[发明专利]人与相机之间距离的估计方法及系统

权利要求书

1.一种人与相机之间距离的估计方法，其特征在于，包括:

对拍摄人的照片进行人脸检测，并定位出两个瞳孔的像素坐标；

根据拍摄照片的相机投影模型、相机的内参矩阵以及定位的两个瞳孔像素坐标，建模人与相机之间距离计算的模型公式；

将平均瞳距值代入所述人与相机距离计算的模型公式，得到人与相机的距离。

2.根据权利要求1所述的人与相机之间距离的估计方法，其特征在于，在所述对拍摄人的照片进行人脸检测的步骤之前，还包括：

对相机进行参数标定，标定的参数包括相机的内参矩阵以及畸变参数，通过所述内参矩阵和畸变参数对照片进行去畸变处理。

3.根据权利要求2所述的人与相机之间距离的估计方法，其特征在于，所述通过所述内参矩阵和畸变参数对照片进行去畸变处理，包括：

将相机坐标系下的三维点投影到预设归一化图像平面，获取三维点对应的像素平面二维点，以及三维点通过内参矩阵得到归一化平面上的坐标列向量；

根据相机透镜径向畸变参数、切向畸变参数及对应的坐标转变关系，获取相机坐标系上三维点去畸变后的归一化平面上的点；

将去畸变后的归一化平面上的点通过内参矩阵投影到像素平面上，得到该点在照片图像上的正确坐标位置。

4.根据权利要求3所述的人与相机之间距离的估计方法，其特征在于，

将相机坐标系下的三维点用列向量[X,Y,Z]^T表示，三维点对应的像素平面二维点为[u,v]^T，同时设平面Z＝1的平面为归一化平面；将三维点投影到归一化图像平面，设各个点在归一化平面上的坐标用列向量形式[x,y]^T表示，则有关系：

通过像素平面二维点[u,v]^T以及三维点通过内参矩阵得到归一化平面上的点[x,y]^T，设列向量形式[x_distorted,y_distorted]^T为考虑透镜径向畸变和切向畸变情况下，相机坐标系上三维点在归一化平面上的投影，则有如下变换关系：

式中，k₁,k₂,k₃为径向畸变参数，p₁,p₂为切向畸变参数，r表示归一化平面上的点[x,y]^T与坐标系原点[0,0]^T之间的距离；

去畸变后的归一化平面上的点[x_distorted,y_distorted]^T通过内参矩阵投影到像素平面上，得到该点在图像上的正确坐标位置[u_distorted,v_distorted]^T：

式中，f_x,f_y为相机焦距；c_x,c_y为主点坐标。

5.根据权利要求2所述的人与相机之间距离的估计方法，其特征在于，还包括：

对去畸变处理后的照片进行人脸检测，并检测照片中人的年龄，根据年龄判定是儿童或成年人，将儿童或成年人的平均瞳距值代入所述人与相机距离计算的模型公式，得到人与相机的距离。