[發明專利]基于深度相機識別人體頭部姿態的方法及裝置

在審

• 申請號: 201810232468.1
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN108596948A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 車武軍;吳澤燁;谷卓;徐波
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/50;G06T7/73
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙) 11482
• 代理人: 郭文浩;陳曉鵬

1.一種基于深度相機識別人體頭部姿態的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于深度相機的相機參數將所述深度相機獲取的頭部深度圖像轉化為空間點云數據；

將所述空間點云數據所在的空間劃分為多個子空間，若子空間包含的空間點云數據的個數大于預設閾值，則將所述子空間的中心點作為標準點云數據；

計算所述標準點云數據與預先構建的頭部模型的擬合誤差，得到人體頭部的姿態參數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，“將所述空間點云數據所在的空間劃分為多個子空間”，其方法為：

分別根據所述空間點云數據的三維坐標中的x、y、z坐標的最大值和最小值確定所述空間點云數據X、Y、Z軸的界限；

基于所述空間點云數據X、Y、Z軸的界限構建第一空間體，所述第一空間體包含所述空間點云數據且所述第一空間體為長方體；

根據預設的距離誤差將所述第一空間體分割為多個子空間，分割得到M個子空間，其中M＝A·(100/X)³，A表示所述第一空間體的體積，X表示所述預設的距離誤差，M表示所述子空間的個數。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述頭部模型的形狀為橢圓柱體。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，“計算所述標準點云數據與預先構建的頭部模型的擬合誤差”，其方法為：

使用粒子群優化算法計算所述標準點云數據與預先構建的頭部模型的擬合誤差，將最小的擬合誤差所對應的標準點云數據作為人體頭部的姿態參數。

5.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，“計算所述標準點云數據與預先構建的頭部模型的擬合誤差”之前，該方法還包括：

獲取用戶正視所述深度相機正前方時頭部的點云數據，并對所述深度相機的相機參數進行校準。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，“基于深度相機的相機參數將所述深度相機獲取的頭部深度圖像轉化為空間點云數據”，其方法為：

將所述頭部深度圖像中的圖像點的像素坐標乘以所述深度相機的比例因子，得到該圖像點在所述深度相機坐標系的Z坐標；

計算所述圖像點的像素坐標的成像投影比例關系，得到該圖像點在所述深度相機坐標系的X坐標和Y坐標，所述深度圖像的圖像點的X、Y、Z坐標作為所述深度圖像對應的空間點云數據。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述人體頭部的姿態參數包括頭部繞頸部的旋轉角度、頭部的前傾角度以及頭部繞垂地線的旋轉角度。

8.一種存儲裝置，其中存儲有多條程序，其特征在于，所述程序適于由處理器加載并執行如權利要求1-7任一項所述的基于深度相機識別人體頭部姿態的方法。

9.一種處理裝置，包括處理器、存儲設備；處理器，適于執行各條程序；存儲設備，適于存儲多條程序；其特征在于，所述程序適于由處理器加載并執行如權利要求1-7任一項所述的基于深度相機識別人體頭部姿態的方法。