[發明專利]人與相機之間距離的估計方法及系統

在審

• 申請號: 202110250900.1
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN115049738A
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 衛彥智;賀軍;王祺鑫;韋旺;康杰
• 申請（專利權）人: 廣東博智林機器人有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/73;G06T5/00;G06V40/16
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 劉靜

1.一種人與相機之間距離的估計方法，其特征在于，包括:

對拍攝人的照片進行人臉檢測，并定位出兩個瞳孔的像素坐標；

根據拍攝照片的相機投影模型、相機的內參矩陣以及定位的兩個瞳孔像素坐標，建模人與相機之間距離計算的模型公式；

將平均瞳距值代入所述人與相機距離計算的模型公式，得到人與相機的距離。

2.根據權利要求1所述的人與相機之間距離的估計方法，其特征在于，在所述對拍攝人的照片進行人臉檢測的步驟之前，還包括：

對相機進行參數標定，標定的參數包括相機的內參矩陣以及畸變參數，通過所述內參矩陣和畸變參數對照片進行去畸變處理。

3.根據權利要求2所述的人與相機之間距離的估計方法，其特征在于，所述通過所述內參矩陣和畸變參數對照片進行去畸變處理，包括：

將相機坐標系下的三維點投影到預設歸一化圖像平面，獲取三維點對應的像素平面二維點，以及三維點通過內參矩陣得到歸一化平面上的坐標列向量；

根據相機透鏡徑向畸變參數、切向畸變參數及對應的坐標轉變關系，獲取相機坐標系上三維點去畸變后的歸一化平面上的點；

將去畸變后的歸一化平面上的點通過內參矩陣投影到像素平面上，得到該點在照片圖像上的正確坐標位置。

4.根據權利要求3所述的人與相機之間距離的估計方法，其特征在于，

將相機坐標系下的三維點用列向量[X,Y,Z]^T表示，三維點對應的像素平面二維點為[u,v]^T，同時設平面Z＝1的平面為歸一化平面；將三維點投影到歸一化圖像平面，設各個點在歸一化平面上的坐標用列向量形式[x,y]^T表示，則有關系：

通過像素平面二維點[u,v]^T以及三維點通過內參矩陣得到歸一化平面上的點[x,y]^T，設列向量形式[x_distorted,y_distorted]^T為考慮透鏡徑向畸變和切向畸變情況下，相機坐標系上三維點在歸一化平面上的投影，則有如下變換關系：

式中，k₁,k₂,k₃為徑向畸變參數，p₁,p₂為切向畸變參數，r表示歸一化平面上的點[x,y]^T與坐標系原點[0,0]^T之間的距離；

去畸變后的歸一化平面上的點[x_distorted,y_distorted]^T通過內參矩陣投影到像素平面上，得到該點在圖像上的正確坐標位置[u_distorted,v_distorted]^T：

式中，f_x,f_y為相機焦距；c_x,c_y為主點坐標。

5.根據權利要求2所述的人與相機之間距離的估計方法，其特征在于，還包括：

對去畸變處理后的照片進行人臉檢測，并檢測照片中人的年齡，根據年齡判定是兒童或成年人，將兒童或成年人的平均瞳距值代入所述人與相機距離計算的模型公式，得到人與相機的距離。