[发明专利]一种机器人实时表情模仿方法及装置

说明书

本发明涉及机器人技术领域，公开了一种机器人实时表情模仿方法及装置。该方法通过识别待检测人脸图像，可以获得图像中的所有人脸上的关键点位置，根据这些关键点位置确定待检测人脸图像中的待模仿人脸，实时将待检测人脸图像的当前帧与上一帧作对比，可以得出待模仿人脸的变换趋势和变换比例，变换趋势用于调整机器人的头部转动角度，变换比例用于计算机器人的所有舵机的转动角度和运行时间，以使机器人的舵机可以控制机器人的动作，对待模仿人脸进行表情模仿。本发明利用人脸关键点检测模型提取关键点，可以提高关键点位置的精度；通过自动获取待模仿人脸的表情变化，可以提高机器人表情模仿的实时性和智能性，也减小机器人表情模仿的误差。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机器人实时表情模仿方法及装置。

背景技术

表情模仿机器人是一种能够通过视觉和语音输入来实现对人类表情进行模拟并产生相应反应的人工智能系统。其技术背景主要包括计算机视觉、语音识别、自然语言处理和机器学习等领域。在计算机视觉方面，表情模仿机器人需要通过摄像头获取人类面部表情，并对这些表情进行分析和识别。在语音识别和自然语言处理方面，表情模仿机器人需要通过麦克风获取人类的语音输入，并利用自然语言处理技术将语音指令转化为计算机可理解的形式，从而使机器人了解用户的需求。在机器学习方面，表情模仿机器人需要对大量的人类表情和对应反应进行训练，以便对不同的场景和表情做出相应反应。

目前表情机器人的表情模仿的方式大致有两种，一种是通过人工手动设定表情动作，但这种方式耗时费力，效率低下，成本高，没有实时性；另一种是基于传统的视觉方法提取关键点，但这种方式精度不高，存在较大误差。

发明内容

本发明提供了一种机器人实时表情模仿方法及装置，可以提高提取关键点的精度，提高机器人表情模仿的实时性和智能性，减小机器人表情模仿的误差。

为了解决上述技术问题，本发明的第一实施例提供了一种机器人实时表情模仿方法，包括：

实时获取待检测人脸图像的当前帧，利用预设的人脸关键点检测模型识别出所述待检测人脸图像中若干个人脸的所有关键点位置；

根据所述所有关键点位置确定所述待检测人脸图像中的待模仿人脸；

将待检测人脸图像的当前帧与上一帧作对比，获取待模仿人脸的所有关键点坐标的变换趋势和变换比例；

根据所述变换趋势调整机器人的头部转动角度，以使待模仿人脸始终处于人脸检测区域中；

根据所述变换比例，计算控制所述机器人的若干个舵机的转动角度和运行时间；

根据所述若干个舵机的转动角度和运行时间控制所述机器人的若干个舵机进行移动，以使所述机器人对待模仿人脸进行实时表情模仿。

本发明通过识别待检测人脸图像，可以获得图像中的所有人脸上的关键点位置，根据这些关键点位置可以确定待检测人脸图像中待模仿人脸，利用人脸关键点检测模型进行关键点提取，可以提高关键点位置的精度；实时将待检测人脸图像的当前帧与上一帧作对比，可以得出待模仿人脸的变换趋势和变换比例，其中变换比例用于计算机器人的所有舵机的转动角度和运行时间，以使机器人的舵机可以根据计算得出的转动角度和运行时间控制机器人的动作，对待模仿人脸进行表情模仿，通过自动获取待模仿人脸的表情变化，生成机器人移动的数据，可以提高机器人表情模仿的实时性和智能性，同时也可以减小机器人表情模仿的误差。

进一步地，所述利用预设的人脸关键点检测模型识别出所述待检测人脸图像中若干个人脸的所有关键点位置，具体为：

利用预设的人脸关键点检测模型，将待检测人脸图像输入至所述人脸关键点检测模型的主干网进行特征提取；

将提取出的特征与所述人脸关键点检测模型内保存的特征进行相似性判断，并进行回归分析得出所述待检测人脸图像中若干个人脸的所有关键点位置。