CN113553889A - 人脸跟踪方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出人脸跟踪方法及设备。方法包括：接收摄像头采集的监控场景中的图像；检测每一帧图像中的人脸；在检测到的人脸中搜索关注人脸；根据所述关注人脸在当前帧图像中的位置，计算所述关注人脸相对当前帧图像中心点的水平位移和垂直位移；根据计算出的水平位移和垂直位移，计算若将所述关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平和垂直方向上需要转动的水平角度和垂直角度；根据所述水平角度和所述垂直角度分别控制水平转向电机和垂直转向电机，以使得水平转向电机和垂直转向电机分别控制摄像头的可转动头部转动对应角度。本发明实施例实现了对监控场景中的特定人脸的跟踪。

Description

人脸跟踪方法及设备

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，尤其涉及人脸跟踪方法及设备。

背景技术

人脸检测是检测人脸在画面中所在的位置，以及双眼、鼻尖、嘴角的坐标。目前，在进行目标跟踪时，均先采用人脸检测的方式检测出人脸的位置，并用矩形框标定出人脸，然后随矩形框的中心转动摄像头，达到人脸始终处于画面中心。

发明内容

本发明实施例提出人脸跟踪方法及设备，以实现对监控场景中的特定人脸的跟踪。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种人脸跟踪方法，该方法包括：

接收摄像头采集的监控场景中的图像；

检测每一帧图像中的人脸；

在检测到的人脸中搜索关注人脸；

根据所述关注人脸在当前帧图像中的位置，计算所述关注人脸相对当前帧图像中心点的水平位移和垂直位移；

根据计算出的水平位移和垂直位移，计算若将所述关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平和垂直方向上需要转动的水平角度和垂直角度；

根据所述水平角度和所述垂直角度分别控制水平转向电机和垂直转向电机，以使得水平转向电机和垂直转向电机分别控制摄像头的可转动头部转动对应角度。

所述计算所述关注人脸相对当前帧图像中心点的水平位移和垂直位移包括：

计算所述关注人脸的鼻尖相对当前帧图像中心点的水平位移dx和垂直位移dy；

所述计算若将所述关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平和垂直方向上需要转动的水平角度和垂直角度包括：

计算hor＝(dx/W)*α，ver＝(dy/H)*β；

其中，W为当前帧图像的宽度，H为当前帧图像的高度，α为摄像头的水平视角，β为摄像头的垂直视角，hor为将所述关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平方向上需要转动的水平角度，ver为将所述关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在垂直方向上需要转动的垂直角度。

所述根据所述水平角度和所述垂直角度分别控制水平转向电机和垂直转向电机之后进一步包括：

在后续帧图像中跟踪所述关注人脸，若跟踪到，则返回所述根据所述关注人脸在当前帧图像中的位置，计算所述关注人脸相对当前帧图像中心点的水平位移和垂直位移的动作；若在后续连续预设数目帧图像中都未跟踪到所述关注人脸时，返回所述检测每一帧图像中的人脸的动作。

所述在检测到的人脸中搜索关注人脸之后、计算所述关注人脸相对当前帧图像中心点的水平位移和垂直位移之前进一步包括：

若搜索到多个关注人脸，则根据预先设定的各关注人脸的优先级，在所述多个关注人脸中选择优先级最高的关注人脸；

且，所述根据所述关注人脸在当前帧图像中的位置，计算所述关注人脸相对当前帧图像中心点的水平位移和垂直位移为：

根据所述优先级最高的关注人脸在当前帧图像中的位置，计算所述优先级最高的关注人脸相对当前帧图像中心点的水平位移和垂直位移；

所述计算若将所述关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平和垂直方向上需要转动的水平角度和垂直角度包括：

计算若将所述优先级最高的关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平和垂直方向上需要转动的水平角度和垂直角度。

所述检测每一帧图像中的人脸之后、所述在检测到的人脸中搜索关注人脸之前进一步包括：

对于检测到的每个人脸，分别判断该人脸的面积s是否满足：Smin≤s≤Smax，若是，则确定该人脸为合格人脸，否则，确定该人脸为不合格人脸，其中，Smin、Smax为预设值；

