[發(fā)明專(zhuān)利]頭部角度標(biāo)注、預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練、預(yù)測(cè)方法、設(shè)備和介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810339769.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108921000A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳芳林;胡湛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市深網(wǎng)視界科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44288
• 代理人: 齊則琳;張雷

本發(fā)明公開(kāi)了頭部角度標(biāo)注、預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練、預(yù)測(cè)方法、設(shè)備和介質(zhì)，其中頭部角度標(biāo)注方法，包括：獲取頭部坐標(biāo)系到攝像機(jī)坐標(biāo)系的第一旋轉(zhuǎn)矩陣；獲取頭部坐標(biāo)系當(dāng)前旋轉(zhuǎn)的方向和角度；根據(jù)所述第一旋轉(zhuǎn)矩陣、以及所述當(dāng)前旋轉(zhuǎn)的方向和角度計(jì)算頭部坐標(biāo)系到攝像機(jī)坐標(biāo)系的第二旋轉(zhuǎn)矩陣；若收到旋轉(zhuǎn)結(jié)束指令，則根據(jù)所述第二旋轉(zhuǎn)矩陣計(jì)算頭部標(biāo)注角度。頭部角度標(biāo)注不依賴(lài)于人臉關(guān)鍵點(diǎn)，對(duì)圖像質(zhì)量要求較低，不易受到臉型的干擾，計(jì)算得到的頭部標(biāo)注角度更精確；標(biāo)注后的頭部圖像可以作為樣本數(shù)據(jù)去訓(xùn)練頭部角度預(yù)測(cè)模型，訓(xùn)練后的頭部角度預(yù)測(cè)模型可以對(duì)頭部圖像中頭部的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行預(yù)測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像識(shí)別領(lǐng)域，尤其涉及頭部角度標(biāo)注、預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練、預(yù)測(cè)方法、設(shè)備和介質(zhì)。

背景技術(shù)

目前，人臉識(shí)別算法雖然在各種領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用，但人臉識(shí)別的準(zhǔn)確率與人臉圖像中人臉的質(zhì)量關(guān)系很大，而人臉的角度是影響人臉角度的重要因素之一，甚至在一些應(yīng)用場(chǎng)景中，人臉的質(zhì)量只取決于人臉角度。所以，人臉角度的計(jì)算方法是圖像處理領(lǐng)域一個(gè)重要方向。

隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)視覺(jué)任務(wù)中的成功應(yīng)用，人臉角度的計(jì)算也以深度學(xué)習(xí)方法為主。但是基于深度學(xué)習(xí)的方法需要帶有真實(shí)標(biāo)簽的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，就人臉角度的深度學(xué)習(xí)方法來(lái)說(shuō)，需要標(biāo)注好人臉角度的人臉圖像作為訓(xùn)練集。但是準(zhǔn)確的人臉角度很難得到。

現(xiàn)在基于深度學(xué)習(xí)的方法的人臉角度算法的訓(xùn)練集都是以大概的角度作為人臉角度進(jìn)行訓(xùn)練，所以預(yù)測(cè)得到的人臉角度的偏差很大，這就限制了此類(lèi)算法的應(yīng)用范圍。

另一種思路是利用人臉的關(guān)鍵點(diǎn)信息，通過(guò)圖像中人臉關(guān)鍵點(diǎn)位置擬合三維標(biāo)準(zhǔn)人臉模型的人臉關(guān)鍵點(diǎn)的三維位置，從而得到圖像中人臉的角度。這種方法估計(jì)人臉角度存在兩個(gè)問(wèn)題：一個(gè)是人臉角度的估計(jì)受制于人臉關(guān)鍵點(diǎn)檢測(cè)的精確程度，在分辨率過(guò)低或者較模糊的人臉圖像中，這種人臉角度的估計(jì)方法從關(guān)鍵點(diǎn)檢測(cè)步驟就會(huì)引入過(guò)多的誤差；另一個(gè)問(wèn)題是不同的人的臉型存在差異，而用三維標(biāo)準(zhǔn)人臉模型中的關(guān)鍵點(diǎn)三維位置進(jìn)行擬合本身就會(huì)帶來(lái)誤差。以上兩點(diǎn)使得利用人臉關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行人臉角度估計(jì)容易受到圖像質(zhì)量和圖像中人臉的影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供頭部角度標(biāo)注方法，不依賴(lài)于人臉關(guān)鍵點(diǎn)，對(duì)圖像質(zhì)量要求較低，不易受到臉型的干擾，計(jì)算得到的頭部標(biāo)注角度更精確。

本發(fā)明的目的之二在于提供頭部角度預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練方法，訓(xùn)練后的頭部角度預(yù)測(cè)模型可以對(duì)頭部圖像中頭部的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。

本發(fā)明的目的之三在于提供頭部角度預(yù)測(cè)方法，可以對(duì)頭部圖像中頭部的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。

本發(fā)明的目的之四在于提供電子設(shè)備，頭部角度標(biāo)注不依賴(lài)于人臉關(guān)鍵點(diǎn)，對(duì)圖像質(zhì)量要求較低，不易受到臉型的干擾，計(jì)算得到的頭部標(biāo)注角度更精確；訓(xùn)練后的頭部角度預(yù)測(cè)模型可以對(duì)頭部圖像中頭部的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。

本發(fā)明的目的之五在于提供存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，頭部角度標(biāo)注不依賴(lài)于人臉關(guān)鍵點(diǎn)，對(duì)圖像質(zhì)量要求較低，不易受到臉型的干擾，計(jì)算得到的頭部標(biāo)注角度更精確；訓(xùn)練后的頭部角度預(yù)測(cè)模型可以對(duì)頭部圖像中頭部的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。

本發(fā)明的目的之一采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

頭部角度標(biāo)注方法，包括以下步驟：

獲取頭部坐標(biāo)系到攝像機(jī)坐標(biāo)系的第一旋轉(zhuǎn)矩陣；

獲取頭部坐標(biāo)系當(dāng)前旋轉(zhuǎn)的方向和角度；

根據(jù)所述第一旋轉(zhuǎn)矩陣、以及所述當(dāng)前旋轉(zhuǎn)的方向和角度計(jì)算頭部坐標(biāo)系到攝像機(jī)坐標(biāo)系的第二旋轉(zhuǎn)矩陣；

若收到旋轉(zhuǎn)結(jié)束指令，則根據(jù)所述第二旋轉(zhuǎn)矩陣計(jì)算頭部標(biāo)注角度。

進(jìn)一步地，若未收到所述旋轉(zhuǎn)結(jié)束指令，則執(zhí)行以下步驟直至收到所述旋轉(zhuǎn)結(jié)束指令：