[发明专利]人脸跟踪方法及系统

说明书

本发明涉及计算机视觉跟踪技术领域，具体公开一种人脸跟踪方法，包括以下步骤：步骤1，在初始位置的人脸框内均匀撒点，初始化需要跟踪的点集，形成初始帧；步骤2，利用光流法对人脸框中的所有点进行光流跟踪，获得每个被跟踪点下一时刻的新位置；步骤3，基于所述新位置估算出下一时刻人脸框的位置，同时再根据预测点的位置可估算下一时刻人脸框的大小，获得人脸尺度的变化。本发明具有使得人脸跟踪过程更加的鲁棒与实用，提高了人脸跟踪的速度及准确度，同时对资源配置要求低，降低了成本的有益效果。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，特别涉及一种人脸跟踪方法及系统。

背景技术

人脸跟踪作为个体识别中一个重要技术手段，由于其直观性，目前已经越来越受到重视，同时其应用也越来越广泛。

人脸跟踪过程主要涉及到两个方面的技术：人脸分析与目标跟踪。首先需要在图像中定位出人脸的区域，然后基于该区域提取人脸的相应特征，并进行目标跟踪的过程。目前现有的人脸跟踪技术主要分为两个类别：基于人脸关键点的跟踪和基于人脸区域图像的跟踪。第一种跟踪方法主要基于在人脸上提取得到的关键点，对这些关键点进行特征点的跟踪，从而实现人脸的跟踪。这种方法需要在定位出人脸后，再进一步提取人脸的关键点，然后再进行跟踪，在步骤上多了一个环节，其缺点是速度慢。另一种基于人脸区域图像的跟踪方法，其实质就是将人脸当成一种统一的物体类别，然后进行跟踪。通常这类方法基于在线学习来实现，通过在线不断更新优化模型来完成跟踪的过程，相对之前的方法更加的复杂，因此需要更多的计算资源，其缺点是对计算资源要求较高。

基于此，本发明提出一种可运行在嵌入式低配置板卡上的快速人脸跟踪方法，以适用于机器人等诸多领域中对特定人脸进行长期的跟踪工作。

发明内容

本发明旨在克服现有人脸跟踪系统，计算速度慢、计算资源要求高的技术缺陷，提供一种人脸跟踪方法及系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种人脸跟踪方法，包括以下步骤：

步骤1，在初始位置的人脸框内均匀撒点，初始化需要跟踪的点集，形成初始帧；

步骤2，利用光流法对人脸框中的所有点进行光流跟踪，获得每个被跟踪点下一时刻的新位置；

步骤3，基于所述新位置估算出下一时刻人脸框的位置，同时再根据预测点的位置可估算下一时刻人脸框的大小，获得人脸尺度的变化。

一些实施例中，所述步骤2中，所述光流跟踪包括前向光流及后向光流，用于剔除跟踪错误的光流点。

一些实施例中，所述步骤2包括：所述初始位置的点集经过前向光流跟踪后获取新位置的点集；对新位置的点集进行后向光流跟踪；统计得到点集跟踪的误差。

一些实施例中，还包括以下步骤：进行最邻近比较，截取前一帧的人脸框区域与当前帧的人脸框区域进行特征的相似度比较，判断所跟踪的人脸框区域是否正确。

一些实施例中，采用像素平均值、方差以及EOH特征进行最邻近比较。

相应地，本发明还提供一种人脸跟踪系统，包括以下模块：

人脸框设置模块，用于在初始位置的人脸框内均匀撒点，初始化需要跟踪的点集，形成初始帧；

光流跟踪模块，用于利用光流法对人脸框中的所有点进行光流跟踪，获得每个被跟踪点下一时刻的新位置；

人脸框估算模块，基于所述新位置估算出下一时刻人脸框的位置，同时再根据预测点的位置可估算下一时刻人脸框的大小，获得人脸尺度的变化。

一些实施例中，所述光流跟踪模块进行前向光流跟踪及后向光流跟踪，用于剔除跟踪错误的光流点。