所述在检测到的人脸中搜索关注人脸包括：

在合格人脸中搜索关注人脸。

所述Smax根据如下方式确定：

在监控场景中，逐渐减小人脸与摄像头之间的距离，同时摄像头实时采集包含该人脸的图像，当摄像头采集的图像中的人脸开始模糊时，将此时图像中的人脸的面积作为Smax；

所述Smin根据如下方式确定：

在监控场景中，逐渐增大人脸与摄像头之间的距离，同时人脸变换在场景中的位置，且摄像头实时跟踪人脸，当摄像头的转动速度开始跟踪不上人脸时，将此时图像上的人脸的面积作为Smin。

所述检测每一帧图像中的人脸之后、所述在检测到的人脸中搜索关注人脸之前进一步包括：

对于检测到的每个人脸分别执行：计算该人脸的高度h_f，判断是否满足：h_fmin≤h_f≤h_fmax，若是，则确定该人脸为合格人脸，否则，确定该人脸为不合格人脸，其中，h_fmin、h_fmax为预设值；或者进一步包括：对于检测到的每个人脸，分别执行：计算该人脸的眼部到嘴部的高度h_e，判断是否满足：h_emin≤h_e≤h_emax，若是，则确定该人脸为合格人脸，否则，确定该人脸为不合格人脸，其中，h_emin、h_emax为预设值；

所述在检测到的人脸中搜索关注人脸包括：

在合格人脸中搜索关注人脸。

所述h_fmin、h_fmax根据如下方式确定：

h_fmin＝cot(β/2)*H*h_fdmin/dmax

h_fmax＝cot(β/2)*H*h_fdmax/dmin

所述h_emin、h_emax根据如下方式确定：

h_emin＝cot(β/2)*H*h_edmin/dmax

h_emax＝cot(β/2)*H*h_edmax/dmin

其中，cot为余切三角函数运算符，β为摄像头的垂直视角，H为图像的高度；

dmax为：在监控场景中，逐渐增大人脸与摄像头之间的距离，同时人脸变换在场景中的位置，且摄像头实时跟踪人脸，当摄像头的转动速度开始跟踪不上人脸时，将此时摄像头与人脸的距离作为dmax；

h_fdmin为预先计算出的、当摄像头与人脸的距离为dmax时人脸的高度；

h_edmin为预先计算出的、当摄像头与人脸的距离为dmax时人脸的眼部到嘴部的高度；

dmin为：在监控场景中，逐渐减小人脸与摄像头之间的距离，同时摄像头实时采集包含该人脸的图像，当摄像头采集的图像中的人脸开始模糊时，将此时摄像头与人脸的距离作为dmin；

h_fdmax为预先计算出的、当摄像头与人脸的距离为dmin时人脸的高度；

h_edmax为预先计算出的、当摄像头与人脸的距离为dmin时人脸的眼部到嘴部的高度。

所述在检测到的人脸中搜索关注人脸包括：

将检测到的人脸的特征与预先提取的关注人脸的特征进行匹配，若匹配上，则确定检测到的人脸为关注人脸；或者，

若关注人脸为非法侵入者的人脸，则将检测到人脸的特征与预先提取的各合法人脸的特征一一匹配，若与任何合法人脸的特征都未匹配上，则确定检测到的人脸为关注人脸。

一种人脸跟踪设备，该设备包括：摄像头、可转动头部、水平转向电机、垂直转向电机和主控芯片，其中：

摄像头与可转动头部固定连接，用于实时采集监控场景的图像，并将图像实时发送给主控芯片；

可转动头部，用于搭载摄像头并与水平转向电机和垂直转向电机连接，在水平转向电机的驱动下，可转动头部能在水平方向上移动，在垂直转向电机的驱动下，可转动头部能在垂直方向上移动；

