[发明专利]用于用户跟踪的头部位置内插的系统和方法

说明书

本公开提供“用于用户跟踪的头部位置内插的系统和方法”。一种用于使用不可标识的生物特征来保持跟踪的方法包括：经由计算机视觉系统使用一组面部特征来确定用户的身份；将所述一组面部特征与头部和不包括所述一组面部特征的辅助人类特征点相关联；以及确定所述计算机视觉系统无法定位所述一组面部特征。所述方法包括经由所述计算机视觉系统使用所述头部和所述辅助人类特征点跟踪所述用户。

技术领域

本公开涉及一种生物特征识别模块，所述生物特征识别模块可在头部转动或其他用户位置之间进行内插以减少面部识别延时并优化受试者面部特征的位置跟踪。

背景技术

无源钥匙扣和手机即钥匙(PaaK)系统上提供的一个特征是车辆欢迎模式。使用装置位置，当用户已进入距车辆蒙皮一定位移内的检测区时，车辆向用户致意。当使用车辆上的感知系统跟踪用户时，基于视觉的生物识别技术(诸如面部识别(FR))可实现类似的功能。使用视觉处理技术，可以在车辆感知系统中使用的相机透镜的线性部分内获得相对准确的位置估计。

当受试者转动她/他的头部或躯干时，这可能会遮挡用于连续跟踪和认证受试者的面部特征的生物特征标记，因此对同一个体的连续跟踪可能会出现挑战。头部相对感知系统相机的视线转动超过大约30度可能会增加生物特征识别检测的复杂性。这可能导致用户位置跟踪过程丢失，用户面部特征检测的延时增加，以及因系统所需的额外视觉计算而引起的关闭负载增加。此外，在用户头部转动导致连续跟踪过程中出现间隙后，用户每次转动头部时，车辆欢迎模式计时器可能必须重新启动，这可能会降低欢迎特征的有用性。

关于这些和其他考虑因素，提出了本文的公开内容。

发明内容

在一些实施例中，一种生物特征识别模块可在头部转动或其他用户位置之间进行内插以减少面部识别延时并优化受试者面部特征的位置跟踪。在认证受试者之后，生物特征识别模块可使用对相机视野更不可知的身体其他元素(诸如头部和上半身)来连续地跟踪受试者的位置。

生物特征识别模块可依赖于用户的最后一个已知的相关联标识(ID)，直到用户面部的清晰正面视图返回到图像帧。当用户可能相对于相机视野以奇怪角度定位时，这使得能够更精确地跟踪用户，减少了延时，并且还减少了使用面部识别(FR)在某一时间段内认证用户所需的计算负载。执行该过程可包括当用户的头部在相对于车辆感知系统的标称视野内时，对用户的面部的图像帧进行采样。生物特征识别模块表征来自图像帧的面部特性以认证用户，然后将采样的面部图像临时存储在安全存储器中，所述安全存储器包括与认证用户相关联的用户ID以及认证的身体部分在采样图像平面中的位置。当头部转动超出标称范围或者变得无法被生物特征识别模块区分时，所述系统可通过跟踪与先前认证的面部相关联的头部以及辅助人类特性(其可为身体部位、物体、服装设计或其他可能的标识符)来对头部转动进行内插。生物特征识别模块可继续进行内插，直到不再能够检测到头部和辅助人体特征，或者直到头部返回到标称角度。在返回到标称值时，面部识别将恢复并相应地更新存储的值。

辅助人类特征点可包括可见身体部位或关节的位置、受试者衣服上显示的单词或短语、或者图像帧中受试者可能携带的不同所有物，如钱包、包裹、包或另一物体。用于跟踪这些人类特征点的方法可包括头部的斑点检测和轮廓分析、身体的Haar级联检测、用于跟踪骨架图形的运动的2-D和3-D人类姿态估计、以及使用卡尔曼滤波器的光流以预测位置变化。

生物特征识别模块还可利用步态识别来提供补充信息，所述补充信息提供用户意图的标记。步态识别信息可表征用户接近或步行离开车辆时的步行速度和轨迹，这可增加关于用户是否意图接近车辆以进入(和/或离开车辆)的置信度。所述系统可使用与生物特征识别模块相关联的车辆感知系统以及跟踪人类骨骼(身体部位和关节)运动的计算机视觉工具来计算步态。当与车辆一起使用时，生物特征识别模块可确定用户的步态，这可通过在意图置信度分数超过阈值时才参与问候特征(欢迎模式等)来优化钥匙关闭负载。

在本文中更详细地提供了本公开的这些和其他优点。

附图说明