一種控制無(wú)人機(jī)隨臉轉(zhuǎn)動(dòng)的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種控制無(wú)人機(jī)隨臉轉(zhuǎn)動(dòng)的方法和裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，無(wú)人機(jī)的操控方式主要是傳統(tǒng)遙控和手機(jī)遙控兩種。傳統(tǒng)遙控是通 過(guò)左右手操控上下左右四個(gè)方向的遙控操作桿實(shí)現(xiàn)。手機(jī)遙控一般是將傳統(tǒng)遙控器的左右 手遙控操作桿移植于手機(jī)上實(shí)現(xiàn)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)人機(jī)經(jīng)常用于拍攝或錄像，但是拍攝或錄制過(guò)程中，人臉經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)， 為了拍攝人的正臉，需要實(shí)時(shí)遙控?zé)o人機(jī)的位置，使無(wú)人機(jī)上的攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)人臉。對(duì)準(zhǔn)過(guò)程 中，無(wú)論是傳統(tǒng)遙控還是手機(jī)遙控均需要掌握遙控技術(shù)，如果不熟悉遙控技術(shù)，可能在遙控 過(guò)程中造成無(wú)人機(jī)墜機(jī)，造成損失。
[0004] 因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要提供一種控制無(wú)人機(jī)隨臉轉(zhuǎn)動(dòng)的方法和裝置，能夠使 無(wú)人機(jī)自動(dòng)跟隨人臉轉(zhuǎn)動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種控制無(wú)人機(jī)隨臉轉(zhuǎn)動(dòng)的方法和裝置，能夠使 無(wú)人機(jī)自動(dòng)跟隨人臉轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種控制無(wú)人機(jī)隨臉轉(zhuǎn)動(dòng)的方法，無(wú)人機(jī)上設(shè)置攝像機(jī)，包 括：
[0007] 通過(guò)Viola-Jones人臉檢測(cè)框架檢測(cè)圖像中的人臉；
[0008] 對(duì)所述人臉進(jìn)行追蹤，確定人臉的五官在所述圖像中的二維坐標(biāo)；
[0009] 通過(guò)查找三維人臉標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)得到人臉的五官在世界坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)；所述三維 人臉標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)預(yù)先獲得；
[0010] 由所述人臉的五官在圖像中的二維坐標(biāo)和在世界坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)獲得人臉 相對(duì)于所述無(wú)人機(jī)上的攝像機(jī)的三維坐標(biāo)；
[0011] 由所述人臉相對(duì)于無(wú)人機(jī)攝像機(jī)的三維坐標(biāo)控制所述無(wú)人機(jī)調(diào)整位置使所述攝 像機(jī)對(duì)準(zhǔn)人臉。
[0012] 優(yōu)選地，所述通過(guò)Viola-Jones人臉檢測(cè)框架檢測(cè)圖像中的人臉，之前還包括：
[0013] 從互聯(lián)網(wǎng)抓取各種包括人臉的照片作為樣本；
[0014] 對(duì)所述樣本中的人臉進(jìn)行標(biāo)注，對(duì)標(biāo)注的人臉進(jìn)行截??；
[0015] 對(duì)截取的人臉利用Haar特征進(jìn)行分類訓(xùn)練，得到人臉檢測(cè)模型。
[0016] 優(yōu)選地，所述對(duì)人臉進(jìn)行追蹤，確定人臉的五官在所述圖像中的二維坐標(biāo)，具體 為：
[0017] 通過(guò)對(duì)人臉的追蹤，識(shí)別當(dāng)前幀時(shí)人臉的五官在圖像中的位置；
[0018] 由所述當(dāng)前幀時(shí)人臉的五官在圖像中的位置通過(guò)Lucas-Kanade算法預(yù)測(cè)下一幀 時(shí)人臉的五官在圖像中的位置；
[0019] 由所述當(dāng)前幀時(shí)人臉的五官在圖像中的位置和下一幀時(shí)人臉的五官在圖像中的 位置獲得該相鄰兩幀間人臉的五官在圖像中的位移；
[0020] 當(dāng)所述位移在預(yù)設(shè)的最大移動(dòng)范圍內(nèi)時(shí)，確定追蹤成功，將所述下一幀時(shí)人臉的 五官在圖像中的位置作為在所述圖像中的二維坐標(biāo)。
[0021] 優(yōu)選地，由所述人臉的五官在圖像中的二維坐標(biāo)和在世界坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)獲 得人臉相對(duì)于所述無(wú)人機(jī)上的攝像機(jī)的三維坐標(biāo)，具體為：
[0023] 其中，
為所述人臉的五官在圖像中的二維坐標(biāo)
％所述人臉的五官在圖 像中的三維坐標(biāo)；
為所述攝像機(jī)內(nèi)參矩陣
為所述 攝像機(jī)外參矩陣，R為所述攝像機(jī)相對(duì)于人臉的旋轉(zhuǎn)位移，T為所述攝像機(jī)相對(duì)于人臉的平 移位移。
[0024] 優(yōu)選地，所述控制所述無(wú)人機(jī)調(diào)整位置使所述攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)人臉，具體為：
[0025] 由所述R和T，控制無(wú)人機(jī)按照預(yù)定飛行軌跡飛行到所述攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)人臉時(shí)的RO 和TO ;所述RO和TO為攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)人臉時(shí)攝像機(jī)相對(duì)于人臉的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)位移和平移位移。
