[发明专利]人脸偏转图像获取系统及方法

权利要求书

1.一种人脸偏转图像获取系统，其特征在于，至少包括：

工作站，用于采集偏转指令，并对被摄人脸初始化；

偏转装置，用于根据所述偏转指令控制并执行被摄人脸角度的偏转；

成像装置，用于拍摄偏转的被摄人脸，得到人脸偏转图像。

2.根据权利要求1所述的人脸偏转图像获取系统，其特征在于，所述工作站接收的偏转指令记录了已设置的被摄人脸偏转角和俯仰角。

3.根据权利要求1所述的人脸偏转图像获取系统，其特征在于，所述偏转装置包括：

云台控制器，用于根据所述偏转指令控制云台的角度；

抓手，用于固定被摄人脸；

云台，用于调整所述抓手的偏转角和俯仰角。

4.根据权利要求3所述的人脸偏转图像获取系统，其特征在于，所述抓手是弹性橡胶材质。

5.根据权利要求1所述的人脸偏转图像获取系统，其特征在于，所述成像装置包括至少两台摄像机。

6.根据权利要求5所述的人脸偏转图像获取系统，其特征在于，所述摄像机与被摄人脸处于同一高度，相邻摄像机之间的距离为1～100厘米，摄像机的焦距为10～200厘米。

7.根据权利要求1所述的人脸偏转图像获取系统，其特征在于，所述摄像机参数标定后，经工作站在成像装置坐标系进行人脸位置的初始化后在偏转装置的辅助下拍照，所述成像装置坐标系是以摄像机光心连线的中点为原点，X轴与光心连线重合，Z轴与原点的光轴所在方向重合，并根据右手坐标系得到Y轴方向。

8.根据权利要求7所述的人脸偏转图像获取系统，其特征在于，所述摄像机的参数标定是通过棋盘格标定方式拍摄5～40幅图像，得到标定参数，或采用默认的标定参数。

9.根据权利要求7所述的人脸偏转图像获取系统，其特征在于，所述摄像机人脸位置的初始化是标记特征点后由两台摄像机拍摄同一时刻视野中同一人脸。

10.根据权利要求9所述的人脸偏转图像获取系统，其特征在于，所述工作站包括：

采集模块，用于接收偏转指令；

分割模块，用于通过颜色分割得到所述人脸图像中的特征点；

初始化模块，用于计算得到所述特征点在成像装置坐标系统下的空间位置及法向向量，并计算所述法向向量与成像装置坐标系Z轴的偏转角，将偏转角分解为左右偏转角以及上下俯仰角，使法向向量与Z轴平行，以建立人脸坐标系。

11.根据权利要求9所述的人脸偏转图像获取系统，其特征在于，所述标记特征点是指用三个直径小于2mm的红斑分别标记左眉根、右眉根以及鼻子与上唇连接线中点。

12.一种人脸偏转图像获取方法，包括如下步骤：

参数标定；

标记特征点，由拍摄同一时刻视野中同一人脸，分别分割出人脸图像中的特征点，计算得到所述特征点在成像装置坐标系下的空间位置及法向向量，并计算所述法向向量与成像装置坐标系Z轴的偏转角，将偏转角分解为左右偏转角以及上下俯仰角，使法向向量与Z轴平行，以建立人脸坐标系；

拍摄偏转的被摄人脸，得到人脸偏转图像。

13.根据权利要求12所述的人脸偏转图像获取方法，其特征在于，所述参数标定的过程是：

通过棋盘格标定方式拍摄5～40幅图像，得到标定参数，或采用默认的标定参数。

14.根据权利要求11所述的人脸偏转图像获取方法，其特征在于，所述成像装置坐标系是以摄像机光心连线的中点为原点，X轴与光心连线重合，Z轴与原点的光轴所在方向重合，并根据右手坐标系得到Y轴方向。

15.根据权利要求12所述的人脸偏转图像获取方法，其特征在于，所述标记特征点的过程是：

用三个直径小于2mm的红斑分别标记左眉根、右眉根以及鼻子与上唇连接线中点，并通过颜色分割出所标记的红斑。