[發(fā)明專利]一種嵌入人臉跟蹤方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810515443.2
• 申請(qǐng)日: 2018-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN108681723A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬宏賓;宋利;周天翼;李梓漩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州目盼智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 鄭州翊博專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41155
• 代理人: 張擎

1.一種嵌入式人臉跟蹤方法，該方法依靠嵌入式人臉跟蹤系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，嵌入式人臉跟蹤系統(tǒng)包括攝像頭模塊、顯示模塊、處理器模塊以及通信模塊，攝像頭模塊通過GPIO接口與處理器模塊連接，顯示模塊通過LCD顯示器接口與處理器模塊連接，通信模塊通過串口與處理器模塊連接，其特征在于：嵌入式人臉跟蹤系統(tǒng)跟蹤單目標(biāo)人臉的方法包括以下步驟：

步驟1、通過攝像頭模塊采集一幅當(dāng)前環(huán)境的圖片，利用256值RGB三通道數(shù)值化方法將圖片信息存儲(chǔ)在一個(gè)三通道矩陣中，將純白色和純黑色中三原色的值設(shè)定為255和0，中間根據(jù)光強(qiáng)均勻地劃分為255等份，通過攝像頭感光部分感知視野中所有位置紅、綠、藍(lán)三原色的強(qiáng)度，觀察其落在哪個(gè)劃分區(qū)間內(nèi)，將其對(duì)應(yīng)的數(shù)值填入矩陣對(duì)應(yīng)位置；

步驟2、通過PICO人臉檢測(cè)方法獲得當(dāng)前人臉的位置，用矩陣的左上角點(diǎn)和矩陣尺寸表示；

步驟3、若檢測(cè)到當(dāng)前場(chǎng)景中存在人臉，則關(guān)閉人臉檢測(cè)模塊，啟動(dòng)子線程；

步驟4、將人臉位置作為參數(shù)傳入子線程中的目標(biāo)跟蹤模塊，利用OPENCV開源庫中的單目標(biāo)跟蹤模塊對(duì)主線程檢測(cè)到的人臉位置進(jìn)行跟蹤，并將跟蹤結(jié)果返回主線程；

步驟5、判斷主線程檢測(cè)跟蹤結(jié)果是否在圖像區(qū)域內(nèi)，若是將人臉位置標(biāo)記在當(dāng)前圖像中，并在顯示模塊中顯示，完成一次人臉跟蹤；若否則結(jié)束子線程，返回步驟2，實(shí)現(xiàn)跟蹤目標(biāo)的動(dòng)態(tài)刷新和跟蹤結(jié)果的校正。

2.一種嵌入式人臉跟蹤方法，該方法依靠嵌入式人臉跟蹤系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，嵌入式人臉跟蹤系統(tǒng)包括攝像頭模塊、顯示模塊、處理器模塊以及通信模塊，攝像頭模塊通過GPIO接口與處理器模塊連接，顯示模塊通過LCD顯示器接口與處理器模塊連接，通信模塊通過串口與處理器模塊連接，其特征在于：嵌入式人臉跟蹤系統(tǒng)跟蹤多目標(biāo)人臉的方法包括以下步驟：

步驟1、通過攝像頭模塊采集一幅當(dāng)前環(huán)境的圖片，利用256值RGB三通道數(shù)值化方法將圖片信息存儲(chǔ)在一個(gè)三通道矩陣中，將純白色和純黑色中三原色的值設(shè)定為255和0，中間根據(jù)光強(qiáng)均勻地劃分為255等份，通過攝像頭感光部分感知視野中所有位置紅、綠、藍(lán)三原色的強(qiáng)度，觀察其落在哪個(gè)劃分區(qū)間內(nèi)，將其對(duì)應(yīng)的數(shù)值填入矩陣對(duì)應(yīng)位置；

步驟2、通過PICO等人臉檢測(cè)方法獲得當(dāng)前人臉的位置，用矩陣的左上角點(diǎn)和矩陣尺寸表示，獲取的人臉位置可能不止一個(gè)，將檢測(cè)結(jié)果存儲(chǔ)在標(biāo)準(zhǔn)C++容器vector中；

步驟3、若檢測(cè)到當(dāng)前場(chǎng)景中存在人臉的數(shù)量N不為0，則通過pthread_kill函數(shù)獲取當(dāng)前線程的狀態(tài)信息，若狀態(tài)信息為無效，則創(chuàng)建子線程，將人臉位置作為參數(shù)傳入子線程中的目標(biāo)跟蹤模塊，利用OPENCV開源庫中的多目標(biāo)跟蹤模塊MultiTracker，采用TrackerKCF模塊或TrackerTLD模塊跟蹤算法對(duì)主線程檢測(cè)到的人臉位置進(jìn)行跟蹤，并將跟蹤結(jié)果返回主線程；若狀態(tài)信息有效，則計(jì)算N個(gè)區(qū)域與跟蹤結(jié)果的N0個(gè)區(qū)域匹配度，采用遍歷法得到N個(gè)檢測(cè)人臉區(qū)域與N0個(gè)人臉跟蹤區(qū)域重疊的區(qū)域及重疊區(qū)域的像素個(gè)數(shù)，取N個(gè)區(qū)域中重疊像素個(gè)數(shù)小于20的區(qū)域作為新的人臉區(qū)域加入多目標(biāo)跟蹤模塊MultiTracker中，將新的跟蹤結(jié)果返回主線程，實(shí)現(xiàn)了人臉的動(dòng)態(tài)添加；

步驟4、主線程檢測(cè)所有的跟蹤區(qū)域是否在圖像區(qū)域內(nèi)，若是則將人臉位置標(biāo)記在當(dāng)前圖像中，并在顯示模塊中顯示，完成一次人臉跟蹤，否則結(jié)束子線程，返回步驟2，實(shí)現(xiàn)跟蹤目標(biāo)的動(dòng)態(tài)刷新和跟蹤結(jié)果的校正。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式人臉跟蹤方法，其特征在于：所述OPENCV開源庫中的單目標(biāo)跟蹤模塊為TrackerKCF模塊或TrackerTLD模塊中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種嵌入式人臉跟蹤方法，其特征在于：所述嵌入式跟蹤系統(tǒng)的跟蹤結(jié)果標(biāo)記在圖像中，傳入Qt界面圖像槽中刷新，通過LCD顯示屏排線傳輸?shù)絃CD顯示屏上顯示，并通過通訊模塊將跟蹤目標(biāo)圖像和位置傳給上位機(jī)進(jìn)行儲(chǔ)存。