專利名稱：自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置及方法
自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，特別涉及一種根據(jù)人臉圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)而自動(dòng)調(diào)整 畫面的方法及裝置。
背景技術(shù)：
數(shù)碼設(shè)備是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚奈锲分?。隨著芯片制造技術(shù)和圖形圖像 處理技術(shù)的發(fā)展，具有圖像或者視頻采集裝置的數(shù)碼設(shè)備或者電子系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越多地融 入現(xiàn)代社會(huì)，比如視頻監(jiān)控設(shè)備、帶攝像頭的手機(jī)和平板電腦。在使用這些設(shè)備或者系統(tǒng)的過(guò)程中，由于使用環(huán)境的不同可能導(dǎo)致畫面顯示的方 向與實(shí)際觀察者的正常視角之間存在差異。以視頻監(jiān)控設(shè)備為例，監(jiān)控?cái)z像機(jī)在初始安裝 時(shí)有時(shí)需要受到空間、安裝位置、室內(nèi)裝修布局和電源布線等各種各樣的限制，而不得不采 取一些折衷的方法，諸如正常安裝方法是監(jiān)控?cái)z像機(jī)正立固定于水平支座上，但有時(shí)卻不 得不倒立固定于天花板的角落上。此時(shí)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的監(jiān)控畫面必然同時(shí)倒立，傳統(tǒng)的解決 方法是人工手動(dòng)調(diào)整相關(guān)的配置參數(shù)，但是這樣的解決方法對(duì)于非專業(yè)人士來(lái)講是較為不 便的。而在另外一些使用包含攝像頭的手機(jī)和平板電腦的場(chǎng)合中，用戶可能使用圖像或 者視頻采集裝置進(jìn)行拍照或者視頻通話。這時(shí)由于用戶手持?jǐn)?shù)碼設(shè)備的方式不同，比如倒 立拿手機(jī)，不便于用戶瀏覽畫面顯示的內(nèi)容。雖然現(xiàn)有的一些數(shù)碼設(shè)備里面配備了重力感 應(yīng)傳感器，可以讓數(shù)碼設(shè)備的畫面始終正立顯示。但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，重力感應(yīng)傳感器的加入 會(huì)使數(shù)碼設(shè)備的物理成本、設(shè)計(jì)成本直線增加。因此，亟待提出一種先進(jìn)的、可以克服上述缺點(diǎn)的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置及方法，其可以根據(jù)采集 的圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)進(jìn)而自動(dòng)調(diào)整畫面顯示方向。為了達(dá)到本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種自適應(yīng)調(diào)整畫 面的攝像裝置，所述攝像裝置包括圖像采集模塊，采集圖像或視頻流；人臉檢測(cè)模塊，對(duì) 圖像采集模塊采集的圖像或視頻流進(jìn)行人臉檢測(cè)以確定所述圖像或視頻流中的人臉?lè)较颍?和畫面調(diào)整模塊，根據(jù)所述人臉?lè)较蛘{(diào)整所述圖像或視頻流的畫面顯示方向。進(jìn)一步地，所述人臉檢測(cè)模塊包括正立人臉檢測(cè)單元和圖像旋轉(zhuǎn)單元，所述正立人臉檢測(cè)單元，檢測(cè)所述圖像或視頻流中的圖像是否包括人臉特征區(qū) 域；所述圖像旋轉(zhuǎn)單元，當(dāng)所述正立人臉檢測(cè)單元未檢測(cè)到人臉特征區(qū)域時(shí)，將所述圖像或 視頻流中的圖像按照預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)利用所述正立人臉檢測(cè)單元進(jìn)行人臉檢測(cè)。進(jìn)一步地，所述畫面調(diào)整模塊調(diào)整所述圖像或視頻流的畫面顯示方向以使調(diào)整后 的所述圖像或視頻流中的圖像中的人臉?lè)较驗(yàn)檎?。進(jìn)一步地，在未對(duì)所述圖像或視頻流中的圖像旋轉(zhuǎn)前，如果所述正立人臉檢測(cè)單元檢測(cè)到人臉特征區(qū)域，則認(rèn)為所述圖像或視頻流中的圖像中的人臉?lè)较驗(yàn)檎?，所述?面調(diào)整模塊保持所述圖像或視頻流的畫面顯示方向不變。進(jìn)一步地，所述預(yù)定角度180度，在對(duì)所述圖像或視頻流中的所述圖像旋轉(zhuǎn)后，如 果所述正立人臉檢測(cè)單元檢測(cè)到人臉特征區(qū)域，則認(rèn)為視頻流中的圖像中的人臉?lè)较驗(yàn)榈?立，所述畫面調(diào)整模塊將所述圖像或視頻流中的每幀圖像鏡像上下顛倒或旋轉(zhuǎn)180度。進(jìn)一步地，所述人臉?lè)较虬ㄕ⒑偷沽?，如果人臉檢測(cè)模塊確定的人臉?lè)较驗(yàn)?正立，所述畫面調(diào)整模塊保持所述視頻流的畫面顯示方向不變，如果人臉檢測(cè)模塊確定的 人臉?lè)较驗(yàn)榈沽?