[發(fā)明專利]一種人臉檢測跟蹤方法、球機(jī)頭部轉(zhuǎn)動控制方法及球機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810134315.3
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108304001A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪洪;鄒剛
• 申請（專利權(quán)）人: 成都新舟銳視科技有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G06K9/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 楊春

1.一種人臉檢測跟蹤方法，其特征在于，包括如下步驟：

A.將球機(jī)頭部轉(zhuǎn)動到感興趣區(qū)域；

B.根據(jù)當(dāng)前球機(jī)畫面采集圖像并對所述圖像進(jìn)行人臉檢測，以確定每一幀圖像的人臉框初始位置；

C.根據(jù)步驟B得到的人臉框初始位置推算出人上半身的范圍，并將人上半身的范圍作為特征提取學(xué)習(xí)區(qū)域；

D.根據(jù)KCF目標(biāo)跟蹤算法對步驟C的特征提取學(xué)習(xí)區(qū)域進(jìn)行人臉框跟蹤，并根據(jù)步驟B中的人臉框初始位置計(jì)算出人臉框的中心位置：

E.根據(jù)采集分辨率計(jì)算出圖像中心位置，并計(jì)算人臉框的中心位置和圖像中心位置的差值：

F.將步驟E的差值作為PID誤差來控制球機(jī)頭部水平和垂直轉(zhuǎn)動距離，使人臉框的中心位置和圖像中心位置重疊，如果差值不為零，則返回步驟B繼續(xù)下一幀處理；如果差值為零，則進(jìn)入步驟G；

G.當(dāng)差值為零且穩(wěn)定至少兩幀時，控制球機(jī)變倍拉近目標(biāo)使人臉分辨率達(dá)到預(yù)設(shè)值，以進(jìn)行人臉檢測和跟蹤。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉檢測跟蹤方法，其特征在于，所述步驟D的具體過程為：

步驟B中的人臉框初始位置為rect(x,y,w,h)，

計(jì)算出人臉框的中心位置為(x₁,y₁)：

x₁＝x+w/2，y₁＝y(tǒng)+h/2；

其中，x為人臉框在x坐標(biāo)的起始點(diǎn)、w為人臉框的寬度、y為人臉框在y坐標(biāo)的起始點(diǎn)、h分別為人臉框的高度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉檢測跟蹤方法，其特征在于，所述步驟E具體過程為：

圖像中心位置為(x_c,y_c)：

x_c＝Wsrc/2，y_c＝Hsrc/2；

差值為：

e_x＝x_c-x1,e_y＝y(tǒng)_c-y1；

其中，(Wsrc,Hsrc)為采集分辨率，e_x為人臉框的中心位置和圖像中心位置在x軸上的差值，e_y為人臉框的中心位置和圖像中心位置在y軸上的差值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人臉檢測跟蹤方法，其特征在于，所述步驟F具體過程為：

將e_x、e_y值代入PID公式：

其中，U_x(t)、U_y(t)分別為球機(jī)控制在x軸、y軸的方向和速度,K_p為比例系數(shù)，K_i為積分時間常數(shù)，K_d為微分常數(shù)，t為時間變量，e_xi、e_yi分別為e_x和e_y的歷史坐標(biāo)，T為采樣時間。

5.一種球機(jī)頭部轉(zhuǎn)動控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的人臉檢測跟蹤方法確定當(dāng)前幀圖像的人臉框的中心位置；

根據(jù)采集分辨率確定圖像中心位置；

控制球機(jī)頭部轉(zhuǎn)動，以使所述當(dāng)前幀圖像的人臉框的中心位置移動到所述圖像中心位置上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的球機(jī)頭部轉(zhuǎn)動控制方法，其特征在于，所述控制球機(jī)頭部轉(zhuǎn)動，以使所述當(dāng)前幀圖像的人臉框的中心位置移動到所述圖像中心位置上的步驟具體包括：

計(jì)算所述圖像中心位置相對于人臉框的中心位置的水平偏移度和垂直偏移度；

采用PID調(diào)節(jié)方法控制球機(jī)頭部沿水平方向轉(zhuǎn)動水平偏移度并沿垂直方向轉(zhuǎn)動垂直偏移度，使所述人臉框的中心位置和所述圖像中心位置重疊。

7.一種球機(jī)，其特征在于，采用權(quán)利要求5或6所述的球機(jī)頭部轉(zhuǎn)動控制方法控制球機(jī)的頭部轉(zhuǎn)動。