[发明专利]头部姿势和分心估计

说明书

一种用于估计用户的头部姿势角度的计算机实现方法，包括：确定与所述用户的多个图像的第一图像相关联的第一头部姿势轴和与拍摄所述图像的相机相关联的相机轴之间的第一旋转。在与所述用户的第二图像相关联的第二头部姿势轴和所述相机轴之间确定第二旋转。根据所述多个图像中的光反射，确定所述第一和第二头部姿势轴。可以根据所述第一旋转和所述第二旋转估计所述用户的头部姿势角度。可以根据估计的头部姿势角度生成警报。

相关申请案交叉申请

本申请要求于2018年1月9日递交的发明名称为“头部姿势和分心估计”的第15/865,732号美国申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及估计人类关注焦点，在特定实施例中，还涉及头部姿势和分心估计。

背景技术

随着手持智能设备的普及，分心驾驶是道路上增长最快的安全问题之一。例如，根据国家安全委员会的数据，至少27％的车祸涉及到手机相关的驾驶员分心，包括拨号、短信、接听等。在美国，汽车事故是第四大死因。这些分心驾驶事故造成了大量的生命损失和经济损失。

人类头部姿势被广泛认为是估计人类注意力焦点的重要视觉提示。特别地，在汽车环境中，头部姿势估计是注意力监测和驾驶员行为分析的关键要素之一，在分心驾驶系统中具有适用性。

发明内容

现描述各种示例从而以简化的形式引入概念的选择，这些概念将在以下具体实施方式中进行进一步的描述。本发明内容的目的不在于识别权利要求书保护的主题的关键或必要特征，也不在于限制权利要求书保护的主题的范围。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于估计用户的头部姿势角度的计算机实现方法。所述方法可以包括一个或多个处理器确定与所述用户的多个图像的第一图像相关联的第一头部姿势轴和与拍摄所述图像的相机相关联的相机轴之间的第一旋转。所述一个或多个处理器可以确定与所述用户的所述多个图像的第二图像相关联的第二头部姿势轴和所述相机轴之间的第二旋转。根据所述多个图像中的光反射，确定所述第一和第二头部姿势轴。所述一个或多个处理器根据所述第一旋转和所述第二旋转估计所述用户的头部姿势角度。所述一个或多个处理器可以根据所述估计的头部姿势角度生成警报。

可选地，在上述任一实施例中，所述光反射包括来自多个光源的角膜反射。所述一个或多个处理器还能根据所述用户的眼睛的至少一个图像检测所述角膜反射。所述一个或多个处理器根据所述角膜反射确定所述用户的眼睛的角膜曲率中心的三维(three-dimensional，简称3D)坐标，所述第一和第二头部姿势轴根据所述确定的3D坐标居中。

可选地，在上述任一实施例中，所述一个或多个处理器可用于检索所述用户的面部特征参数，其中，所述面部特征参数指示所述用户的多个面部特征相对于初始头部姿势轴的3D坐标。

可选地，在上述任一实施例中，所述一个或多个处理器根据所述面部特征参数可用于检测所述第一图像和所述第二图像中的所述多个面部特征。

可选地，在上述任一实施例中，所述一个或多个处理器根据所述检测到的所述多个面部特征可用于确定所述第一旋转和所述第二旋转。

可选地，在上述任一实施例中，所述一个或多个处理器可用于确定所述角膜反射的来源，其中，所述来源包括所述用户的左眼或所述用户的右眼。

可选的，在上述任一实施例中，所述多个面部特征的3D坐标涉及：到所述左眼的角膜曲率中心、所述右眼的所述角膜曲率中心或两眼的所述角膜曲率中心之间的中点。

可选的，在上述任一实施例中，所述多个面部特征包括所述用户的眼睛和所述用户的嘴巴中的一个或两个。

可选的，在上述任一实施例中，所述第一图像为所述用户的正面姿势图像，所述第二图像为继所述第一图像后获得的图像。