一種人臉姿態快速估計系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種人臉姿態采集系統，尤其涉及一種人臉姿態快速估計系統，屬于人臉姿態監控領域。
【背景技術】
[0002]目前，在中國有幾億的智能終端(主要是手機，平板電腦)用戶，智能終端逐漸成為人們的信息載體。而人臉檢測技術日益成熟，其衍生的研宄方向日益增多，移動平臺性能的大幅提升為移動平臺上人臉特征點實時定位跟蹤提供了可能。而當今人臉姿態估計則是在人臉特征點的基礎上衍生的應用，但是市場上該人臉姿態估計技術在移動終端還不夠成熟，定位還不夠快速、精確。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是針對【背景技術】的不足提供了一種人臉姿態快速估計系統，其可以快速、準確的定位人臉關鍵點并且做出相應的姿態估計。
[0004]本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案:
[0005]一種人臉姿態快速估計系統，包含數據處理模塊以及與其連接的信息采集模塊、輸出控制量模塊和電源模塊；所述數據處理模塊包含依次連接的人臉檢測模塊、人臉關鍵點定位模塊和姿態估計模塊，所述輸出控制量模塊包含顯示模塊，所述信息采集模塊用于通過攝像頭實時采集人臉圖像信息，所述人臉檢測模塊用于對信息采集模塊采集的人臉圖像信息進行檢測，所述關鍵點定位模塊用于對信息采集模塊采集的人臉圖像信息進行關鍵點定位，所述姿態估計模塊在關鍵點定位基礎上對當前人臉圖像信息所處姿態進行估計進而通過顯示模塊實時顯示，所述電源模塊用與提供信息采集模塊、人臉檢測模塊、人臉關鍵點定位模塊、姿態估計模塊和顯示模塊所需電能。
[0006]作為本實用新型一種人臉姿態快速估計系統的進一步優選方案，所述信息采集模塊采用攝像頭。
[0007]作為本實用新型一種人臉姿態快速估計系統的進一步優選方案，所述數據處理模塊采用STC89C51單片機。
[0008]作為本實用新型一種人臉姿態快速估計系統的進一步優選方案，所述顯示模塊采用手機顯不屏。
[0009]作為本實用新型一種人臉姿態快速估計系統的進一步優選方案，所述電源模塊采用可充電鋰電池。
[0010]本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:
[0011]1.本實用新型人臉姿態估計系統，可以快速、準確的定位人臉關鍵點并且做出相應的姿態估計；
[0012]2.本實用新型人臉姿態估計系統，其主要程序研發都在電腦平臺上操作，保證系統性能的同時又降低了制作的成本；
[0013]3.本實用新型應用在移動手機上，攜帶方便、易于管理。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結構原理圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明:
[0016]如圖1所示，圖中手機拍攝模塊即為信息采集模塊，手機處理模塊即為數據處理模塊，一種人臉姿態快速估計系統，包含數據處理模塊以及與其連接的信息采集模塊、輸出控制量模塊和電源模塊；所述數據處理模塊包含依次連接的人臉檢測模塊、人臉關鍵點定位模塊和姿態估計模塊，所述輸出控制量模塊包含顯示模塊，所述信息采集模塊用于通過攝像頭實時采集人臉圖像信息，所述人臉檢測模塊用于對信息采集模塊采集的人臉圖像信息進行檢測，所述關鍵點定位模塊用于對信息采集模塊采集的人臉圖像信息進行關鍵點定位，所述姿態估計模塊在關鍵點定位基礎上對當前人臉圖像信息所處姿態進行估計進而通過顯示模塊實時顯示，所述電源模塊用與提供信息采集模塊、人臉檢測模塊、人臉關鍵點定位模塊、姿態估計模塊和顯示模塊所需電能。
[0017]其中，所述信息采集模塊采用攝像頭，所述數據處理模塊采用STC89C51單片機，所述顯示模塊采用手機顯示屏，所述電源模塊采用可充電鋰電池。
[0018]本實用新型用于移動手機的快速人臉姿態估計系統，包括手機拍攝模塊、手機軟件系統處理模塊和輸出控制量模塊；所述手機拍攝模塊包括可進行拍照的移動手機；所述手機軟件處理模塊包括人臉檢測模塊、人臉關鍵點定位模塊和姿態估計模塊；輸出控制量模塊采用手機屏幕顯示。
