[发明专利]过滤困难姿态人脸的方法及装置

权利要求书

1.一种过滤困难姿态人脸的方法，其特征在于，包括如下步骤：

一、读取包含人脸的图像；

二、使用人脸检测技术对图像进行人脸检测，输出检测到的人脸矩形位置；每个人脸框单独做后续操作来判定是否困难姿态人脸；若检测不到人脸，则不进行后续处理；

三、使用第一种人脸关键点定位技术对检测到的人脸进行面部关键点检测，得到人脸上多个关键点的位置shape，该shape为一系列预定义的人脸关键点在人脸图像中的坐标位置集合；

四、使用第二种人脸关键点定位技术对检测到的人脸进行面部关键点检测，得到人脸上多个关键点的位置，标示出各个关键点；

五、已知人脸平均脸及其面部关键点avgShape,计算第一种人脸关键点定位技术得到的人脸关键点变换到人脸平均脸的关键点的相似变换矩阵Trans；

六、根据第一定位方法得到定位的人脸变换到平均脸的相似变换矩阵Trans,将第一种和第二种人脸关键点定位技术得到的人脸关键点分别变换到平均脸上得到shape1和shape2；

七、计算如步骤五和六中所述的shape1、shape2以及人脸平均脸的面部关键点avgShape三者中两两之间的距离；定义shape1与shape2之间的距离为dist₁₂,shape1与avgShape之间的距离为dist_1a,shape2与avgShape之间的距离为dist_2a；若dist₁₂小于阈值th1,且dist_1a小于阈值th2，且dist_2a小于阈值th3，则此人脸为候选的容易姿态人脸，否则为困难姿态人脸；

八、对于步骤七中所述候选的容易姿态人脸，计算鼻尖点投影到二维平面是否在人脸内；设置标记flag＝1表示鼻尖点投影到二维平面后在人脸平面内，flag＝0表示不在，根据第一种和第二种人脸关键点定位技术得到的关键点计算出的鼻尖点投影到二维平面是否在人脸内分别表示为flag1和flag2，当flag1＝0且flag2＝0时此候选人脸判定为困难姿态人脸；

其中，计算两组面部关键点之间的距离使用自定义的形状编辑距离；具体步骤如下：

定义两组面部关键点分别为其中pt_i是人脸预定义的关键点的像素坐标；

(1)找出第一组关键点shape1与第二组关键点shape2中欧式距离最小的一对点并计算将移动到的距离矢量(dx,dy)及这一对点的欧式距离dist_i；

(2)将从shape1和shape2中移除，使其不参与后续的距离计算；

(3)将第一组关键点shape1中每个点移动距离(dx,dy)，得到移动后的关键点集合shape1’，将第二组关键点shape2中每个点移动距离(dx,dy)，得到移动后的关键点集合shape2'；

(4)回到步骤(1)，对两组新的关键点shape1’和shape2'计算距离最小的一对点的欧式距离，并完成步骤(2)，(3)形成两组新的关键点；

如此迭代，直到步骤(4)中shape1’和shape2'为空，即两组关键点的所有点对的距离均计算完成，将每次迭代得到的一对点的距离dist_i相加即为两组面部关键点之间的形状编辑距离；

其中，计算鼻尖点投影到二维平面后是否在人脸平面内的方法为：首先获取定位的人脸关键点，然后判定鼻尖是否在由左眼中心、右眼中心、左嘴角、右嘴角四个点组成的矩形内，若在矩形内则鼻尖在人脸平面内，否则不在人脸平面内。