[发明专利]一种基于Kinect的自动面部追踪方法

摘要

一种基于Kinect的自动面部追踪方法，步骤为：(1)将Kinect与可编程旋转摄像机组成为追踪设备并进行标定；(2)通过Kinect获取人体骨骼数据序列，并从中提取头部骨骼点在Kinect坐标系中的坐标；(3)利用当前摄像机的外参数和当前Kinect的外参数得到Kinect坐标系到摄像机坐标系的变换矩阵；(4)利用步骤(3)中获取的变换矩阵将步骤(2)中得到的头部骨骼点坐标变换到摄像机坐标系中，而后计算摄像机在水平和垂直方向需要旋转的角度以及需要缩放的倍数；(5)根据步骤(4)中求得的角度和倍数，驱动摄像机进行相应的旋转和缩放，使得摄像机能够追踪人的面部运动。本发明利用连续获取的骨骼数据序列驱动摄像机旋转和缩放，可有效地实现自动面部追踪。

主权项

一种基于Kinect的自动面部追踪方法，其特征在于包含如下步骤：(1)将追踪设备放置在稳定的位置，追踪设备由Kinect和可编程旋转摄像机组成，通过标定得到摄像机的内参数、Kinect的内参数以及摄像机的外参数、Kinect的外参数；(2)通过Kinect获取人体骨骼数据序列，并从中提取头部骨骼点在Kinect坐标系中的坐标，提取方法为直接提取，或者是在提取过程中结合骨骼点之间的约束关系进行优化；(3)完成步骤(2)以后，利用步骤(1)中得到的摄像机的外参数和Kinect的外参数，按照在步骤(1)中追踪设备位置放置方式，计算当前摄像机的外参数和当前Kinect的外参数并利用它们得到Kinect坐标系到摄像机坐标系的变换矩阵；(4)利用步骤(3)中获取的变换矩阵将步骤(2)中得到的头部骨骼点在Kinect坐标系中的坐标变换到摄像机坐标系中，得到头部骨骼点在摄像机坐标系中的坐标并利用该坐标计算摄像机在水平和垂直方向需要旋转的角度以及需要缩放的倍数；(5)根据步骤(4)中求得的角度和倍数，驱动摄像机进行相应的旋转和缩放，使得摄像机能够追踪人的面部运动。