[发明专利]一种高精度面部识别空间定位方法

权利要求书

1.一种高精度面部识别空间定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在人的面部正前方放置一组深度摄像头，以所述深度摄像头为原点建立空间坐标系；

S2，利用深度摄像头获取人的面部距离深度摄像头最近的点在摄像头坐标系下的空间坐标(x,y,z)；

S3，利用深度摄像头获取人面部的彩色图片，采用轮廓跟踪算法对彩色图片进行轮廓分析得到人的面部轮廓线，并通过调整轮廓线两侧的像素明度得到五官轮廓清晰的彩色图片；

S4，利用S3中得到的清晰的彩色图片，根据人脸特征识别算法及人的面部特性推算人的面部相对于摄像头的角度(rx,ry,rz)；

S5，将S2,S4中获取的点坐标和角度合成完整的3D空间坐标(x,y,z,rx,ry,rz)；

步骤S3包括以下步骤：

S31，利用所述深度摄像头中的普通光学摄像头获取人面部的彩色图片，并采用轮廓跟踪算法对彩色图片进行分析，得到人的面部轮廓线；

S32，将S31中的轮廓线映射到人面部的红外点云图像上；

S33，沿着所述红外点云图像上的轮廓线，分析轮廓线两边点云的坐标值；若两边点云坐标值的高度存在较大跳变，则表明该轮廓真实有效；若不存在较大跳变，则表明该轮廓是由于光线过强造成阴影而形成的伪轮廓；

S34，在彩色图片上，将所述伪轮廓对应位置两侧的像素明度调至接近，即暗区向明区方向调整，以消除光线过强造成的阴影；

S35，在红外点云图像上，遍历找出高度跳变较大的区域；

S36，将S35中高度跳变较大的区域映射至彩色图，将高度向上跳变的区域的像素明度调亮，将高度向下跳变的区域的像素明度调暗，以消除光线过暗造成的影响。

2.根据权利要求1所述的一种高精度面部识别空间定位方法，其特征在于，步骤S2中，利用所述深度摄像头中的红外摄像头获取人面部的红外点云图像，找到人的面部距离摄像头最近的点，即鼻尖，获取其在摄像头坐标系下的空间坐标(x,y,z)。

3.根据权利要求1所述的一种高精度面部识别空间定位方法，其特征在于，步骤S4中，利用步骤S3中得到的清晰的彩色图片，采用人脸特征识别算法找到图片中包括人的鼻尖、鼻根、眼角、嘴角、眉毛在内的特征点，并根据人脸部的左右对称性，推算出人的面部相对于摄像头的角度(rx,ry,rz)。

4.根据权利要求3所述的一种高精度面部识别空间定位方法，其特征在于，从步骤S3中的彩色图片获取人的面部特征点的方法包括以下步骤：

S51，人脸采集，从所述彩色图片中采集人脸图像；

S52，人脸检测，包括检测人脸的位置和检测人脸的关键点；

S52，获取面部特征点，通过变换矩阵将人脸图像向量映射为人脸特征向量，再选取面部特征点。

5.根据权利要求4所述的一种高精度面部识别空间定位方法，其特征在于，所述面部特征点包括人脸上68个特征点。