水平转向电机，用于根据主控芯片的控制，驱动可转动头部在水平方向上移动；

垂直转向电机，用于根据主控芯片的控制，驱动可转动头部在垂直方向上移动；

主控芯片，用于执行如上任一所述方法的步骤，并根据计算出的若将关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平和垂直方向上需要转动的水平角度和垂直角度分别控制水平转向电机和垂直转向电机。

本发明实施例中，在采集到的监控场景图像中检测到人脸后，识别出关注人脸，然后计算关注人脸相对图像中心点的偏移，并控制摄像头转动，使得关注人脸始终处于监控图像的中心，从而实现了对监控场景中的特定人脸的跟踪。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的人脸跟踪方法流程图；

图2为本发明另一实施例提供的人脸跟踪方法流程图；

图3为本发明又一实施例提供的人脸跟踪方法流程图；

图4为本发明实施例提供的人脸跟踪设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

发明人对现有的人脸跟踪方案进行分析，发现存在以下问题：

一、现有方案中只进行人脸检测，而不识别人脸的身份，这样摄像头会跟随任何人脸进行旋转，导致可能忽略了真正需要关注的对象。

二、不考虑人脸与摄像头的距离，对检测到的任何人脸都进行跟踪，而在人脸与摄像头的距离过近时，人脸会比较模糊，跟踪效果较差，当人脸与摄像头的距离较远时，可能导致摄像头转动速度无法跟上目标移动速度，从而导致目标跟丢。

三、针对单帧图像中出现多个人脸没有符合逻辑的措施判断主要人脸，通常都是将面积最大的人脸作为主要人脸进行跟踪，但是在特定场景中面积最大的人脸不一定就是关注对象。

图1为本发明一实施例提供的人脸跟踪方法流程图，其具体步骤如下：

步骤101：接收摄像头采集的监控场景中的图像。

步骤102：检测每一帧图像中的人脸。

步骤103：在检测到的人脸中搜索关注人脸。

步骤104：根据关注人脸在当前帧图像中的位置，计算关注人脸相对当前帧图像中心点的水平位移和垂直位移。

步骤105：根据计算出的水平位移和垂直位移，计算若将关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平和垂直方向上需要转动的水平角度和垂直角度。

步骤106：根据计算出的水平角度和垂直角度分别控制水平转向电机和垂直转向电机，以使得水平转向电机和垂直转向电机分别控制摄像头的可转动头部转动对应角度。

上述实施例中，在采集到的监控场景图像中检测到人脸后，识别出关注人脸，然后计算关注人脸相对图像中心点的偏移，并控制摄像头转动，使得关注人脸始终处于监控图像的中心，从而实现了对监控场景中的特定人脸的跟踪。

图2为本发明另一实施例提供的人脸跟踪方法流程图，其具体步骤如下：

步骤201：接收摄像头采集的监控场景中的图像。

步骤202：检测每一帧图像中的人脸。

步骤203：在检测到的人脸中搜索关注人脸。

一可选实施例中，将检测到的人脸的特征与预先提取的关注人脸的特征进行匹配，若匹配上，则确定检测到的人脸为关注人脸；

或者，若关注人脸为非法侵入者的人脸，则将检测到人脸的特征与预先提取的各合法人脸的特征一一匹配，若与任何合法人脸的特征都未匹配上，则确定检测到的人脸为关注人脸。

步骤204：根据关注人脸在当前帧图像中的位置，计算关注人脸相对当前帧图像中心点的水平位移和垂直位移。

在一可选实施例中，可根据关注人脸的鼻尖在当前帧图像中的位置，计算关注人脸的鼻尖相对当前帧图像中心点的水平位移和垂直位移。

步骤205：根据计算出的水平位移和垂直位移，计算若将关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平和垂直方向上需要转动的水平角度和垂直角度。

一可选实施例中，本步骤具体包括：

计算hor＝(dx/W)*α，ver＝(dy/H)*β；

其中，dx为关注人脸的鼻尖相对当前帧图像中心点的水平位移，dy为关注人脸的鼻尖相对当前帧图像中心点的垂直位移；W为当前帧图像的宽度，H为当前帧图像的高度；α为摄像头的水平视角，β为摄像头的垂直视角；hor为将关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平方向上需要转动的水平角度，ver为将关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在垂直方向上需要转动的垂直角度。

