[发明专利]一种机器人装置的面部检测、识别及跟踪方法和系统

说明书

本发明公开了一种机器人装置的面部检测、识别和及跟踪方法和系统。所述方法包括从机器人装置的摄像机中获取视频帧；对所述视频帧执行面部检测处理，以检测所述视频帧中至少一个面部，并在所述面部检测处理后，识别所述视频帧中所检测到的至少一个所述面部。此所述方法还包括使用一特征点跟踪器和一相关跟踪器的组合，来执行基于视觉的跟踪处理以跟踪所识别出的至少一个面部，在所述基于视觉的跟踪处理后，执行检测和跟踪融合处理，并提供所述被识别出的至少一个面部的预期目标估计。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种机器人装置的面部检测、识别及跟踪方法和系统。

背景技术

人机交互已成为机器人领域的一个重要课题。检测人类表现的能力必须要嵌入到高级机器人中。人脸检测、识别及跟踪于活跃人机交互方案中是至关重要的，因为一个人的面部动作深深地关系到其意图和注意力。鲁棒人脸检测、识别及跟踪已在多种应用中显示了其价值，例如照看家中的年长者或医院的病人，提高公共场合的安全性，传送产品给给定的人等。

然而，在机器人平台上运行上述面部相关任务的精准度要求，是高级机器人以自然的方式与人类通讯的至关重要的元件。常见的挑战是人和机器人的移动总是处于不可控状态，这导致人脸和背景随时间在镜头里变化很快。因此，在机器人上执行与面部相关任务的精准度可能下降。

本发明所公开方法和系统用于解决上述至少一个问题以及其他问题。

发明内容

本发明一方面公开了一种机器人装置的面部检测及跟踪方法。所述方法包括：从机器人装置的摄像机中获取视频帧；对所述视频帧执行面部检测处理，以检测所述视频帧中的至少一个面部，并在所述面部检测处理之后，识别所述视频帧中所检测到的至少一个面部。所述方法还包括使用一个特征点跟踪器和一个相关跟踪器的组合，来执行一个基于视觉的跟踪处理以跟踪所识别出的至少一个的面部，在所述基于视觉的跟踪处理后，执行一个检测和跟踪融合处理，并提供所述被识别的至少一个面部的预期目标估计。

本发明的另一方面公开了一种带有计算机程序的永久性计算机可读介质，当由一处理器执行时，所述计算机程序执行一种机器人装置的面部检测和跟踪方法。所述方法包括从机器人装置的摄像机中获取视频帧；对所述视频帧进行面部检测处理，以检测所述视频帧中的至少一个面部，并在所述面部检测处理之后，识别所述视频帧中所检测到的至少一个面部。所述方法还包括使用一个特征点跟踪器和一个相关跟踪器的组合，来执行一个基于视觉的跟踪处理以跟踪所识别出的至少一个的面部，在所述基于视觉的跟踪处理后，执行一个检测和跟踪融合处理，并提供所述被识别的至少一个面部的预期目标估计。

本发明的另一方面公开了一个机器人装置的面部检测和跟踪系统。所述面部检测和跟踪系统包括一面部检测模块，一面部识别模块，一基于视觉的跟踪模块，和一检测器及跟踪器融合模块。所述面部检测模块用于从所述机器人装置的一摄像机中获取一视频帧，以及在所述视频帧内执行一面部检测处理以检测在所述视频帧内的至少一个面部。所述面部识别模块用于，在所述面部检测处理后，识别所述视频帧内所检测到的至少一个面部。所述基于视觉的跟踪模块用于执行一基于视觉的跟踪处理，使用一个特征点跟踪器和一个相关跟踪器的组合来跟踪所述被识别的至少一个面部。所述检测器和跟踪融合模块用于，在所述基于视觉的跟踪处理后，执行一检测和跟踪融合处理，以及提供所述被识别的至少一个面部的预期目标估计。

本领域技术人员可根据本发明公开的说明书，权利要求书，以及说明书附图，理解本发明的其他方面。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中的一个工作平台示意图；

图2为本发明具体实施例的计算系统的示意图；

图3为本发明具体实施例的交互性的面部检测、识别和跟踪系统示意图；

图4为本发明具体实施例的跟踪融合模块示意图；