CN109389093A - 基于人脸识别的面向型追踪方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于人脸识别的面向型追踪方法，包括步骤：S1：实时采集图像；S2：处理图像数据并判断图像数据内是否包括人脸目标，如包括人脸目标继续后续步骤；S3：利用人脸识别算法判断人脸目标是否位于图像数据的中心位置；如位于中心位置，摄像头进行拍摄；否则，计算人脸目标与中心位置的位置偏差；摄像头进行拍摄步骤前还包括步骤S4：测量人脸目标与追踪摄像装置的距离，判断距离是否在预设距离范围内，根据判断结果控制调节行进装置；S5：根据位置偏差控制两舵机的旋转角度，使得人脸目标位于图像数据的中心位置；S6：控制摄像头进行拍摄。本发明的一种基于人脸识别的面向型追踪方法，可实现目标的实时跟进拍摄，灵活性强。

Description

基于人脸识别的面向型追踪方法

技术领域

本发明涉及目标图像追踪领域，尤其涉及一种基于人脸识别的面向型追踪方法。

背景技术

目前尚缺乏一种可实现对目标实时跟进、灵活性强、且可对目标进行自动追踪的摄像方法。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种基于人脸识别的面向型追踪方法，可实现目标的实时跟进拍摄，灵活性强。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于人脸识别的面向型追踪方法，包括步骤：

S1：通过一追踪摄像装置的一摄像头实时采集图像，获得图像数据；所述追踪摄像装置包括所述摄像头、两舵机、一测距传感器、一单片机和一行进装置，所述摄像头、所述舵机、所述测距传感器和所述行进装置连接所述单片机；所述摄像头通过两所述舵机可沿一第一平面和一第二平面转动地固定于所述行进装置上，所述测距传感器与所述行进装置固定；所述行进装置沿一预设路线行进；

S2：所述单片机处理所述图像数据并判断所述图像数据内是否包括一人脸目标，如包括所述人脸目标继续后续步骤，否则返回步骤S1；

S3：利用人脸识别算法判断所述人脸目标是否位于所述图像数据的中心位置；如所述人脸目标位于所述中心位置，所述单片机控制所述摄像头进行拍摄，返回步骤S2；否则，所述单片机计算获得所述人脸目标与所述中心位置的位置偏差，并继续后续步骤；

所述单片机控制所述摄像头进行拍摄步骤前还包括步骤S4：通过所述测距传感器测量所述人脸目标与所述追踪摄像装置的距离，判断所述距离是否在一预设距离范围内，获得一判断结果，所述单片机根据所述判断结果控制调节所述行进装置；

S5：所述单片机根据所述位置偏差控制两所述舵机的旋转角度，使得所述人脸目标位于所述图像数据的中心位置；

S6：所述单片机控制所述摄像头进行拍摄，返回步骤S2。

优选地，所述测距传感器采用相位式测距传感器，所述43步骤进一步包括步骤：

S41：所述测距传感器测量所述人脸目标与所述追踪摄像装置的距离，并向一上位机发送当前所述人脸目标的状态信息和所述数据；

S42：判断所述距离是否在所述预设距离范围内，获得所述判断结果，所述判断结果包括所述距离小于所述预设距离范围、所述距离在所述预设距离范围内和所述距离大于所述预设距离范围；

S43：所述单片机根据所述判断结果和所述行进装置的当前行进方向调节所述行进装置的移动速度，使得当前所述人脸目标与所述追踪摄像装置的距离位于所述预设距离范围内。

优选地，所述S1步骤前还包括：所述摄像头的初始化步骤。

优选地，所述利用人脸识别算法判断所述人脸目标是否位于所述图像数据的中心位置步骤进一步包括步骤：

利用所述人脸识别算法分割所述图像数据并标记特征点；

根据所述特征点确定所述人脸目标的一中心坐标并存储；

根据所述中心坐标判断所述人脸目标是否位于所述图像数据的中心位置。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

将测距传感器和舵机结合在一起，通过调整舵机的角度改变摄像头的位置，结合测距传感器的距离判定控制行进装置的移动速率，实现目标的实时跟进，平台灵活性强。通过调整舵机的方向让摄像头在不改变行进装置的预设导航路线的前提下实时跟进目标对象。同时，根据测距摄像头反馈的目标距离调整行进装置的电机，以调整行进装置的移动速度，保证行进装置和目标对象始终保持在合适的距离范围内。

附图说明

图1为本发明实施例的基于人脸识别的面向型追踪方法的流程图。

具体实施方式

下面根据附图1，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1，本发明实施例的一种基于人脸识别的面向型追踪方法，包括步骤：

S1：通过一追踪摄像装置的一摄像头实时采集图像，获得图像数据；追踪摄像装置包括摄像头、两舵机、一测距传感器、一单片机和一行进装置，摄像头、舵机、测距传感器和行进装置连接单片机；摄像头通过两舵机可沿一第一平面和一第二平面转动地固定于行进装置上，测距传感器与行进装置固定；行进装置沿一预设路线行进。