步骤206：根据计算出的水平角度和垂直角度分别控制水平转向电机和垂直转向电机，以使得水平转向电机和垂直转向电机分别控制摄像头的可转动头部转动对应角度。

步骤207：在后续帧图像中跟踪关注人脸，若跟踪到，则返回步骤204。

一可选实施例中，若后续在连续预设数目帧图像中都未跟踪到关注人脸时，则返回步骤202；或者，若后续在连续预设数目帧图像中都未跟踪到关注人脸时，则通过控制水平转向电机和垂直转向电机转动摄像头返回初始位置，返回步骤202。

上述实施例中，当在一帧图像中检测出关注人脸时，在后续帧图像中继续跟踪关注人脸，跟踪到，则继续根据关注人脸相对所在帧图像中心点的位移，控制摄像头转动，使得关注人脸始终处于图像中心；若连续预设数目帧未跟踪到，则重新开始进行人脸检测。

图3为本发明又一实施例提供的人脸跟踪方法流程图，其具体步骤如下：

步骤301：人脸跟踪设备启动时，设备的可转动头部处于初始位置，摄像头开始实时地采集监控场景的图像，并将每帧图像实时传输给主控芯片。

人脸跟踪设备主要包含摄像头、可转动头部、水平转向电机、垂直转向电机和主控芯片。其中：

可转动头部，用于搭载摄像头并与水平转向电机和垂直转向电机连接，在水平转向电机的驱动下，可转动头部可在水平方向上转动，在垂直转向电机的驱动下，可转动头部可在垂直方向上转动；

水平转向电机，用于根据主控芯片发来的水平角度驱动可转动头部水平转动；

垂直转向电机，用于根据主控芯片发来的垂直角度驱动可转动头部垂直转动；

主控芯片，用于执行后续步骤302-309。

可转动头部的初始位置可根据跟踪对象经常出现的位置和范围确定，使得摄像头的初始视野范围覆盖跟踪对象经常出现的位置和范围。

步骤302：对于接收到的每一帧图像，主控芯片实时检测该帧图像中的人脸。

步骤303：对于在该帧图像中检测到的每个人脸，主控芯片分别执行：判断该人脸的面积s是否满足：Smin≤s≤Smax，若是，则确定该人脸为合格人脸，执行步骤304；否则，确定该人脸为不合格人脸，舍弃该人脸。

Smin、Smax可根据预先试验得到。具体地：

在监控场景中，逐渐减小人脸与摄像头之间的距离，同时摄像头实时采集包含该人脸的图像，当摄像头采集的图像中的人脸开始模糊时，将此时图像中的人脸的面积作为Smax；

在监控场景中，逐渐增大人脸与摄像头之间的距离，同时人脸变换在场景中的位置，且摄像头实时跟踪人脸，当摄像头的转动速度开始跟踪不上人脸时，将此时图像上的人脸的面积作为Smin。

步骤304：主控芯片在检测到的各合格人脸中搜索关注人脸。

若关注人脸的特征能预先提取到，则预先提取关注人脸的特征，本步骤中，先提取各合格人脸的特征，然后将各合格人脸的特征分别与关注人脸的特征进行匹配，若匹配上，则确定匹配的合格人脸即关注人脸；

若关注人脸的特征无法提取到，例如：关注人脸为非法入侵者的人脸如：陌生人等，则可预先提取所有合法人脸的特征，本步骤中，先提取各合格人脸的特征，然后将每一合格人脸的特征分别与各合法人脸的特征进行匹配，若一合格人脸未与任何合法人脸匹配上，则确定该合格人脸为非法入侵者的人脸即关注人脸。