，所述畫面調(diào)整模塊將所述圖像或視頻流中的每幀圖像鏡像上下顛倒或旋 轉(zhuǎn)180度。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提供一種自適應(yīng)調(diào)整畫面的方法，所述方法包 括采集圖像或視頻流；對(duì)采集的圖像或視頻流中的圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)以確定所述圖像或 視頻流中的人臉?lè)较?；和根?jù)所述人臉?lè)较蛘{(diào)整所述圖像或視頻流的畫面顯示方向。進(jìn)一步地，所述對(duì)所述圖像或視頻流中的圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)以確定所述圖像中的 人臉?lè)较虬ɡ脝畏较蛉四槞z測(cè)方法對(duì)所述圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)，在檢測(cè)到人臉時(shí)確定 所述人臉?lè)较驗(yàn)檎⒎较颍谖礄z測(cè)到人臉時(shí)，將所述圖像進(jìn)行預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)后，繼續(xù)利用 所述單方向人臉檢測(cè)方法對(duì)所述圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)以確定人臉?lè)较颍钡綑z測(cè)到人臉特征 區(qū)域?yàn)橹够驅(qū)σ粠瑘D像旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到360度。進(jìn)一步地，在未對(duì)所述圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，如果檢測(cè)到人臉，則不對(duì)所述視頻流的畫 面顯示方向進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)一步地，對(duì)所述圖像進(jìn)行一次旋轉(zhuǎn)的預(yù)定角度為順時(shí)針或逆時(shí)針90度，在所述 圖像旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度后檢測(cè)到人臉，則對(duì)所述圖像或視頻流的畫面顯示方向也旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度 以使調(diào)整后的圖像中的人臉?lè)较驗(yàn)檎?。進(jìn)一步地，對(duì)所述圖像或視頻流中的圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)以確定所述圖像中的人臉 方向時(shí)，對(duì)一幀圖像進(jìn)行每次順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度最多進(jìn)行四次人臉檢測(cè)，同時(shí)引入對(duì)一幀圖 像進(jìn)行人臉檢測(cè)時(shí)的檢測(cè)計(jì)數(shù)n，所述n為大于0且小于等于4的整數(shù)；當(dāng)一幀圖像第一次 進(jìn)行人臉檢測(cè)時(shí)，所述n初始化為1 ；當(dāng)一幀圖像順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度后再次進(jìn)行人 臉檢測(cè)時(shí)，所述n增加1 ；則當(dāng)在圖像中檢測(cè)出人臉時(shí)，將所述圖像或視頻流中的每幀圖像 順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(n_l)*90。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)快速人臉檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)了包含有攝像裝置的數(shù)碼設(shè) 備或者電子設(shè)備的畫面顯示方向自適應(yīng)調(diào)整，從而大大提高了用戶使用時(shí)的舒適度和易用 性。

結(jié)合參考附圖及接下來(lái)的詳細(xì)描述，本發(fā)明將更容易理解，其中同樣的附圖標(biāo)記 對(duì)應(yīng)同樣的結(jié)構(gòu)部件，其中圖1為一種自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2A-C為一種自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置在一個(gè)實(shí)施例中的工作示意圖；圖3為一種自適應(yīng)調(diào)整畫面的方法在一個(gè)實(shí)施例中的方法流程圖；圖4為采用自適應(yīng)調(diào)整畫面方法的監(jiān)控?cái)z像機(jī)在一個(gè)實(shí)施例中的工作流程圖；和
圖5為采用自適應(yīng)調(diào)整畫面方法的平板電腦在一個(gè)實(shí)施例中的工作流程圖。
