[发明专利]一种基于移动机器人的人脸数据自动采集标注方法、系统及其电子设备

权利要求书

1.一种基于移动机器人的人脸数据自动采集标注方法，该方法应用于人脸数据自动采集标注系统，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤S1、人脸数据自动采集标注系统进行初始化操作；

步骤S2、移动机器人在既定路径上运动；

步骤S3、当移动机器人的摄像头采集到人脸图像后，通过人脸检测算法检测出当前人脸在对应图像检测框中的位置，调整摄像头采集当前检测到的人脸图像，从所述检测到的人脸图像中提取人脸特征；

步骤S4、对提取的所述人脸特征与搭建的人脸特征数据库中的特征进行匹配，确定当前提取的所述人脸特征是否已存在于人脸特征数据库中，若当前提取的所述人脸特征已存在人脸特征数据库中，则返回并执行步骤S2；机器人继续在既定路径上运动，若当前提取的所述人脸特征不在人脸特征数据库中，则执行步骤S5；

步骤S5、机器人将基于运动信息和vslam算法确定移动机器人摄像头的位姿变化；

步骤S6、根据移动机器人摄像头的位姿变化和三角测量法得到检测人脸的三维空间位置；

步骤S7、得到所述检测人脸的三维空间位置后，移动机器人规划路径来拍摄不同角度的人脸照片，采集不同角度人脸的特征，为该人脸设置新的人脸编号信息，将拍摄所述人脸照片时人脸机器人的相对位置标注到所述人脸照片的照片信息中；

步骤S8、将新的人脸编号信息与该人脸不同角度的特性信息存入到人脸特征数据库中，返回执行步骤S2，移动机器人回到既定路径上继续运动。

2.如权利要求1所述的人脸数据自动采集标注方法，其特征在于，在步骤S1中，所述人脸数据自动采集标注系统进行初始化操作，具体包括：

步骤S101、导入初始化参数以及标记栅格，其中，所述初始化参数包括：系统采集时长、采集人脸目标数量、人脸采集相似度阈值、移动机器人移动最大速度、环绕运动安全距离；所述标记栅格包括：既定巡航路线上多个标记点；

步骤S102、导入环境地图，将当前机器人所在位置设置为定位零点；

步骤S103、将环境地图转化为环境栅格地图；

步骤S104、将环境栅格地图的各个栅格中包括墙体在内的各种障碍物所在位置设置为不可通行栅格，其他栅格被设置为可通行栅格。

3.如权利要求1所述的人脸数据自动采集标注方法，其特征在于，所述环境栅格地图中栅格大小的划分取决于机器人的外廓大小，每个单元栅格的边长为机器人最大外廓长度加上预设定的避障安全距离。

4.如权利要求1所述的人脸数据自动采集标注方法，其特征在于，在步骤S3中，所述通过人脸检测算法检测出当前人脸在对应图像检测框中的位置，具体包括：

利用HOG+SVM方法将图像中人脸部分分割出来，并提取人脸部分特征，形成特征向量，根据人脸的特征向量信息和特征在图像检测框中的位置信息推测出完整人脸的位置。

5.如权利要求1所述的人脸数据自动采集标注方法，其特征在于，在步骤S5中，所述基于运动信息和vslam算法确定移动机器人摄像头的位姿变化，包括：

步骤501、根据移动机器人定位变化的运动信息，结合odom和imu传感器数据，计算机器人拍摄两张连续照片之间的位姿变化；

步骤502、用vslam算法计算拍摄这两张照片的摄像头相对位姿变化；

步骤503、结合机器人位姿变化和摄像头位姿变化，计算出摄像头绝对位姿变化。

6.如权利要求1所述的人脸数据自动采集标注方法，其特征在于，在步骤S6中，所述根据移动机器人摄像头的位姿变化和三角测量法得到检测人脸的三维空间位置，具体包括：

步骤601、根据拍摄相邻两张照片摄像头绝对位姿变化，和人脸在两张图片中的位置，通过三角测量法，计算出人脸相对摄像头的空间位置；

步骤602、结合机器人拍摄上述连续两张照片时的定位信息和人脸相对与摄像头的空间位置，计算人脸的相对机器人定位零点的空间位置。