在S1步骤前还包括：摄像头的初始化步骤。

S2：单片机处理图像数据并判断图像数据内是否包括一人脸目标，如包括人脸目标继续后续步骤，否则返回步骤S1。

S3：利用人脸识别算法判断人脸目标是否位于图像数据的中心位置；如人脸目标位于中心位置，单片机控制摄像头进行拍摄，返回步骤S2；否则，单片机计算获得人脸目标与中心位置的位置偏差，并继续后续步骤。

其中，利用人脸识别算法判断人脸目标是否位于图像数据的中心位置步骤进一步包括步骤：

利用人脸识别算法分割图像数据并标记特征点；

根据特征点确定人脸目标的一中心坐标并存储；

根据中心坐标判断人脸目标是否位于图像数据的中心位置。

单片机控制摄像头进行拍摄步骤前还包括步骤S4：通过测距传感器测量人脸目标与追踪摄像装置的距离，判断距离是否在一预设距离范围内，获得一判断结果，单片机根据判断结果控制调节行进装置；

其中，测距传感器采用相位式测距传感器，S4步骤进一步包括步骤：

S41：测距传感器测量人脸目标与追踪摄像装置的距离，并向一上位机发送当前人脸目标的状态信息和数据；

S42：判断距离是否在预设距离范围内，获得判断结果，判断结果包括距离小于预设距离范围、距离在预设距离范围内和距离大于预设距离范围；

S43：单片机根据判断结果和行进装置的当前行进方向调节行进装置的移动速度，使得当前人脸目标与追踪摄像装置的距离位于预设距离范围内。

S5：单片机根据位置偏差控制两舵机的旋转角度，使得人脸目标位于图像数据的中心位置。

S6：单片机控制摄像头进行拍摄，返回步骤S2。

本发明实施例的一种基于人脸识别的面向型追踪方法，将测距传感器和舵机结合在一起，通过调整舵机的角度改变摄像头的位置，结合测距传感器的距离判定控制行进装置的移动速率，实现目标的实时跟进，平台灵活性强。

通过调整舵机的方向让摄像头在不改变行进装置的预设导航路线的前提下实时跟进目标对象。同时，根据测距摄像头反馈的目标距离调整行进装置的电机，以调整行进装置的移动速度，保证行进装置和目标对象始终保持在合适的距离范围内。

同时，追踪摄像装置的软件部分基于嵌入式环境开发，在不需要大幅度改变已有的嵌入式硬件基础上，调整算法即可改变三大模块，***灵活性强。

本实施例中，行进装置采用四轮驱动平台。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于人脸识别的面向型追踪方法，包括步骤：

S1：通过一追踪摄像装置的一摄像头实时采集图像，获得图像数据；所述追踪摄像装置包括所述摄像头、两舵机、一测距传感器、一单片机和一行进装置，所述摄像头、所述舵机、所述测距传感器和所述行进装置连接所述单片机；所述摄像头通过两所述舵机可沿一第一平面和一第二平面转动地固定于所述行进装置上，所述测距传感器与所述行进装置固定；所述行进装置沿一预设路线行进；

S2：所述单片机处理所述图像数据并判断所述图像数据内是否包括一人脸目标，如包括所述人脸目标继续后续步骤，否则返回步骤S1；

S3：利用人脸识别算法判断所述人脸目标是否位于所述图像数据的中心位置；如所述人脸目标位于所述中心位置，所述单片机控制所述摄像头进行拍摄，返回步骤S2；否则，所述单片机计算获得所述人脸目标与所述中心位置的位置偏差，并继续后续步骤；

所述单片机控制所述摄像头进行拍摄步骤前还包括步骤S4：通过所述测距传感器测量所述人脸目标与所述追踪摄像装置的距离，判断所述距离是否在一预设距离范围内，获得一判断结果，所述单片机根据所述判断结果控制调节所述行进装置；

S5：所述单片机根据所述位置偏差控制两所述舵机的旋转角度，使得所述人脸目标位于所述图像数据的中心位置；

S6：所述单片机控制所述摄像头进行拍摄，返回步骤S2。

2.根据权利要求1所述的基于人脸识别的面向型追踪方法，其特征在于，所述测距传感器采用相位式测距传感器，所述S4步骤进一步包括步骤：

S41：所述测距传感器测量所述人脸目标与所述追踪摄像装置的距离，并向一上位机发送当前所述人脸目标的状态信息和所述数据；

S42：判断所述距离是否在所述预设距离范围内，获得所述判断结果，所述判断结果包括所述距离小于所述预设距离范围、所述距离在所述预设距离范围内和所述距离大于所述预设距离范围；

S43：所述单片机根据所述判断结果和所述行进装置的当前行进方向调节所述行进装置的移动速度，使得当前所述人脸目标与所述追踪摄像装置的距离位于所述预设距离范围内。

3.根据权利要求2所述的基于人脸识别的面向型追踪方法，其特征在于，所述S1步骤前还包括：所述摄像头的初始化步骤。

4.根据权利要求3所述的基于人脸识别的面向型追踪方法，其特征在于，所述利用人脸识别算法判断所述人脸目标是否位于所述图像数据的中心位置步骤进一步包括步骤：

利用所述人脸识别算法分割所述图像数据并标记特征点；

根据所述特征点确定所述人脸目标的一中心坐标并存储；

根据所述中心坐标判断所述人脸目标是否位于所述图像数据的中心位置。