具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明提出一種自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置及方法。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中的 自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置及方法通過(guò)人臉檢測(cè)判斷采集的視頻流中的人臉?lè)较?，進(jìn)而根 據(jù)所述人臉?lè)较蛘{(diào)整畫面顯示方向。請(qǐng)參考圖1，其示出了一種自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置100在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié) 構(gòu)方框圖。所述自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置100包括圖像采集模塊120、人臉檢測(cè)模塊140 和畫面調(diào)整模塊160。所述圖像采集模塊120包括感光元件(如CCD圖像傳感器)、攝像頭之類的圖像或 視頻采集裝置，其可以是一個(gè)獨(dú)立的攝像機(jī)，其也可以是現(xiàn)有數(shù)碼設(shè)備或者電子系統(tǒng)自身 所具有的圖像或視頻采集裝置，所述圖像采集模塊120可以實(shí)時(shí)采集視頻流。在本發(fā)明中 所述圖像采集模塊120需要從所述視頻采集裝置實(shí)時(shí)采集的圖像或視頻流中選取一幀圖 像或者多幀圖像作為待檢測(cè)圖像。因?yàn)橐粠瑘D像中并不一定包括人臉特征區(qū)域，所以一些 實(shí)施例中在選取所述待檢測(cè)圖像時(shí)可以按照預(yù)定間隔多次選取，比如在實(shí)時(shí)采集的視頻流 中每20幀選取一幀圖像作為待檢測(cè)圖像，直到檢測(cè)出人臉特征區(qū)域。所述人臉檢測(cè)模塊140對(duì)所述圖像或視頻流進(jìn)行人臉檢測(cè)以確定人臉?lè)较?。?臉檢測(cè)技術(shù)是數(shù)字圖像處理中較為成熟的技術(shù)。一般來(lái)講，最常用的人臉檢測(cè)方法是利 用 學(xué)習(xí)模型將多組待測(cè)圖像輸入于其中，學(xué)習(xí)模型會(huì)根據(jù)所預(yù)先設(shè)定的圖像特征(feature) 來(lái)學(xué)習(xí)如何分辨出待測(cè)圖片中是否包含有預(yù)先設(shè)定的圖像特征。無(wú)論是主動(dòng)式學(xué)習(xí)架 構(gòu)例如類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(neural network)、專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)(fuzzy)或者是分類式的 學(xué)習(xí)架構(gòu)例如支持向量機(jī)(Support Vector Machine, SVM)、主分量分析(Principal ComponentsAnlysis，PCA)、基于Snow分類器法、基于Boosting算法均需要依據(jù)所設(shè)定的圖 像特征才能進(jìn)行學(xué)習(xí)的行為。所以如何建立學(xué)習(xí)模型與選取適當(dāng)?shù)膱D像特征是影響判斷人 臉檢測(cè)的關(guān)鍵。在對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的實(shí)施情況下，所述人臉檢測(cè)模塊140可以選用快速人臉檢 測(cè)算法?？焖偃四槞z測(cè)算法由于自身選取的圖像特征的特點(diǎn)，其對(duì)正立人臉檢測(cè)較為準(zhǔn)確。 即對(duì)于一張圖像采用快速人臉檢測(cè)算法時(shí)，圖像中的人臉?lè)较驗(yàn)檎⒎较驎r(shí)被檢測(cè)出人臉 特征區(qū)域的概率較高。當(dāng)然很多圖像中的人臉?lè)较虿灰欢檎⒎较?，這時(shí)可以采取的方 法是對(duì)待檢測(cè)的圖像按照預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)，然后繼續(xù)利用快速人臉檢測(cè)算法進(jìn)行檢測(cè)。例 如利用快速人臉檢測(cè)算法實(shí)現(xiàn)了一個(gè)正立人臉檢測(cè)單元，該單元的有效人臉檢測(cè)方向?yàn)閳D 像正立方向，容忍范圍為正立方向左右各30度以內(nèi)。在利用這個(gè)正立人臉檢測(cè)單元對(duì)圖像 進(jìn)行人臉檢測(cè)時(shí)，如果初始檢測(cè)方向未檢測(cè)出人臉特征區(qū)域，可以將所述圖像旋轉(zhuǎn)30度繼 續(xù)檢驗(yàn)，直到檢測(cè)到人臉特征區(qū)域?yàn)橹够蛩鰣D像旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到360度。當(dāng)然所述人臉檢 測(cè)模塊140具體采用何種人臉檢測(cè)算法或技術(shù)并不重要，具體實(shí)施時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合考慮應(yīng)用環(huán) 境的計(jì)算量和需求，盡可能地提高人臉檢測(cè)的速度。