例如：在家庭场景中，关注对象通常为要看护的人员，如家庭中的老人、小孩，另外，陌生人也属于关注对象；

由于陌生人脸的特征无法预先提取到，因此，需要预先提取所有家庭成员的人脸特征；

本步骤中，对于每个合格人脸，先将该合格人脸的特征与已提取特征的关注对象的特征进行匹配，若匹配上，则确定该合格人脸为关注人脸，否则，继续将该合格人脸与已提取特征的其他家庭成员的人脸特征进行匹配，若与任何一个家庭成员匹配上，则确定该合格人脸为合法人脸但非关注人脸，若与任何家庭成员都未匹配上，则确定该合格人脸为陌生人脸即为关注人脸。

当预先设定了多个关注人脸时，可根据该多个关注人脸的重要性，为各关注人脸设定不同的优先级。若在检测到的各合格人脸中搜索到多个关注人脸，则将优先级最高的关注人脸作为本次关注人脸，对该本次关注人脸执行步骤305-309。例如：在家庭场景中，要看护人员>陌生人，或/和，近距离人脸>远距离人脸。

步骤305：主控芯片根据关注人脸的鼻尖在当前帧图像中的位置，计算关注人脸的鼻尖相对图像中心点的水平位移和垂直位移，根据该水平位移和垂直位移，计算若将关注人脸的鼻尖置于当前帧图像中心点时摄像头在水平和垂直方向上需要转动的水平角度和垂直角度。

步骤306：主控芯片将水平角度发送给水平转向电机，以使得水平转向电机驱动可转动头部水平转动该水平角度；将垂直角度发送给垂直转向电机，以使得垂直转向电机驱动可转动头部垂直转动该垂直角度。

步骤307：主控芯片在后续帧图像中跟踪关注人脸，判断是否跟踪到，若是，返回步骤305；否则，执行步骤308。

步骤308：主控芯片判断是否连续预设数目帧未跟踪到关注对象，若是，执行步骤309；否则，返回步骤307。

步骤309：主控芯片通过控制水平转向电机和垂直转向电机转动可转动头部返回初始位置，返回步骤302。

上述实施例中，不仅实现了对关注人脸即特定人脸的跟踪，且在检测出人脸后，通过人脸面积将距离摄像头过近或过远的人脸筛除掉，优化了追踪效果。

在具体应用中，步骤303还可替换为：

对于检测到的每个人脸分别执行：计算该人脸的高度h_f，判断是否满足：h_fmin≤h_f≤h_fmax，若是，则确定该人脸为合格人脸，否则，确定该人脸为不合格人脸，其中，h_fmin、h_fmax为预设值；或者，对于检测到的每个人脸，分别执行：计算该人脸的眼部到嘴部的高度h_e，判断是否满足：h_emin≤h_e≤h_emax，若是，则确定该人脸为合格人脸，否则，确定该人脸为不合格人脸，其中，h_emin、h_emax为预设值。

其中，h_fmin、h_fmax根据如下方式确定：

h_fmin＝cot(β/2)*H*h_fdmin/dmax

h_fmax＝cot(β/2)*H*h_fdmax/dmin

所述h_emin、h_emax根据如下方式确定：

h_emin＝cot(β/2)*H*h_edmin/dmax

h_emax＝cot(β/2)*H*h_edmax/dmin

其中，cot为余切三角函数运算符，β为摄像头的垂直视角，H为图像的高度；

dmax为：在监控场景中，逐渐增大人脸与摄像头之间的距离，同时人脸变换在场景中的位置，且摄像头实时跟踪人脸，当摄像头的转动速度开始跟踪不上人脸时，将此时摄像头与人脸的距离作为dmax；

h_fdmin为预先计算出的、当摄像头与人脸的距离为dmax时人脸的高度；

h_edmin为预先计算出的、当摄像头与人脸的距离为dmax时人脸的眼部到嘴部的高度；

dmin为：在监控场景中，逐渐减小人脸与摄像头之间的距离，同时摄像头实时采集包含该人脸的图像，当摄像头采集的图像中的人脸开始模糊时，将此时摄像头与人脸的距离作为dmin；

h_fdmax为预先计算出的、当摄像头与人脸的距离为dmin时人脸的高度；

h_edmax为预先计算出的、当摄像头与人脸的距离为dmin时人脸的眼部到嘴部的高度。

图4为本发明实施例提供的人脸跟踪设备的结构示意图，该设备主要包括：摄像头41、可转动头部42、水平转向电机43、垂直转向电机44和主控芯片45。其中：

摄像头41与可转动头部42固定连接，用于实时采集监控场景的图像，并将图像实时发送给主控芯片45。

可转动头部42，用于搭载摄像头41并与水平转向电机43和垂直转向电机44连接，在水平转向电机43的驱动下，可转动头部42可在水平方向上转动，在垂直转向电机44的驱动下，可转动头部42可在垂直方向上转动。

