[發明專利]面部角度表示和標注方法、裝置及計算機存儲介質

在審

• 申請號: 202010085400.2
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111325123A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 馮子勇;許慎;褚宗成;張德兵;鄧亞峰
• 申請（專利權）人: 北京格靈深瞳信息技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京新知遠方知識產權代理事務所(普通合伙) 11397
• 代理人: 馬軍芳;張艷

面部角度表示和標注方法、裝置及計算機存儲介質，包括：確定面部角度的表示數據q；其中，所述表示數據q為四元數，q＝e₀+e₁i+e₂j+e₃k，i²＝j²＝k²＝ijk＝?1，e₀稱為q的實部，e₁i+e₂j+e₃k稱為q的虛部；將所述表示數據q進行三維可視化。采用本申請中的方案，解決了現有技術中因為歐拉角表示人臉角度導致的旋轉次序不明、坐標軸是否旋轉不明和萬向鎖等問題，能夠提供更準確的面部角度標注，提高面部角度識別網絡的識別精度。

技術領域

本申請涉及人臉識別技術，具體地，涉及一種面部角度表示和標注方法、裝置及計算機存儲介質、電子設備。

背景技術

人臉角度識別主要應用于人臉識別前的質量過濾和挑選、駕駛員狀態監控等場景。在傳統機器學習方法中，通常是利用人臉的關鍵點和標準關鍵點的三維幾何關系，通過OpenCV中的solvePNP函數迭代求解出人臉角度。在深度學習興起后，越來越多的使用深度卷積網絡直接求人臉角度。

在學術界和工業界，人臉角度表示沿用物體旋轉的表示方式，一般用三個歐拉角：偏航角(yaw)、俯仰角(pitch)和翻滾角(roll)表示。如圖1所示，偏航角表示左右搖頭，俯仰角表示上下點頭，翻滾角表示歪頭。

一般地，訓練深度卷積網絡需要大量的標注數據，如ImageNet數據量超過1400萬，因此，訓練人臉角度網絡也需要人工標注大量的人臉角度數據。

使用歐拉角表示人臉角度有三個缺點：

1.需要指定旋轉軸和旋轉次序，因此一共有12種不同的旋轉次序，給出三個歐拉角時必須同時給出旋轉次序，但旋轉次序很容易被忽略。人臉角度采用的次序一般為卡爾丹角，Roll-Pitch-Yaw。

2.需要約定坐標軸是否隨人臉旋轉，一般旋轉時坐標軸隨人臉一起旋轉，則稱為自身坐標，旋轉時坐標軸固定不動則稱為空間坐標。如果只給出三個歐拉角和旋轉次序，而不給定坐標軸是否旋轉，得到的角度表示是有歧義的。

3.歐拉角存在萬向鎖現象。三個歐拉角中，如果第二個歐拉角旋轉使得第一個旋轉軸和第三個旋轉軸重合，這樣使得旋轉的自由度由三變為二。以卡爾丹角為例，如果Pitch為±π/2，則Roll和Yaw的則合并為一個自由度。因此用歐拉角表示人臉角度會因為萬向鎖而導致有歧義的表示。

現有技術中存在的問題：

采用歐拉角來表示人臉角度容易產生歧義進而導致人臉角度識別精度較低。

發明內容

本申請實施例中提供了一種面部角度表示和標注方法、裝置及計算機存儲介質、電子設備，以在一定程度上緩解上述技術問題。

根據本申請實施例的第一個方面，提供了一種面部角度表示方法，包括如下步驟：

確定面部角度的表示數據q；其中，所述表示數據q為四元數，q＝e₀+e₁i+e₂j+e₃k，i²＝j²＝k²＝ijk＝-1，e₀稱為q的實部，e₁i+e₂j+e₃k稱為q的虛部；

將所述表示數據q進行三維可視化。

根據本申請實施例的第二個方面，提供了一種面部角度表示裝置，包括：