比如監(jiān)控?cái)z像機(jī)安裝的方式通常只有 正立和倒立兩種，而且監(jiān)控?cái)z像機(jī)的計(jì)算能力有限，所以對(duì)于監(jiān)控?cái)z像機(jī)采集的圖像或視頻流可以采用快速人臉檢測(cè)算法只對(duì)正立和倒立兩個(gè)方向進(jìn)行人臉檢測(cè)；而平板電腦的手 持方式可以為正立、倒立、左旋轉(zhuǎn)90度和右旋轉(zhuǎn)90度四種，而且平板電腦計(jì)算能力比較強(qiáng) 大，所以對(duì)于平板電腦采集的圖像或視頻流可以采用快速人臉檢測(cè)算法對(duì)正立、倒立、左旋 轉(zhuǎn)90度和右旋轉(zhuǎn)90度四個(gè)方向進(jìn)行人臉檢測(cè)。如果采用的快速人臉檢測(cè)算法容忍范圍為 30度，所述平板電腦甚至可以采取對(duì)一幀圖像每30度進(jìn)行一次人臉檢測(cè)，這種方法的優(yōu)點(diǎn) 是對(duì)圖片的檢測(cè)范圍就是30度*12次等于360度，但有的圖像都有可能需要進(jìn)行最多12 次人臉檢測(cè)，這時(shí)，整個(gè)人臉檢測(cè)的實(shí)時(shí)性會(huì)有所降低。在一個(gè)實(shí)施例中，所述人臉檢測(cè)模塊140進(jìn)一步包括正立人臉檢測(cè)單元142和圖 像旋轉(zhuǎn)單元144，所述正立人臉檢測(cè)單元142負(fù)責(zé)檢測(cè)所述圖像在當(dāng)前方向是否包括人臉 特征區(qū)域，當(dāng)檢測(cè)到人臉特征區(qū)域時(shí)可以確定所述圖像的當(dāng)前的人臉?lè)较驗(yàn)檎⒎较颍凰?述正立人臉檢測(cè)單元142在當(dāng)前方向未檢測(cè)到人臉特征區(qū)域時(shí)，所述圖像旋轉(zhuǎn)單元144將 所述圖像按照預(yù)定方式旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)利用所述正立人臉檢測(cè)單元142進(jìn)行人臉檢測(cè)，直到檢 測(cè)到人臉特征區(qū)域?yàn)橹够蛩鰣D像旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到360度，根據(jù)檢測(cè)到人臉特征區(qū)域時(shí)所述 圖像的旋轉(zhuǎn)角度即可以獲得所述圖像的人臉?lè)较?。例如，所述圖像順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度時(shí)所述 正立人臉檢測(cè)單元142檢測(cè)到人臉特征區(qū)域，即表明以正立的人臉為基準(zhǔn)時(shí)所述圖像的人 臉?lè)较蚰鏁r(shí)針偏移了 90度。所述畫面調(diào)整模塊160按照所述人臉檢測(cè)模塊140檢測(cè)的結(jié)果來(lái)調(diào)整所述圖像或 視頻流的畫面顯示方向以使調(diào)整后的圖像或視頻流中的人臉?lè)较驗(yàn)檎⒎较?，也就是將?述視頻流的畫面顯示方向調(diào)整到正立人臉檢測(cè)單元142檢測(cè)到人臉特征區(qū)域時(shí)的方向。比 如監(jiān)控?cái)z像機(jī)倒立安裝時(shí)檢測(cè)到人臉特征區(qū)域是倒立的，則在監(jiān)控畫面顯示時(shí)也將畫面上 下顛倒，這樣用戶看到的監(jiān)控畫面就是人臉正立時(shí)的圖像。其中不同的實(shí)施例中主要是由于采用的人臉檢測(cè)算法不同而導(dǎo)致所述人臉檢測(cè) 模塊140不同。另外由于應(yīng)用環(huán)境的不同可導(dǎo)致所述圖像旋轉(zhuǎn)單元144對(duì)所述圖像的旋轉(zhuǎn) 角度不同，比如每次順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度或者每次逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30度等等。在一個(gè)實(shí)施例中，為 了提高人臉檢測(cè)速度，圖像旋轉(zhuǎn)單元對(duì)所述圖像的預(yù)定旋轉(zhuǎn)角度為180度，在未對(duì)視頻流 中的所述圖像旋轉(zhuǎn)前，如果正立人臉檢測(cè)單元檢測(cè)到人臉特征區(qū)域，則認(rèn)為視頻流中的當(dāng) 前圖像的人臉?lè)较驗(yàn)檎?，所述畫面調(diào)整模塊保持所述視頻流的畫面顯示方向不變；如果 在對(duì)視頻流中的所述圖像旋轉(zhuǎn)180度后，所述正立人臉檢測(cè)單元檢測(cè)到人臉特征區(qū)域，則 認(rèn)為視頻流中的當(dāng)前圖像的人臉?lè)较驗(yàn)榈沽?，所述畫面調(diào)整模塊將視頻流中的每幀圖像也 旋轉(zhuǎn)180度或者每幀圖像的鏡像上下顛倒。請(qǐng)參考圖2A-C，其示出了一種自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置在一個(gè)實(shí)施例中的工作 示意圖。以倒立安裝的監(jiān)控?cái)z像機(jī)為例，圖2A顯示了未采用自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置時(shí) 的工作情況。由于監(jiān)控?cái)z像機(jī)202被倒立安裝，所以顯示出來(lái)的監(jiān)控畫面204中的被監(jiān)控 人員206的圖像是倒立的；圖2B顯示了采用所述自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置進(jìn)行人臉檢測(cè) 的工作情況。在監(jiān)控?cái)z像機(jī)202采集的圖像或視頻旋轉(zhuǎn)180度后通過(guò)正立人臉檢測(cè)器208 檢測(cè)到了人臉特征區(qū)域，所以確定監(jiān)控?cái)z像機(jī)202采集的圖像或視頻中的人臉?lè)较驗(yàn)榈沽?方向，監(jiān)控?cái)z像機(jī)202采集的圖像或視頻旋轉(zhuǎn)180度后的方向?yàn)槿四樥r(shí)監(jiān)控畫面的方 向；圖2C顯示了采用自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置后的工作情況，畫面調(diào)整模塊160根據(jù)正 立人臉檢測(cè)器208檢測(cè)到的人臉?lè)较驅(qū)⒈O(jiān)控?cái)z像機(jī)202采集的每一幀圖像或視頻的方向都