水平转向电机43，用于根据主控芯片45的控制，驱动可转动头部42在水平方向上转动。

垂直转向电机44，用于根据主控芯片45的控制，驱动可转动头部42在垂直方向上转动。

主控芯片45，用于执行步骤101-106，或者步骤201-207，或者步骤302-309；且，根据计算出的若将关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平和垂直方向上需要转动的水平角度和垂直角度分别控制水平转向电机43和垂直转向电机44。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种人脸跟踪方法，其特征在于，该方法包括：

接收摄像头采集的监控场景中的图像；

检测每一帧图像中的人脸；

在检测到的人脸中搜索关注人脸；

根据所述关注人脸在当前帧图像中的位置，计算所述关注人脸相对当前帧图像中心点的水平位移和垂直位移；

根据计算出的水平位移和垂直位移，计算若将所述关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平和垂直方向上需要转动的水平角度和垂直角度；

根据所述水平角度和所述垂直角度分别控制水平转向电机和垂直转向电机，以使得水平转向电机和垂直转向电机分别控制摄像头的可转动头部转动对应角度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述关注人脸相对当前帧图像中心点的水平位移和垂直位移包括：

计算所述关注人脸的鼻尖相对当前帧图像中心点的水平位移dx和垂直位移dy；

所述计算若将所述关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平和垂直方向上需要转动的水平角度和垂直角度包括：

计算hor＝(dx/W)*α，ver＝(dy/H)*β；

其中，W为当前帧图像的宽度，H为当前帧图像的高度，α为摄像头的水平视角，β为摄像头的垂直视角，hor为将所述关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平方向上需要转动的水平角度，ver为将所述关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在垂直方向上需要转动的垂直角度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述水平角度和所述垂直角度分别控制水平转向电机和垂直转向电机之后进一步包括：

在后续帧图像中跟踪所述关注人脸，若跟踪到，则返回所述根据所述关注人脸在当前帧图像中的位置，计算所述关注人脸相对当前帧图像中心点的水平位移和垂直位移的动作；若在后续连续预设数目帧图像中都未跟踪到所述关注人脸时，返回所述检测每一帧图像中的人脸的动作。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在检测到的人脸中搜索关注人脸之后、计算所述关注人脸相对当前帧图像中心点的水平位移和垂直位移之前进一步包括：

若搜索到多个关注人脸，则根据预先设定的各关注人脸的优先级，在所述多个关注人脸中选择优先级最高的关注人脸；

且，所述根据所述关注人脸在当前帧图像中的位置，计算所述关注人脸相对当前帧图像中心点的水平位移和垂直位移为：

根据所述优先级最高的关注人脸在当前帧图像中的位置，计算所述优先级最高的关注人脸相对当前帧图像中心点的水平位移和垂直位移；

所述计算若将所述关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平和垂直方向上需要转动的水平角度和垂直角度包括：

计算若将所述优先级最高的关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平和垂直方向上需要转动的水平角度和垂直角度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测每一帧图像中的人脸之后、所述在检测到的人脸中搜索关注人脸之前进一步包括：

对于检测到的每个人脸，分别判断该人脸的面积s是否满足：Smin≤s≤Smax，若是，则确定该人脸为合格人脸，否则，确定该人脸为不合格人脸，其中，Smin、Smax为预设值；

