[发明专利]一种人脸跟踪系统与方法

摘要

本发明提供一种人脸跟踪系统与方法。人脸跟踪系统包括智能设备、电机控制模块、旋转模块和通讯模块，其中，所述智能设备可固定于所述旋转模块之上。人脸跟踪方法包括以下步骤当前视频图像读取、图像预处理、人脸检测获取模板人脸、模板人脸特征值计算、下一帧图像候选人脸特征值计算、候选人脸特征值与模板人脸特征值匹配、人脸位置计算，以及所述电机控制模块控制所述旋转模块调整智能设备位置使人脸处于屏幕中央。本发明通过人脸跟踪方法自动控制所述旋转模块，可以使人们在视频聊天、视频会议、视频直播、远程监控、远程自拍时，在自由行动过程中人脸始终处于所述智能设备的屏幕画面中。

主权项

一种人脸跟踪系统与方法，其特征在于：人脸跟踪系统包括智能设备、电机控制模块、旋转模块、通讯模块，其中，智能设备可固定于旋转模块之上；人脸跟踪方法在智能设备、电机控制模块、旋转模块、通讯模块间分配操作，包括以下步骤：（1）读取当前帧视频图像Ik；（2）计算当前帧视频图像Ik的平均亮度BM(Ik) ，并令j=0，其中j为帧计数变量；（3）如果Bbl≥BM(Ik)≥Bbr，则将Ik 作为后续检测的图像I’并转至步骤（5）；否则，转至步骤（4）；其中Bbl是亮度过暗的阈值，Bbr是亮度过亮的阈值；（4）对图像Ik进行亮度调整得到新的图像I’；（5）在图像I’中检测人脸，选择最大的人脸Fmax；（6）将Fmax作为后续跟踪使用的人脸模板Ft，并记录Ft的位置P(Ft)及大小S(Ft)，求Ft的人脸特征值A(Ft)；（7）判断跟踪得到的人脸是否处于屏幕中央宽度为W的区域，若在此区域中则转至步骤（8）；若人脸不在屏幕中央宽度为W的区域，则计算前后两个位置的位移距离，根据位移距离计算人脸到正中央需要的偏转量，将偏转量通过通讯模块发送给电机控制系统，转至步骤（8），同时电机控制系统控制旋转模块旋转相应偏移量，带动智能设备旋转使人脸处于屏幕中央；（8）读取下一帧视频图像Ik+1，并令j=j+1；（9）如果j≥N，则转至步骤（2）；否则，转至步骤（10）；其中，N为更新模板的间隔帧数；（10）在图像Ik+1中P(Ft)位置，选取大小为S(Ft)的图像作为候选人脸Fc，计算Fc的人脸特征值A(Fc)；（11）比对A(Fc)与A(Ft)，若Fc是Ft，则转至步骤（7）；若Fc不是Ft，则转至步骤（8）。