7相應(yīng)地調(diào)整到人臉正立時(shí)的方向，也就是監(jiān)控?cái)z像機(jī)202采集的每一幀圖像或視頻在人臉 檢測(cè)后也被旋轉(zhuǎn)180度或者鏡像上下倒立，使用者看到的畫面即監(jiān)控畫面210。如此，使顯 示畫面實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)調(diào)整而方便了使用者。綜上所述，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，由于所述自適應(yīng)調(diào)整畫 面的攝像裝置的具體實(shí)現(xiàn)方式對(duì)硬件改動(dòng)較少，只需要在現(xiàn)有數(shù)碼設(shè)備或者電子系統(tǒng)集成 相關(guān)功能的軟件就可以實(shí)現(xiàn)原來(lái)需要重力感應(yīng)傳感器之類硬件才能達(dá)到的效果。但是具體 的人臉檢測(cè)算法的選取和實(shí)現(xiàn)方式具有多樣性，應(yīng)當(dāng)綜合硬件平臺(tái)的計(jì)算能力和具體使用 環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化而到達(dá)盡可能快地人臉檢測(cè)速度?；谒鲎赃m應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置，本發(fā)明同時(shí)提出一種自適應(yīng)調(diào)整畫面的方 法，其不僅可以適用于獨(dú)立的攝像裝置，還可以適用于現(xiàn)有數(shù)碼設(shè)備或者電子系統(tǒng)自身所 具有的圖像采集裝置或者視頻采集裝置。使用戶利用這些圖像采集裝置或者視頻采集裝置 進(jìn)行攝像或者視頻通話時(shí)，被拍攝的影像在實(shí)時(shí)回放時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)調(diào)整畫面的效果請(qǐng)參考圖3，其示出了一種自適應(yīng)調(diào)整畫面的方法300的方法流程圖。所述自適應(yīng) 調(diào)整畫面的方法300包括以下步驟步驟302，采集圖像或視頻流；步驟304，對(duì)所采集的圖 像或視頻流中的圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)以確定所述圖像中的人臉?lè)较?；和步驟306，根據(jù)所述 人臉?lè)较蛘{(diào)整所述視頻流的畫面顯示方向。由于采用所述自適應(yīng)調(diào)整畫面的方法300時(shí)，需要采集人臉圖像，所以采用所述 自適應(yīng)調(diào)整畫面的方法300的數(shù)碼設(shè)備或者電子系統(tǒng)都應(yīng)當(dāng)包括有圖像或者視頻采集裝 置，比如感光CCD、攝像頭。對(duì)于圖像采集裝置，所述步驟302只需要采集一幀實(shí)時(shí)圖像即 可；對(duì)于視頻采集裝置，則需要在實(shí)時(shí)采集的視頻流中選取一幀圖像作為待檢測(cè)圖像。另 外，由于一幀待檢測(cè)圖像中并不一定能夠包括人臉特征區(qū)域，所以一些實(shí)施例中在選取所 述待檢測(cè)圖像時(shí)可以按照預(yù)定間隔多次選取，比如在即時(shí)采集的視頻流中每20幀選取一 幀圖像作為待檢測(cè)圖像，直到檢測(cè)出人臉特征區(qū)域。而在步驟304中需要對(duì)步驟302中采集的待檢測(cè)圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)。在對(duì)實(shí)時(shí) 性要求較高時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量選取快速人臉檢測(cè)算法，快速人臉檢測(cè)算法是在單方向檢測(cè)精度 高的算法。故通常利用單方向人臉檢測(cè)方法對(duì)所述待檢測(cè)圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)，在檢測(cè)到人 臉時(shí)確定人臉在所述圖像中的方向，在未檢測(cè)到人臉時(shí)，將所述圖像進(jìn)行預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)后， 繼續(xù)利用所述單方向人臉檢測(cè)方法對(duì)所述圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)以確定人臉在所述圖像中的 方向，直到檢測(cè)到人臉特征區(qū)域?yàn)橹够驅(qū)σ粠瑘D像旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到360度。