[发明专利]一种基于图像比对和航向姿态系统的头部姿态检测方法

权利要求书

1.一种基于图像比对和航向姿态系统的头部姿态检测方法，其特征在于，具体步骤包括：

A、通过新架构，建立M个被测对象的人脸姿态数据库

(1)对被测对象m建立人脸姿态数据库，m＝0；

(2)以被测对象m的人头中心为坐标原点，分别以Roll轴、Yaw轴、Pitch轴的[-π，π]建立旋转平面；

(3)将航向姿态系统固定在被测对象m的人头正面，对人脸姿态进行实时检测；

(4)通过航向姿态系统拍摄被测对象m的正面人脸图像，记录被测对象m正面人脸图像的姿态信息A₀[a₀,b₀,c₀]，其中，a₀是指被测对象m的正面人脸与Roll轴的夹角，b₀是指被测对象m的正面人脸与Yaw轴的夹角，c₀是指被测对象m的正面人脸与Pitch轴的夹角；a₀、b₀、c₀的取值范围均为(0-0.5)°；

(5)以1°-2°为旋转幅度，在被测对象m头部可允许旋转的范围内，被测对象m的头部在Roll轴、Yaw轴、Pitch轴进行旋转，实时拍摄大量人脸图像，并实时记录人脸图像对应的姿态信息A_i[a_i,b_i,c_i]，以m为关键词，录入人脸姿态数据列表中；a_i是指当前旋转角度下被测对象m的人脸与Roll轴的夹角，b_i是指当前旋转角度下被测对象m的人脸与Yaw轴的夹角，c_i是指当前旋转角度下被测对象m的人脸与Pitch轴的夹角；

(6)当m＜M时，更换人脸，m加1，重复步骤(2)-(5)；当m＝M时，进入步骤B；

B、对待测人脸图像进行人脸识别，找出人脸姿态数据列表中最相近的人脸图像，得出待测人脸图像的姿态信息

a、对待测人脸图像进行预处理，所述预处理包括依次进行尺寸缩小、直方图均衡化、肤色边缘提取；当待测人脸图像为静态图像时，进入步骤b；当待测人脸图像为视频序列时，进入步骤c；

b、通过人脸识别技术将待测人脸图像与人脸姿态数据列表中的每个人脸图像一一进行比对，找出与待测人脸图像最相近的人脸图像，该最相近的人脸图像的姿态信息即待测人脸图像的姿态信息；

c、将视频序列的每一帧待测人脸图像执行步骤b，得到每一帧待测人脸图像的姿态信息，计算平均姿态信息，即视频序列的姿态信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像比对和航向姿态系统的头部姿态检测方法，其特征在于，a₀＝0°，b₀＝0°，c₀＝0°。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于图像比对和航向姿态系统的头部姿态检测方法，其特征在于，所述人脸识别技术为模板匹配或特征脸。