[0019]本實用新型中手機軟件系統處理模塊主要對拍攝傳回來的圖像進行人臉檢測、關鍵點定位和姿態估計并把結果通過顯示屏告知用戶。手機拍攝模塊功能是利用前置攝像頭獲取當前圖像信息。輸出控制量模塊功能是通過顯示處理后的結果。
[0020]人臉檢測模塊將攝像頭拍攝的圖像進行檢測，利用系統內置人臉檢測算法對攝像頭捕捉的圖像進行人臉檢測，如果傳輸回來的圖像被檢測出有人臉，則將這幅圖像傳輸到人臉關鍵點定位模塊，否則就返回重新調用攝像頭捕捉圖像，對下一幅圖像進行檢測。
[0021]人臉關鍵點定位模塊是在人臉檢測的結果上快速準確的定位面部器官的特征位置，關鍵點選取眼角、嘴角、鼻尖、下巴頂點共八個點，人臉關鍵點定位模塊也是利用系統內置的關鍵點定位算法進行快速準確的定位，并將定位結果在圖像上用點點顯示，人臉關鍵點定位模塊處理后的圖像傳輸到姿態估計模塊進行下一步處理。
[0022]姿態估計模塊是在人臉關鍵點準確定位的基礎上計算人臉在三維中間中的旋轉角度估計人臉的三維姿態。首先，將坐標原點選在鼻尖處，左右眼內外眼角的中心作為瞳孔的位置，于是臉模型實際由五個點的坐標構成。根據透視成像模型的原理，姿態估計問題實際是利用相機參數、模型點及其在相機參數中的像點求姿態參數的問題。最終，通過線性化調整的最小二乘法求得人臉的三維姿態。
[0023]工作過程:使用者利用移動手機的前置攝像頭拍攝功能對照自己，與此同時系統軟件根據當前攝像頭拍攝的畫面進行人臉檢測，如果當前畫面出現了人臉，則會對人臉的關鍵點如眼睛、鼻子、嘴等用虛點描繪出來，否則攝像頭繼續拍攝圖像，接著軟件會計算出當前認可姿態在三維坐標上角度變化情況，并且通過屏幕上方的三維坐標點顯示出來。
[0024]本實用新型的具體工作過程如下:使用者利用移動手機的前置攝像頭拍攝功能對照自己，與此同時系統軟件根據當前攝像頭拍攝的畫面進行人臉檢測，如果當前畫面出現了人臉，則會對人臉的關鍵點如眼睛、鼻子、嘴等用虛點描繪出來，接著軟件會計算出當前認可姿態在三維坐標上角度變化情況，并且通過上方的三維坐標點顯示出來。
[0025]本實用新型人臉姿態估計系統，可以快速、準確的定位關鍵點并且做出相應的姿態估計；本實用新型人臉姿態估計系統，其主要程序研發都在電腦平臺上操作，保證系統性能的同時又降低了制作的成本；本實用新型應用在移動手機上，攜帶方便、易于管理。
【主權項】
1.一種人臉姿態快速估計系統，其特征在于:包含數據處理模塊以及與其連接的信息采集模塊、輸出控制量模塊和電源模塊；所述數據處理模塊包含依次連接的人臉檢測模塊、人臉關鍵點定位模塊和姿態估計模塊，所述輸出控制量模塊包含顯示模塊，所述信息采集模塊用于通過攝像頭實時采集人臉圖像信息，所述人臉檢測模塊用于對信息采集模塊采集的人臉圖像信息進行檢測，所述關鍵點定位模塊用于對信息采集模塊采集的人臉圖像信息進行關鍵點定位，所述姿態估計模塊在關鍵點定位基礎上對當前人臉圖像信息所處姿態進行估計進而通過顯示模塊實時顯示，所述電源模塊用與提供信息采集模塊、人臉檢測模塊、人臉關鍵點定位模塊、姿態估計模塊和顯示模塊所需電能。
2.根據權利要求1所述的一種人臉姿態快速估計系統，其特征在于:所述信息采集模塊采用攝像頭。
3.根據權利要求1所述的一種人臉姿態快速估計系統，其特征在于:所述數據處理模塊采用STC89C51單片機。
4.根據權利要求1所述的一種人臉姿態快速估計系統，其特征在于:所述顯示模塊采用手機顯不屏。
5.根據權利要求1所述的一種人臉姿態快速估計系統，其特征在于:所述電源模塊采用可充電鋰電池。
【專利摘要】本實用新型公開了一種人臉姿態快速估計系統，包含數據處理模塊以及與其連接的信息采集模塊、輸出控制量模塊和電源模塊；所述數據處理模塊包含依次連接的人臉檢測模塊、人臉關鍵點定位模塊和姿態估計模塊，所述輸出控制量模塊包含顯示模塊，本實用新型人臉姿態估計系統，可以快速、準確的定位關鍵點并且做出相應的姿態估計。
【IPC分類】G06K9-00
【公開號】CN204440420
【申請號】CN201520126942
【發明人】厲智, 鄧健康, 駱小飛
【申請人】南京信息工程大學
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月4日