在所述步驟304 中具體采用何種人臉檢測(cè)算法或技術(shù)并不重要，但是應(yīng)當(dāng)綜合考慮應(yīng)用環(huán)境的計(jì)算量和需 求，盡可能地提高人臉檢測(cè)的速度。比如對(duì)于監(jiān)控?cái)z像機(jī)可以只采用正反兩次人臉檢測(cè)；而 對(duì)于平板電腦可以采用上下左右四方向人臉檢測(cè)等等。當(dāng)檢測(cè)到人臉特征區(qū)域時(shí)確定當(dāng)前 方向?yàn)槿四樤谒鰣D像中的方向。最后當(dāng)步驟304成功檢測(cè)出人臉特征區(qū)域時(shí)，步驟306按照人臉在所述圖像中的 方向調(diào)整所述視頻流的畫面顯示方向，比如監(jiān)控?cái)z像機(jī)倒立安裝時(shí)檢測(cè)到人臉特征區(qū)域是 倒立的，則在顯示監(jiān)控畫面時(shí)也將畫面上下顛倒，這樣用戶看起來(lái)就是正立的圖像。請(qǐng)參考圖4，其示出了采用自適應(yīng)調(diào)整畫面方法的監(jiān)控?cái)z像機(jī)在一個(gè)實(shí)施例中的 工作流程圖。由于監(jiān)控?cái)z像機(jī)的計(jì)算能力有限而且通常監(jiān)控?cái)z像機(jī)的安裝只有正反兩種方 式，所以采用了對(duì)一幀待檢測(cè)圖像旋轉(zhuǎn)180度最多進(jìn)行兩次人臉檢測(cè)的方案，這樣不僅減 少了計(jì)算量而且得到了良好的效果。另外通常將所述自適應(yīng)調(diào)整畫面的方法應(yīng)用在監(jiān)控?cái)z像機(jī)剛開(kāi)機(jī)或者初始化參數(shù)時(shí)，這時(shí)通常都有工作人員正在面對(duì)監(jiān)控?cái)z像機(jī)進(jìn)行安裝或者 調(diào)試，易于采集到即時(shí)人臉圖像。所述監(jiān)控?cái)z像機(jī)的工作流程400包括步驟402，監(jiān)控?cái)z像機(jī)開(kāi)機(jī)或者初始化參數(shù)；步驟404，所述監(jiān)控?cái)z像機(jī)按照預(yù)定間隔抽取一幀圖像作為待檢測(cè)圖像，比如獲取 初始圖像組的第5幀圖像作為待檢測(cè)圖像，之后每20幀取一幀圖像作為待檢測(cè)圖像直到檢 測(cè)出人臉特征區(qū)域；步驟406，第一次利用正立人臉檢測(cè)單元對(duì)所述圖像檢測(cè)人臉特征區(qū)域；步驟408，判斷是否檢測(cè)出人臉特征區(qū)域，如果是則表明所述監(jiān)控?cái)z像機(jī)是正立安 裝，則步驟410所述畫面調(diào)整模塊不做任何處理；如果未檢測(cè)出人臉特征區(qū)域，則步驟412， 所述圖像從初始方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度后，第二次利用正立人臉檢測(cè)單元對(duì)所述圖像檢測(cè) 人臉特征區(qū)域；步驟414，判斷第二次檢測(cè)是否檢測(cè)出人臉特征區(qū)域，如果是則表明所述監(jiān)控?cái)z像 機(jī)是倒立安裝，則步驟416所述畫面調(diào)整模塊將相關(guān)的監(jiān)控畫面旋轉(zhuǎn)180度或者鏡像上下 顛倒；如果未檢測(cè)出人臉特征區(qū)域，則認(rèn)為這幀圖像不包括人臉特征區(qū)域，返回步驟404， 提取下一幀圖像作為待檢測(cè)圖像直到檢測(cè)到人臉特征區(qū)域。請(qǐng)參考圖5，其示出了采用自適應(yīng)調(diào)整畫面方法的平板電腦在一個(gè)實(shí)施例中的工 作流程圖。所述平板電腦的手持方式可以為正立、倒立、順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90 度四種，而且由于平板電腦計(jì)算能力比較強(qiáng)大，所以所述平板電腦采用了對(duì)一幀待檢測(cè)圖 像每次順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度最多進(jìn)行四次人臉檢測(cè)的方案(當(dāng)然也可以逆時(shí)針)，這樣不僅減 少了計(jì)算量而且得到了良好的效果。另外通常將所述自適應(yīng)調(diào)整畫面的方法的工作時(shí)間設(shè) 置在所述平板電腦的攝像頭開(kāi)啟時(shí)，這時(shí)通常都有用戶在視頻聊天或者拍攝，易于采集到 人臉圖像。使用戶不論何種方式手持平板電腦，與用戶聊天的對(duì)方或者用戶本人都能夠獲 得正立的視頻。所述平板電腦的工作流程500包括步驟502，所述平板電腦開(kāi)啟攝像頭；步驟504，所述攝像頭按照預(yù)定間隔抽取一幀圖像作為待檢測(cè)圖像，比如獲取初始 圖像組的第10幀圖像作為待檢測(cè)圖像，之后每10幀取一幀圖像作為待檢測(cè)圖像直到檢測(cè) 出人臉特征區(qū)域；步驟506，利用正立人臉檢測(cè)單元對(duì)所述待檢測(cè)圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)，由于本實(shí)施例 中對(duì)一幀圖像進(jìn)行每次順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度最多進(jìn)行四次人臉檢測(cè)的方案，本實(shí)施例中同時(shí) 引入對(duì)一幀圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)時(shí)的檢測(cè)計(jì)數(shù)n，所述n為大于0且小于等于4的整數(shù)。