[0026] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種控制無(wú)人機(jī)隨臉轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，包括：檢測(cè)單元、追蹤單 元、三維坐標(biāo)獲得單元、相對(duì)坐標(biāo)獲得單元和調(diào)整單元；
[0027] 所述檢測(cè)單元，用于通過(guò)Viola-Jones人臉檢測(cè)框架檢測(cè)圖像中的人臉；
[0028] 所述追蹤單元，用于對(duì)所述人臉進(jìn)行追蹤，確定人臉的五官在所述圖像中的二維 坐標(biāo)；
[0029] 所述三維坐標(biāo)獲得單元，用于通過(guò)查找三維人臉標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)得到人臉的五官在世界坐 標(biāo)系中的二維坐標(biāo)；所述二維人臉標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)預(yù)先獲得；
[0030] 所述相對(duì)坐標(biāo)獲得單元，用于由所述人臉的五官在圖像中的二維坐標(biāo)和在世界坐 標(biāo)系中的三維坐標(biāo)獲得人臉相對(duì)于所述無(wú)人機(jī)上的攝像機(jī)的三維坐標(biāo)；
[0031] 所述調(diào)整單元，用于由所述人臉相對(duì)于無(wú)人機(jī)攝像機(jī)的三維坐標(biāo)控制所述無(wú)人機(jī) 調(diào)整位置使所述攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)人臉。
[0032] 優(yōu)選地，還包括：樣本獲取單元、人臉截取單元和模型獲得單元；
[0033] 所述樣本獲取單元，用于從互聯(lián)網(wǎng)抓取各種包括人臉的照片作為樣本；
[0034] 所述人臉截取單元，用于對(duì)所述樣本中的人臉進(jìn)行標(biāo)注，對(duì)標(biāo)注的人臉進(jìn)行截 ??；
[0035] 所述模型獲得單元，用于對(duì)截取的人臉利用Haar特征進(jìn)行分類訓(xùn)練，得到人臉檢 測(cè)模型。
[0036] 優(yōu)選地，所述追蹤單元包括：位置識(shí)別子單元、預(yù)測(cè)子單元、位移獲取子單元和確 定子單元；
[0037] 所述位置識(shí)別子單元，用于通過(guò)對(duì)人臉的追蹤，識(shí)別當(dāng)前幀時(shí)人臉的五官在圖像 中的位置；
[0038] 所述預(yù)測(cè)子單元，用于由所述當(dāng)前幀時(shí)人臉的五官在圖像中的位置通過(guò) Lucas-Kanade算法預(yù)測(cè)下一幀時(shí)人臉的五官在圖像中的位置；
[0039] 所述位移獲取子單元，用于由所述當(dāng)前幀時(shí)人臉的五官在圖像中的位置和下一幀 時(shí)人臉的五官在圖像中的位置獲得該相鄰兩幀間人臉的五官在圖像中的位移；
[0040] 所述確定子單元，用于當(dāng)所述位移在預(yù)設(shè)的最大移動(dòng)范圍時(shí)，確定追蹤成功，將所 述下一幀時(shí)人臉的五官在圖像中的位置作為在所述圖像中的二維坐標(biāo)。
[0041] 優(yōu)選地，所述相對(duì)坐標(biāo)獲得單元，用于按照下式獲得人臉相對(duì)于所述無(wú)人機(jī)上的 攝像機(jī)的三維坐標(biāo)；
[0043] 其中
為所述人臉的五官在圖像中的二維坐標(biāo)
％所述人臉的五官在圖 像中的三維坐標(biāo)
~所述攝像機(jī)內(nèi)參矩陣；
為所述 攝像機(jī)外參矩陣，R為所述攝像機(jī)相對(duì)于人臉的旋轉(zhuǎn)位移，T為所述攝像機(jī)相對(duì)于人臉的平 移位移。
[0044] 優(yōu)選地，所述調(diào)整單元包括調(diào)整子單元，用于由所述R和T，控制無(wú)人機(jī)按照預(yù)定 飛行軌跡飛行到所述攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)人臉時(shí)的RO和TO ;所述RO和TO為攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)人臉時(shí)攝 像機(jī)相對(duì)于人臉的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)位移和平移位移。
[0045] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0046] 本發(fā)明提供的方法，分別通過(guò)人臉檢測(cè)，追蹤圖像中人臉的五官的位置，獲得人臉 相對(duì)于無(wú)人機(jī)上的攝像機(jī)的三維坐標(biāo)，進(jìn)而調(diào)整無(wú)人機(jī)的位置，使無(wú)人機(jī)上的攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn) 人臉。由于攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)人臉時(shí)人臉相對(duì)于攝像機(jī)的三維坐標(biāo)是已知的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)，因此，將當(dāng) 前人臉相對(duì)于攝像機(jī)的三維坐標(biāo)調(diào)整為攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)人臉時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)即可。本發(fā)明提供的 方法，在無(wú)人機(jī)跟蹤用戶進(jìn)行拍照或者攝錄視頻的過(guò)程中，可以隨著人臉的轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生移 動(dòng)，保證無(wú)人機(jī)上的攝像機(jī)的攝像頭始終對(duì)準(zhǔn)用戶的正臉。
【附圖說(shuō)明】
[0047] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下