[发明专利]一种嵌入式人脸跟踪方法及装置

摘要

本发明公开了一种嵌入式人脸跟踪方法及装置，人脸图像处理模块对红外摄像头采集的人脸图像进行处理获得最终人脸窗口，水平偏差计算模块计算最终人脸窗口中心点横坐标与红外摄像头采集图像的中心点的水平偏差，PWM模块控制舵机云台转动带动红外摄像头转动修正偏差。本发明采用红外摄像头跟随技术，可以使检测到的人脸区域一直处于采集图像中心，避免驾驶员人脸超出采集图像范围而造成漏检。

主权项

1.一种嵌入式人脸跟踪方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：通过红外摄像头采集驾驶员工作图像，并将图像转换为灰度图；步骤2：通过统计步骤1生成的灰度图的各个灰度级像素出现次数，利用灰度均匀化处理，获得均匀化图像；步骤3：利用正面人脸检测器对步骤2生成的均匀化图像进行人脸检测，获得多个初级人脸候选窗口，并应用非极大抑制NMS合并高度重叠的初级人脸候选窗口；步骤4：将经过非极大抑制NMS处理的初级人脸候选窗口在纵向上进行二等分，截取上半部分区域图像输入已经训练好的深度卷积神经网络进行判断人眼是否存在，保留检测到眼睛的人脸候选窗口作为最终人脸窗口；步骤5：经过步骤1‑4，获得了最终人脸窗口，计算最终人脸窗口中心点的坐标,以及计算最终人脸窗口中心点横坐标与红外摄像头采集图像的中心点的水平偏差；其中水平偏差是由候选人脸窗口中心点横坐标x与红外摄像头采集图像的中心点横坐标w₁差值，经过归一化计算而得，其公式为：Δ＝((x‑w₁)/w₁‑a₁)*a₂   (8)其中，x代表候选人脸窗口中心点横坐标值，w₁代表红外摄像头采集图像中心点横坐标，当a₁取值0.5，a₂取值2时，Δ取值将归一化为[‑1，1]范围；步骤6：将步骤5所获得水平偏差通过串口通讯传送给LattePanda控制板内嵌的Arduino Leonardo单片机，Arduino Leonardo单片机通过PWM控制舵机云台转动红外摄像头下的舵机云台转动修正偏差；舵机云台修正偏差是将归一化后水平偏差最小化，从而更新舵机云台转角，其公式为：angle＝ag+T*Δ   (9)其中，angle为更新后舵机云台转角，ag为舵机云台原始转角，T为旋转因子，Δ为候选人脸中心点横坐标与红外采集图像中心点横坐标水平偏差。