當(dāng) 一幀圖像第一次進(jìn)入步驟506進(jìn)行人臉檢測(cè)時(shí)，所述n初始化為1 ；當(dāng)一幀圖像順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90度后再次進(jìn)入步驟506進(jìn)行人臉檢測(cè)時(shí)，所述n增加1。步驟508，判斷是否檢測(cè)出人臉特征區(qū)域，如果是則表明待檢測(cè)圖像在處于當(dāng)前 檢測(cè)方向時(shí)圖像中的人臉?lè)较蚴钦⒌?，則進(jìn)行步驟510，如果此時(shí)n = 1，所述畫面調(diào)整 模塊不做任何處理，如果n大于1，所述畫面調(diào)整模塊將視頻流中的每幀圖像順時(shí)針旋轉(zhuǎn) (n-l)*90，使畫面中的人臉?lè)较驅(qū)τ谟脩魜?lái)講也是正立的；如果步驟508中未檢測(cè)出人臉 特征區(qū)域，則進(jìn)行步驟512。步驟512，所述圖像從前次檢測(cè)的方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，同時(shí)n增加1 ；步驟514，判斷該幀圖像是否檢測(cè)完畢，即n是否超出了 4次，如果n小于等于4則返回到步驟506對(duì)當(dāng)前圖像繼續(xù)檢測(cè)；如果n大于4，則認(rèn)為這幀圖像不包括人臉特征區(qū) 域，返回步驟504，提取下一幀圖像作為待檢測(cè)圖像直到檢測(cè)到人臉特征區(qū)域。
上述說(shuō)明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的 技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
所做的任何改動(dòng)均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍。 相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于所述具體實(shí)施方式
。
權(quán)利要求
一種自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置，其特征在于，其包括圖像采集模塊，采集圖像或視頻流；人臉檢測(cè)模塊，對(duì)圖像采集模塊采集的圖像或視頻流進(jìn)行人臉檢測(cè)以確定所述圖像或視頻流中的人臉?lè)较颍缓彤嬅嬲{(diào)整模塊，根據(jù)所述人臉?lè)较蛘{(diào)整所述圖像或視頻流的畫面顯示方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置，其特征在于，所述人臉檢測(cè)模 塊包括正立人臉檢測(cè)單元和圖像旋轉(zhuǎn)單元，所述正立人臉檢測(cè)單元，檢測(cè)所述圖像或視頻流中的圖像中是否包括人臉特征區(qū)域；所述圖像旋轉(zhuǎn)單元，當(dāng)所述正立人臉檢測(cè)單元未檢測(cè)到人臉特征區(qū)域時(shí)，將所述圖像 或視頻流中的圖像按照預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)利用所述正立人臉檢測(cè)單元進(jìn)行人臉檢測(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置，其特征在于，所述畫面調(diào)整模 塊調(diào)整所述視頻流的畫面顯示方向以使調(diào)整后的所述圖像或視頻流中的圖像中的人臉?lè)?向?yàn)檎ⅰ?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置，其特征在于，在未對(duì)所述圖像 或視頻流中的圖像旋轉(zhuǎn)前，如果所述正立人臉檢測(cè)單元檢測(cè)到人臉特征區(qū)域，則認(rèn)為所述 圖像或視頻流中的圖像中的人臉?lè)较驗(yàn)檎?，所述畫面調(diào)整模塊保持所述視頻流的畫面顯 示方向不變。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置，其特征在于，所述預(yù)定角度180 度，在對(duì)視頻流中的所述圖像旋轉(zhuǎn)后，如果所述正立人臉檢測(cè)單元檢測(cè)到人臉特征區(qū)域，則 認(rèn)為所述圖像或視頻流中的圖像中的人臉?lè)较驗(yàn)榈沽?，所述畫面調(diào)整模塊將視頻流中的每 幀圖像鏡像上下顛倒或旋轉(zhuǎn)180度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置，其特征在于，所述人臉?lè)较虬?括正立和倒立，如果人臉檢測(cè)模塊確定的人臉?lè)较驗(yàn)檎?，所述畫面調(diào)整模塊保持所述圖 像或視頻流的畫面顯示方向不變，如果人臉檢測(cè)模塊確定的人臉?lè)较驗(yàn)榈沽?，所述畫面調(diào) 整模塊將所述圖像或視頻流中的每幀圖像鏡像上下顛倒或旋轉(zhuǎn)180度。
