[发明专利]头部姿态识别方法、装置、设备及计算机存储介质

权利要求书

1.一种头部姿态识别方法，其特征在于，包括：

获取目标图像中目标对象的目标头部特征点在二维像素坐标系下的目标二维坐标；

基于头部特征点与预设基准模型中预设特征点的预设对应关系，确定与所述目标头部特征点对应的所述预设特征点在世界坐标系下的目标三维坐标；

基于所述二维像素坐标系与所述世界坐标系的预设变换关系，根据所述目标二维坐标以及所述目标三维坐标计算所述目标对象的头部姿态角，得到目标头部姿态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标图像中目标对象的目标头部特征点在二维像素坐标系下的目标二维坐标，包括：

采集视频流数据中的所述目标图像；

识别所述目标图像中目标对象的目标头部特征点；

基于预设提取算法获取所述目标头部特征点在所述二维像素坐标系下的所述目标二维坐标。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于头部特征点与预设基准模型中预设特征点的预设对应关系，确定与所述目标头部特征点对应的预设特征点在世界坐标系下的目标三维坐标之前，所述方法还包括：

获取第一图像中目标对象的头部特征点在二维像素坐标系下的二维坐标；

获取预设初始模型中的预设特征点在世界坐标系下的三维坐标；

将所述预设特征点在世界坐标系下的三维坐标投影至二维像素平面，得到所述预设特征点在所述二维像素坐标系下的投影二维坐标；

调整所述投影二维坐标，以使所述投影二维坐标与所述头部特征点在二维像素坐标系下的二维坐标重合，得到所述头部特征点与预设初始模型中的预设特征点的预设对应关系。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调整所述投影二维坐标，以使所述投影二维坐标与所述头部特征点在二维像素坐标系下的二维坐标重合，得到所述头部特征点与预设初始模型中的预设特征点的预设对应关系，包括：

基于所述头部特征点与所述预设初始模型中所述预设特征点的预设对应关系和预设拟合模型，调整所述投影二维坐标，以使所述投影二维坐标与所述头部特征点在二维像素坐标系下的二维坐标重合，得到所述头部特征点与预设初始模型中的预设特征点的预设对应关系。

其中，所述预设拟合模型基于如下公式表征：

其中，Y是所述头部特征点在二维像素坐标系下的二维坐标，S为与所述头部特征点对应的所述预设特征点在世界坐标系下的三维坐标，s是缩放参数，R是第一旋转矩阵，t是位移向量，n是所述头部特征点的个数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述二维像素坐标系与所述世界坐标系的预设变换关系，根据所述目标二维坐标以及所述目标三维坐标计算所述目标对象的头部姿态角，得到目标头部姿态，包括：

基于所述二维像素坐标系与所述世界坐标系的预设变换关系，根据所述目标二维坐标以及所述目标三维坐标计算目标旋转矩阵；

根据所述目标旋转矩阵计算所述目标对象的头部姿态角，得到目标头部姿态。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述头部特征点包括头部轮廓特征点以及脸部特征点，所述脸部特征点包括脸部轮廓特征点、左眉特征点、右眉特征点、左眼特征点、右眼特征点、鼻翼特征点、嘴巴特征点和下巴特征点。

7.一种姿态识别装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取目标图像中目标对象的目标头部特征点在二维像素坐标系下的目标二维坐标；

确定模块，用于基于头部特征点与预设基准模型中预设特征点的预设对应关系，确定与所述目标头部特征点对应的所述预设特征点在世界坐标系下的目标三维坐标；

计算模块，用于基于所述二维像素坐标系与所述世界坐标系的预设变换关系，根据所述目标二维坐标以及所述目标三维坐标计算所述目标对象的头部姿态角，得到目标头部姿态。

8.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括：处理器，以及存储有计算机程序指令的存储器；所述处理器读取并执行所述计算机程序指令，以实现如权利要求1-6任意一项所述的头部姿态识别方法。