[發明專利]一種基于視覺的額頭檢測方法、裝置和電子設備

在審

• 申請號: 202010535633.8
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111860154A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 鄒李兵;張一凡;王學強;張富強
• 申請（專利權）人: 歌爾股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 權鮮枝

1.一種基于視覺的額頭檢測方法，其中，包括：

獲取目標對象的圖像幀；

對所述圖像幀進行人臉檢測，得到用于定位所述圖像幀上人臉位置的人臉定位框和人臉圖像幀；

對所述人臉圖像幀進行特征點檢測，得到多個臉部特征點；

利用所述多個臉部特征點和所述人臉定位框，分別計算頭部位姿參數和用于定位所述圖像幀上額頭位置的初始額頭定位框；

利用所述頭部位姿參數對所述初始額頭定位框進行修正，獲得修正后的額頭定位框。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述頭部位姿參數包括用于指示目標對象頭部的水平方向位姿變化角度；通過如下方式獲得該水平方向位姿變化角度：

從所述多個臉部特征點中獲取左眉部特征點、右眉部特征點，以及從所述人臉定位框獲取左上側頂點與右上側頂點；

計算由左眉部特征點與右眉部特征點形成的第一線段和由左上側頂點與右上側頂點形成的第二線段之間的夾角，將計算得到的所述夾角作為所述水平方向位姿變化角度。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，在計算由左眉部特征點與右眉部特征點形成的第一線段和由左上側頂點與右上側頂點形成的第二線段之間的夾角之前，還包括：

利用所述左眉部特征點、右眉部特征點與左上側頂點、右上側頂點之間的坐標位置關系，檢測目標對象頭部的動作幅度；

當動作幅度在許可范圍內時，計算所述夾角作為所述水平方向位姿變化角度；當動作幅度超出許可范圍內時，基于所述圖像幀的動作幅度檢測失敗，重新獲取目標對象的圖像幀。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，利用所述左眉部特征點、右眉部特征點與左上側頂點與右上側頂點之間的坐標位置關系，檢測目標對象頭部的動作幅度，包括：

在所述圖像幀所在的圖像坐標系中，分別獲得所述左眉部特征點水平方向的坐標、右眉部特征點水平方向的坐標、由左上側頂點與右上側頂點確定的中心點水平方向的坐標；

當所述左眉部特征點水平方向的坐標和/或右眉部特征點水平方向的坐標小于所述中心點水平方向的坐標時，確定所述動作幅度在許可范圍內；

當所述左眉部特征點水平方向的坐標和所述右眉部特征點水平方向的坐標均不小于所述中心點水平方向的坐標時，確定所述動作幅度超出許可范圍內。

5.根據權利要求2所述的方法，其中，初始額頭定位框為由左上角頂點、右上角頂點、左下角頂點和右下角頂點構成的四邊形，利用所述頭部位姿參數和所述人臉定位框對所述初始額頭定位框進行修正，包括：

利用所述頭部位姿參數和所述人臉定位框對初始額頭定位框的左上角頂點與右上角頂點的坐標位置進行修正；

將由修正后的左上角頂點、修正后的右上角頂點、初始額頭定位框中的左下角頂點和初始額頭定位框中的右下角頂點確定的矩形框作為修正后的額頭定位框。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，利用所述頭部位姿參數和所述人臉定位框對初始額頭定位框的左上角頂點與右上角頂點的坐標位置進行修正，包括：

計算所述初始額頭定位框中由左上角頂點與左下角頂點形成的第三線段的長度，以及計算所述初始額頭定位框中由右上角頂點與右下角頂點形成的第四線段的長度；

選擇所述第三線段與所述第四線段中長度較短的線段作為修正后的額頭定位框的高度；

利用所述水平方向位姿變化角度和所述高度對所述初始額頭定位框中的左上角頂點坐標與右上角頂點坐標進行修正，獲得修正后的左上角頂點與修正后的右上角頂點。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，利用所述多個臉部特征點和所述人臉定位框計算用于定位所述圖像幀上額頭位置的初始額頭定位框，包括：

從所述多個臉部特征點中獲取左眉部特征點、右眉部特征點，以及從所述人臉定位框獲取由左上側頂點與右上側頂點形成的參考直線；

獲取由所述左眉部特征點、右眉部特征點向所述參考直線做垂線所形成的兩個交點；

由所述兩個交點和所述左眉部特征點、右眉部特征點確定的四邊形作為所述初始額頭定位框。