的偏轉(zhuǎn)角和俯仰角，采集模塊接收到偏轉(zhuǎn)指令后傳送至云臺控制器202中，云臺控制器202根據(jù)偏轉(zhuǎn)指令控制云臺206偏轉(zhuǎn)到相應(yīng)的角度，抓手204固定于云臺206上，隨云臺206轉(zhuǎn)動，此時固定于抓手204中的被攝人臉通過云臺206的偏轉(zhuǎn)動作在人臉坐標(biāo)系中也偏轉(zhuǎn)了相應(yīng)的角度，攝像機(jī)302拍攝得到相應(yīng)偏轉(zhuǎn)角度的人臉圖像。上述人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)及方法通過偏轉(zhuǎn)指令在偏轉(zhuǎn)裝置的作用下精確控制被攝人臉的偏轉(zhuǎn)角度，從而可以獲取各個角度的人臉圖像，為未來的多姿態(tài)人臉識別奠定
■石出。上述人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)及方法通過彈性橡膠材質(zhì)的抓手來固定被攝人臉，從而實(shí)現(xiàn)被攝人臉的精確偏轉(zhuǎn)，且不影響拍攝。上述人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)及方法中設(shè)置相鄰攝像機(jī)之間的距離為1 100CM， 從而使得調(diào)整拍攝視野更為方便，使得被攝人臉在多個攝像機(jī)內(nèi)都能夠清晰并完整成像。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)，其特征在于，至少包括 工作站，用于采集偏轉(zhuǎn)指令，并對被攝人臉初始化；偏轉(zhuǎn)裝置，用于根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)指令控制并執(zhí)行被攝人臉角度的偏轉(zhuǎn)； 成像裝置，用于拍攝偏轉(zhuǎn)的被攝人臉，得到人臉偏轉(zhuǎn)圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)，其特征在于，所述工作站接收的偏轉(zhuǎn)指令記錄了已設(shè)置的被攝人臉偏轉(zhuǎn)角和俯仰角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)，其特征在于，所述偏轉(zhuǎn)裝置包括 云臺控制器，用于根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)指令控制云臺的角度；抓手，用于固定被攝人臉； 云臺，用于調(diào)整所述抓手的偏轉(zhuǎn)角和俯仰角。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)，其特征在于，所述抓手是彈性橡膠材質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)，其特征在于，所述成像裝置包括至少兩臺攝像機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像機(jī)與被攝人臉處于同一高度，相鄰攝像機(jī)之間的距離為1 100厘米，攝像機(jī)的焦距為10 200厘米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像機(jī)參數(shù)標(biāo)定后，經(jīng)工作站在成像裝置坐標(biāo)系進(jìn)行人臉位置的初始化后在偏轉(zhuǎn)裝置的輔助下拍照，所述成像裝置坐標(biāo)系是以攝像機(jī)光心連線的中點(diǎn)為原點(diǎn)，X軸與光心連線重合，Z軸與原點(diǎn)的光軸所在方向重合，并根據(jù)右手坐標(biāo)系得到Y(jié)軸方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像機(jī)的參數(shù)標(biāo)定是通過棋盤格標(biāo)定方式拍攝5 40幅圖像，得到標(biāo)定參數(shù)，或采用默認(rèn)的標(biāo)定參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像機(jī)人臉位置的初始化是標(biāo)記特征點(diǎn)后由兩臺攝像機(jī)拍攝同一時刻視野中同一人臉。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)，其特征在于，所述工作站包括 采集模塊，用于接收偏轉(zhuǎn)指令；分割模塊，用于通過顏色分割得到所述人臉圖像中的特征點(diǎn)； 初始化模塊，用于計算得到所述特征點(diǎn)在成像裝置坐標(biāo)系統(tǒng)下的空間位置及法向向量，并計算所述法向向量與成像裝置坐標(biāo)系Z軸的偏轉(zhuǎn)角，將偏轉(zhuǎn)角分解為左右偏轉(zhuǎn)角以及上下俯仰角，使法向向量與Z軸平行，以建立人臉坐標(biāo)系。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)記特征點(diǎn)是指用三個直徑小于2mm的紅斑分別標(biāo)記左眉根、右眉根以及鼻子與上唇連接線中點(diǎn)。
12.一種人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取方法，包括如下步驟 參數(shù)標(biāo)定；標(biāo)記特征點(diǎn)，由拍攝同一時刻視野中同一人臉，分別分割出人臉圖像中的特征點(diǎn)，計算得到所述特征點(diǎn)在成像裝置坐標(biāo)系下的空間位置及法向向量，并計算所述法向向量與成像裝置坐標(biāo)系Z軸的偏轉(zhuǎn)角，將偏轉(zhuǎn)角分解為左右偏轉(zhuǎn)角以及上下俯仰角，使法向向量與Z軸平行，以建立人臉坐標(biāo)系；拍攝偏轉(zhuǎn)的被攝人臉，得到人臉偏轉(zhuǎn)圖像。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取方法，其特征在于，所述參數(shù)標(biāo)定的過程是通過棋盤格標(biāo)定方式拍攝5 40幅圖像，得到標(biāo)定參數(shù)，或采用默認(rèn)的標(biāo)定參數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取方法，其特征在于，所述成像裝置坐標(biāo)系是以攝像機(jī)光心連線的中點(diǎn)為原點(diǎn)，X軸與光心連線重合，Z軸與原點(diǎn)的光軸所在方向重合，并根據(jù)右手坐標(biāo)系得到Y(jié)軸方向。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取方法，其特征在于，所述標(biāo)記特征點(diǎn)的過程是用三個直徑小于2mm的紅斑分別標(biāo)記左眉根、右眉根以及鼻子與上唇連接線中點(diǎn)，并通過顏色分割出所標(biāo)記的紅斑。
全文摘要
一種人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)，至少包括工作站，用于采集偏轉(zhuǎn)指令，并對被攝人臉初始化；偏轉(zhuǎn)裝置，用于根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)指令控制并執(zhí)行被攝人臉角度的偏轉(zhuǎn)；成像裝置，用于拍攝偏轉(zhuǎn)的被攝人臉，得到人臉偏轉(zhuǎn)圖像。上述人臉偏轉(zhuǎn)圖像獲取系統(tǒng)及方法通過偏轉(zhuǎn)指令在偏轉(zhuǎn)裝置的作用下精確控制被攝人臉的偏轉(zhuǎn)角度，從而可以獲取各個角度的人臉圖像，為未來的多姿態(tài)人臉識別奠定基礎(chǔ)。
文檔編號H04N5/232GK102385692SQ201010269680
公開日2012年3月21日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者吳捷, 胡超, 賀慶 申請人:中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院