所述在检测到的人脸中搜索关注人脸包括：

在合格人脸中搜索关注人脸。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述Smax根据如下方式确定：

在监控场景中，逐渐减小人脸与摄像头之间的距离，同时摄像头实时采集包含该人脸的图像，当摄像头采集的图像中的人脸开始模糊时，将此时图像中的人脸的面积作为Smax；

所述Smin根据如下方式确定：

在监控场景中，逐渐增大人脸与摄像头之间的距离，同时人脸变换在场景中的位置，且摄像头实时跟踪人脸，当摄像头的转动速度开始跟踪不上人脸时，将此时图像上的人脸的面积作为Smin。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测每一帧图像中的人脸之后、所述在检测到的人脸中搜索关注人脸之前进一步包括：

对于检测到的每个人脸分别执行：计算该人脸的高度h_f，判断是否满足：h_fmin≤h_f≤h_fmax，若是，则确定该人脸为合格人脸，否则，确定该人脸为不合格人脸，其中，h_fmin、h_fmax为预设值；或者进一步包括：对于检测到的每个人脸，分别执行：计算该人脸的眼部到嘴部的高度h_e，判断是否满足：h_emin≤h_e≤h_emax，若是，则确定该人脸为合格人脸，否则，确定该人脸为不合格人脸，其中，h_emin、h_emax为预设值；

所述在检测到的人脸中搜索关注人脸包括：

在合格人脸中搜索关注人脸。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述h_fmin、h_fmax根据如下方式确定：

h_fmin＝cot(β/2)*H*h_fdmin/dmax

h_fmax＝cot(β/2)*H*h_fdmax/dmin

所述h_emin、h_emax根据如下方式确定：

h_emin＝cot(β/2)*H*h_edmin/dmax

h_emax＝cot(β/2)*H*h_edmax/dmin

其中，cot为余切三角函数运算符，β为摄像头的垂直视角，H为图像的高度；

dmax为：在监控场景中，逐渐增大人脸与摄像头之间的距离，同时人脸变换在场景中的位置，且摄像头实时跟踪人脸，当摄像头的转动速度开始跟踪不上人脸时，将此时摄像头与人脸的距离作为dmax；

h_fdmin为预先计算出的、当摄像头与人脸的距离为dmax时人脸的高度；

h_edmin为预先计算出的、当摄像头与人脸的距离为dmax时人脸的眼部到嘴部的高度；

dmin为：在监控场景中，逐渐减小人脸与摄像头之间的距离，同时摄像头实时采集包含该人脸的图像，当摄像头采集的图像中的人脸开始模糊时，将此时摄像头与人脸的距离作为dmin；

h_fdmax为预先计算出的、当摄像头与人脸的距离为dmin时人脸的高度；

h_edmax为预先计算出的、当摄像头与人脸的距离为dmin时人脸的眼部到嘴部的高度。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在检测到的人脸中搜索关注人脸包括：

将检测到的人脸的特征与预先提取的关注人脸的特征进行匹配，若匹配上，则确定检测到的人脸为关注人脸；或者，

若关注人脸为非法侵入者的人脸，则将检测到人脸的特征与预先提取的各合法人脸的特征一一匹配，若与任何合法人脸的特征都未匹配上，则确定检测到的人脸为关注人脸。

10.一种人脸跟踪设备，其特征在于，该设备包括：摄像头、可转动头部、水平转向电机、垂直转向电机和主控芯片，其中：

摄像头与可转动头部固定连接，用于实时采集监控场景的图像，并将图像实时发送给主控芯片；

可转动头部，用于搭载摄像头并与水平转向电机和垂直转向电机连接，在水平转向电机的驱动下，可转动头部能在水平方向上移动，在垂直转向电机的驱动下，可转动头部能在垂直方向上移动；

水平转向电机，用于根据主控芯片的控制，驱动可转动头部在水平方向上转动；

垂直转向电机，用于根据主控芯片的控制，驱动可转动头部在垂直方向上转动；

主控芯片，用于执行如权利要求1至9任一所述方法的步骤，并根据计算出的若将关注人脸置于当前帧图像中心点时摄像头在水平和垂直方向上需要转动的水平角度和垂直角度分别控制水平转向电机和垂直转向电机。

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