[发明专利]基于人脸特征的手机姿态实时估计方法

说明书

一种基于人脸特征的手机姿态实时估计方法，包括以下步骤：1)当用户在使用智能手机的过程中发生手机整体旋转而触发重力传感器时，重力传感器将相应的信息记录并反馈给相应的程序，报告程序手机当前的一个摆放姿态；将使用原生的手机系统所提供的功能所反馈的数据来反馈；程序收到反馈数据后，通知手机摄像头开启工作；2)对此时的场景进行拍摄捕捉，拍摄以图像的形式，同时程序对该场景图像进行分析，包括人脸的识别捕捉和人脸姿态的识别，从而通过分析得到相应的反馈数据，通知手机做屏幕旋转；3)回馈手机屏幕，对智能手机屏幕进行合适的旋转。本发明提供一种高可靠性的、对资源和能耗要求低的基于人脸特征的手机姿态实时估计方法。

技术领域

本发明涉及一种通过人脸识别与重力传感器相结合的技术的手机姿态转换方法。

背景技术

目前，随着智能手机的普及以及其功能的不断完善，智能手机已经成为人的生活中不可或缺的一部分之一。在智能手机的发展历程中，不仅仅只有软件技术的革新，更有硬件水平的更新换代。现在的智能手机大都配备了多种传感器，主要包括重力传感器(Gravity)，加速度传感器(Accelerometer)、磁场传感器(Magnetic、Field)和光传感器(Light)等。这些传感器的存在极大的扩展了智能手机的功能。其中通过重力传感器判断手机的当前姿态是最基本的应用。

然而采用重力传感器判断手机当前姿态往往会产生误判。并且仅仅采用重力传感器来对手机屏幕的旋转做判断不能适用于所有的场景，有的时候甚至出现屏幕的旋转与人的意向相悖的情况。如一个人在侧躺着的时候，如果此时拿着手机，根据重力传感器的测量，手机屏幕将倾向于横向。然而，这样的屏幕会与人脸呈一个90度的角的偏差，即手机仅仅根据重力传感器做屏幕旋转的偏差问题。

由于重力传感器在某些特殊场景里对屏幕的旋转表现的并不如人意，所以大部分人把这项功能选择性的关闭。但这并不意味着这项功能毫无用处，只是它还存在一部分的缺陷。

手机屏幕的旋转的目的是为了适应人的眼部位置，方便人观看手机。综合考虑到手机传感器的特点，通过手机重力传感器与对摄像头捕捉到的人脸做识别两种技术的结合，实现一种具有对硬件资源要求低，低能量开销，高可靠性，且易于实现的手机屏幕旋转方案。

发明内容

为了克服已有技术仅仅使用重力传感器判断手机屏幕是否需要旋转所带来的缺陷，结合摄像头的人脸捕捉以及手机对人脸识别的技术，从软硬件协同的角度，本发明提供一种高可靠性的、对资源和能耗要求低的基于人脸特征的手机姿态实时估计方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于人脸特征的手机姿态实时估计方法，包括以下步骤：

1)重力传感器获取手机旋转信息；

当用户在使用智能手机的过程中发生手机整体旋转而触发重力传感器时，重力传感器将相应的信息记录并反馈给相应的程序，报告程序手机当前的一个摆放姿态；将使用原生的手机系统所提供的功能所反馈的数据来反馈；程序收到反馈数据后，通知手机摄像头开启工作。

2)智能手机摄像头对人脸图像捕捉采集以及进行分析；

对此时的场景进行拍摄捕捉，拍摄以图像的形式，同时程序对该场景图像进行分析，包括人脸的识别捕捉和人脸姿态的识别，从而通过分析得到相应的反馈数据，通知手机做屏幕旋转；

3)回馈手机屏幕，对智能手机屏幕进行合适的旋转

人脸姿态的识别步骤获取反馈数据，数据部分包括手机当前摆放姿态和人脸识别所反馈的数据，通过对这部分数据的分析，对手机屏幕做相应的旋转处理。

进一步，所述步骤1)中，当使用者对手机的摆放姿势进行改变时，重力传感器应反馈当前手机与现实重力坐标面的三个偏差角度；给传感器反馈的偏差角度设定一个阈值，如果偏差角度大于此阈值，将通知摄像头进入人脸图像捕捉采集分析。