[发明专利]一种教育辅助机器人及其控制方法

说明书

本发明公开了一种教育辅助机器人及其控制方法，执行以下步骤：从拍摄的图像中捕抓并识别学生人脸，对学生进行考勤；从拍摄的图像中捕抓教师人脸并确认目标，对教师进行目标跟随；能从图像中自动辨别出目标人物的角色，并对应不同的目标人物，作出不同的动作，包括考勤和目标跟随，进而能配置更多不同的响应功能，减轻教师工作负担。

技术领域

本发明涉及自动机器人领域，特别是一种教育辅助机器人及其控制方法。

背景技术

现在，一个教师管理多个班级或者多个课程，工作繁重。为减轻教师的工作压力，提高教师的工作效率；提供一种具有智能化的教育辅助机器人，为教师分担工作是必须的。但机器人需要人为控制，则还需要花费人手，浪费人力。另外，若机器人无法辨别出各种角色，即教师、学生及其他人员，则无法对应不同的角色作出不同的响应。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种教育辅助机器人及其控制方法，能分辨出目标并实现目标的自动跟随。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

本发明的第一方面，一种教育辅助机器人的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

从拍摄的图像中捕抓并识别学生人脸，对学生进行考勤；

从拍摄的图像中捕抓教师人脸并确认目标，对教师进行目标跟随。

上述教育辅助机器人的控制方法至少具有以下的有益效果：实现从拍摄的图像中，辨别出不同目标的角色，对应不同角色作出不同的动作，对学生进行考勤，对教师进行目标跟随；进而在对教师跟随后，根据教师的进一步指令实现更多的协作功能，从而起到辅助教师工作的目的。

根据本发明的第一方面，所述从拍摄的图像中捕抓并识别学生的人脸，对学生进行考勤包括以下步骤：

接收输入的学生相片建立学生签到表；

通过双目摄像头拍摄实时的图像；

通过深度人脸识别算法从拍摄的图像中捕抓并识别学生人脸；

将识别得到的学生人脸与所述学生签到表的学生相片匹配完成考勤。

根据本发明的第一方面，所述通过深度人脸识别算法从拍摄的图像中捕抓并识别学生人脸包括以下步骤：

采用LBP直方图对图像纹理化并提取人脸特征；

利用所述人脸特征通过SVR处理得到二维对齐的二维人脸；

基于所述二维人脸的关键点对人脸狄罗尼三角化并在人脸轮廓边缘处添加三角形；

将三角化的人脸转换为正面朝前的三维人脸；

将所述三维人脸经过人脸表示、归一化和分类处理，得到学生人脸识别结果。

根据本发明的第一方面，所述从拍摄的图像中捕抓教师人脸并确认目标，对教师进行目标跟随包括以下步骤：

构建二维地图；

通过深度人脸识别算法从双目摄像头拍摄的图像中捕抓教师人脸并确认目标；

根据双目摄像头连续拍摄的图像，由目标在图像前一帧所在位置推断出目标在图像后一帧的位置，创建目标的运动轨迹；

根据目标的运动轨迹在所述二维地图上进行局部路径规划以及全局路径规划。

根据本发明的第一方面，所述构建二维地图包括以下步骤：

获取机器人的运动姿态和周边图像并从所述周边图像提取地标信息；

根据机器人的运动姿态和所述地标信息生成二维地图。