7.—種自適應(yīng)調(diào)整畫面的方法，其特征在于，其包括采集圖像或視頻流；對(duì)采集的圖像或視頻流中的圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)以確定所述圖像或視頻流中的人臉?lè)?向；和根據(jù)所述人臉?lè)较蛘{(diào)整所述圖像或視頻流的畫面顯示方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自適應(yīng)調(diào)整畫面的方法，其特征在于，所述對(duì)采集的圖像或 視頻流中的圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)以確定所述圖像中的人臉?lè)较虬ɡ脝畏较蛉四槞z測(cè)方 法對(duì)采集的圖像或視頻流中的圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)，在檢測(cè)到人臉時(shí)確定所述人臉?lè)较驗(yàn)檎?立方向，在未檢測(cè)到人臉時(shí)，將所述采集的圖像或視頻流中的圖像進(jìn)行預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)后，繼 續(xù)利用所述單方向人臉檢測(cè)方法對(duì)所述圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)以確定人臉?lè)较?，直到檢測(cè)到人 臉特征區(qū)域?yàn)橹够驅(qū)σ粠瑘D像旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到360度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自適應(yīng)調(diào)整畫面的方法，其特征在于，在未對(duì)所述圖像進(jìn)行 旋轉(zhuǎn)時(shí)，如果檢測(cè)到人臉，則不對(duì)所述圖像或視頻流的畫面顯示方向進(jìn)行調(diào)整。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自適應(yīng)調(diào)整畫面的方法，其特征在于，對(duì)采集的圖像或視頻2流中的圖像進(jìn)行一次旋轉(zhuǎn)的預(yù)定角度為順時(shí)針或逆時(shí)針90度；在采集的圖像或視頻流中 的圖像旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度后而檢測(cè)到人臉時(shí)，則對(duì)所述視頻流的畫面也旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度以使調(diào)整 后的圖像中的人臉?lè)较驗(yàn)檎颉?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自適應(yīng)調(diào)整畫面的方法，其特征在于，對(duì)視頻流中的圖像進(jìn) 行人臉檢測(cè)以確定所述圖像中的人臉?lè)较驎r(shí)，對(duì)一幀圖像進(jìn)行每次順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度最多 進(jìn)行四次人臉檢測(cè)，同時(shí)引入對(duì)一幀圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)時(shí)的檢測(cè)計(jì)數(shù)n，所述η為大于0且 小于等于4的整數(shù)；當(dāng)一幀圖像第一次進(jìn)行人臉檢測(cè)時(shí)，所述η初始化為1 ；當(dāng)一幀圖像順 時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度后再次進(jìn)行人臉檢測(cè)時(shí)，所述η增加1 ；則當(dāng)在圖像中檢測(cè)出人臉 時(shí)，將視頻流中的每幀圖像順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(η-1)*90。
全文摘要
本發(fā)明揭露了一種自適應(yīng)調(diào)整畫面的攝像裝置，所述攝像裝置包括圖像采集模塊，采集視頻流；人臉檢測(cè)模塊，對(duì)視頻流中的圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)以確定所述圖像中的人臉?lè)较?；和畫面調(diào)整模塊，根據(jù)所述人臉?lè)较蛘{(diào)整所述視頻流的畫面顯示方向。同時(shí)本發(fā)明還揭露了一種自適應(yīng)調(diào)整畫面的方法，所述方法包括采集視頻流；對(duì)視頻流中的圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)以確定所述圖像中的人臉?lè)较?；和根?jù)所述人臉?lè)较蛘{(diào)整所述視頻流的畫面顯示方向。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)快速人臉檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)了包含有攝像裝置的數(shù)碼設(shè)備或者電子設(shè)備的畫面顯示方向自適應(yīng)調(diào)整，從而大大提高了用戶使用時(shí)的舒適度和易用性。
文檔編號(hào)H04N5/232GK101917548SQ201010250350
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者俞青, 王浩, 邱嵩, 黃英 申請(qǐng)人:無(wú)錫中星微電子有限公司