[發(fā)明專利]用于估計(jì)頭部姿勢的設(shè)備和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210420900.2
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN103793680B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉榮;陳茂林;張帆
• 申請（專利權(quán)）人: 北京三星通信技術(shù)研究有限公司;三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 韓明星

1.一種用于估計(jì)頭部姿勢的設(shè)備，包括：

頭部區(qū)域提取單元，用于從輸入的深度圖像提取頭部區(qū)域；

頭部俯仰角估計(jì)單元，用于在頭部區(qū)域中估計(jì)頭部俯仰角；

頭部偏轉(zhuǎn)角估計(jì)單元，用于在頭部區(qū)域中估計(jì)頭部偏轉(zhuǎn)角；

頭部姿勢合成單元，用于基于估計(jì)的頭部俯仰角和頭部偏轉(zhuǎn)角來合成頭部姿勢，

其中，頭部區(qū)域提取單元包括：頭部檢測器，用于基于頭部的深度特征從輸入的深度圖像檢測出頭部區(qū)域；背景去除器，用于從檢測出的頭部區(qū)域去除背景部分。

2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，頭部區(qū)域提取還單元包括：

頭部區(qū)域精化器，用于基于頭部的輪廓特性對去除背景的頭部區(qū)域進(jìn)行精細(xì)化處理。

3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，頭部俯仰角估計(jì)單元包括：俯仰線提取器，用于在頭部區(qū)域中提取頭部俯仰線，其中，所述頭部俯仰線指示頭部沿垂直方向的深度值；擬合器，用于將提取的頭部俯仰線擬合為直線；俯仰角計(jì)算器，用于計(jì)算所述直線偏離垂直方向的角度，作為頭部俯仰角。

4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，擬合器將頭部俯仰線劃分為若干分段，基于RANSAC算法從擬合概率最高的一段來獲取所述直線。

5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，頭部偏轉(zhuǎn)角估計(jì)單元包括：偏轉(zhuǎn)線提取器，用于在頭部區(qū)域中提取頭部偏轉(zhuǎn)線，其中，所述頭部偏轉(zhuǎn)線指示頭部沿水平方向的深度值；偏轉(zhuǎn)角計(jì)算器，用于基于所述頭部偏轉(zhuǎn)線來確定深度重心偏離頭部中心的程度，從而得出頭部偏轉(zhuǎn)角。

6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，頭部姿勢合成單元基于頭部俯仰角和頭部偏轉(zhuǎn)角來在俯仰方向和偏轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)3D模型，以得到相應(yīng)的3D頭部姿勢。

7.一種用于估計(jì)頭部姿勢的方法，包括：

從輸入的深度圖像提取頭部區(qū)域；

在頭部區(qū)域中估計(jì)頭部俯仰角；

在頭部區(qū)域中估計(jì)頭部偏轉(zhuǎn)角；

基于估計(jì)的頭部俯仰角和頭部偏轉(zhuǎn)角來合成頭部姿勢，

其中，提取頭部區(qū)域的步驟包括：

基于頭部的深度特征從輸入的深度圖像檢測出頭部區(qū)域；

從檢測出的頭部區(qū)域去除背景部分。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，提取頭部區(qū)域的步驟還包括：

基于頭部的輪廓特性對去除背景的頭部區(qū)域進(jìn)行精細(xì)化處理。

9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，估計(jì)頭部俯仰角的步驟包括：在頭部區(qū)域中提取頭部俯仰線，其中，所述頭部俯仰線指示頭部沿垂直方向的深度值；將提取的頭部俯仰線擬合為直線；計(jì)算所述直線偏離垂直方向的角度，作為頭部俯仰角。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，將提取的頭部俯仰線擬合為直線的步驟包括：將頭部俯仰線劃分為若干分段，基于RANSAC算法從擬合概率最高的一段來獲取所述直線。

11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，估計(jì)頭部偏轉(zhuǎn)角的步驟包括：在頭部區(qū)域中提取頭部偏轉(zhuǎn)線，其中，所述頭部偏轉(zhuǎn)線指示頭部沿水平方向的深度值；基于所述頭部偏轉(zhuǎn)線來確定深度重心偏離頭部中心的程度，從而得出頭部偏轉(zhuǎn)角。

12.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，基于估計(jì)的頭部俯仰角和頭部偏轉(zhuǎn)角來合成頭部姿勢的步驟包括：基于頭部俯仰角和頭部偏轉(zhuǎn)角來在俯仰方向和偏轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)3D模型，以得到相應(yīng)的3D頭部姿勢。