CN108171219A - 一种机器人追踪人脸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人追踪人脸方法，涉及人脸追踪技术领域。先将预设人脸特征信息输入机器人，然后利用机器人进行巡逻，采集多个环境人脸特征信息，再将预设人脸特征信息与多个环境人脸特征信息进行一一比对，当环境人脸特征信息与预设人脸特征信息匹配时，锁定具有的环境人脸特征信息与预设人脸特征信息匹配的目标人物，并控制机器人朝向目标人物移动。与现有技术相比，本发明提供的机器人追踪人脸方法由于采用了将预设人脸特征信息与多个环境人脸特征信息进行一一比对的步骤，所以能够快速对目标人物进行锁定并且控制机器人朝向目标人物移动，方便实用，用户体验感好。

Description

一种机器人追踪人脸方法

技术领域

本发明涉及人脸追踪技术领域，具体而言，涉及一种机器人追踪人脸方法。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。随着科学的进步和时代的发展，机器人的种类也越来越多。

迎宾机器人是集语音识别技术和智能运动技术于一身的高科技展品。一些迎宾机器人为仿人型，身高、体形、表情等都力争逼真，亲切、可爱、美丽、大方、栩栩如生，给人以真切之感，体现人性化。一些迎宾机器人为功能型，具备各种各样的功能，例如发出欢迎和再见的语音。发明人研究发现，目前的迎宾机器人基本都是站立不动或者只能进行简单动作的，不能及时移动对客户进行服务，客户的体验感不好。

有鉴于此，设计制造出一种能够追踪人脸的机器人追踪人脸方法特别是在机器人生产中显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人追踪人脸方法，能够快速对目标人物进行锁定并且控制机器人朝向目标人物移动，方便实用，用户体验感好。

本发明的另一目的在于提供另一种机器人追踪人脸方法，能够快速对目标人物进行锁定并且控制机器人朝向目标人物移动，方便实用，快速定位，用户体验感好。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种机器人追踪人脸方法，用于根据人脸进行追踪，机器人追踪人脸方法包括：将预设人脸特征信息输入机器人；利用机器人进行巡逻，采集多个环境人脸特征信息；将预设人脸特征信息与多个环境人脸特征信息进行一一比对，当环境人脸特征信息与预设人脸特征信息匹配时，锁定具有的环境人脸特征信息与预设人脸特征信息匹配的目标人物；控制机器人朝向目标人物移动。

进一步地，控制机器人朝向目标人物移动的步骤包括：利用机器人拍摄实时画面；根据实时画面计算出机器人与目标人物之间的夹角和距离；控制机器人朝向目标人物转动夹角，并移动距离。

进一步地，利用机器人拍摄实时画面的步骤中，实时画面由一转动设置于机器人上的摄像头进行拍摄。

进一步地，根据实时画面计算出机器人与目标人物之间的夹角和距离的步骤中，利用实时画面中的像素和摄像头的可视角度计算出夹角和距离。

进一步地，控制机器人朝向目标人物转动夹角，并移动距离的步骤中，当机器人与目标人物之间的间距小于或者等于预设值时，机器人停止。

进一步地，利用机器人进行巡逻，采集多个环境人脸特征信息的步骤包括：利用机器人拍摄实时视频；根据实时视频采集多个环境人脸特征信息。

进一步地，根据实时视频采集多个环境人脸特征信息的步骤包括：对实时视频进行图像分析，得到多个环境人脸图片；将环境人脸图片中的人脸特征进行抽取，得到环境人脸特征信息。

进一步地，在将预设人脸特征信息输入机器人的步骤前，机器人追踪人脸方法还包括：根据目标人物采集预设人脸特征信息。

进一步地，根据目标人物采集预设人脸特征信息的步骤包括：对目标人物进行拍摄，采集到目标人脸图片；将目标人脸图片中的人脸特征进行抽取，得到预设人脸特征信息。

一种机器人追踪人脸方法，用于根据人脸进行追踪，机器人追踪人脸方法包括：将预设人脸特征信息输入机器人；利用机器人进行巡逻，采集多个环境人脸特征信息；将预设人脸特征信息与多个环境人脸特征信息进行一一比对，当环境人脸特征信息与预设人脸特征信息匹配时，锁定具有的环境人脸特征信息与预设人脸特征信息匹配的目标人物；控制机器人朝向目标人物移动；将目标人物的位置信号发送给服务器。

本发明提供的机器人追踪人脸方法具有以下有益效果：

本发明提供的机器人追踪人脸方法，先将预设人脸特征信息输入机器人，然后利用机器人进行巡逻，采集多个环境人脸特征信息，再将预设人脸特征信息与多个环境人脸特征信息进行一一比对，当环境人脸特征信息与预设人脸特征信息匹配时，锁定具有的环境人脸特征信息与预设人脸特征信息匹配的目标人物，并控制机器人朝向目标人物移动。与现有技术相比，本发明提供的机器人追踪人脸方法由于采用了将预设人脸特征信息与多个环境人脸特征信息进行一一比对的步骤，所以能够快速对目标人物进行锁定并且控制机器人朝向目标人物移动，方便实用，用户体验感好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的机器人追踪人脸方法的流程框图；

图2为本发明第二实施例提供的机器人追踪人脸方法的流程框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

请参照图1，本发明实施例提供了一种机器人追踪人脸方法，用于根据人脸进行追踪，可广泛应用于商场、银行、广场等地点，便于对用户提供各类服务。其能够快速对目标人物进行锁定并且控制机器人朝向目标人物移动，方便实用，用户体验感好。该机器人追踪人脸方法包括以下步骤：

步骤S101：根据目标人物采集预设人脸特征信息。

具体地，步骤S101包括两个步骤，分别为：

步骤S1011：对目标人物进行拍摄，采集到目标人脸图片。

步骤S1012：将目标人脸图片中的人脸特征进行抽取，得到预设人脸特征信息。

具体地，目标人物的脸上具有多个面部特征，例如眼睛的形状、鼻子的形状等，将这些人脸特征抽取出来，得到多个面部模型，从这些模型中得到多个面部参数，多个面部参数组合形成预设人脸特征信息。

值得注意的是，步骤S1011和步骤S1012并不是连续进行的，步骤S1011是在对目标人物进行追踪之前进行的，而步骤S1012是在需要对目标人物进行追踪时进行的，对步骤S1011和步骤S1012之间的时间差不作具体限定，该时间差可以是1天，也可以是1年。

步骤S102：将预设人脸特征信息输入机器人。

具体地，将目标人物的预设人脸特征信息由人工输入机器人的存储器内，在需要对目标人物进行追踪时，机器人直接从存储器内提取出预设人脸特征信息，方便快捷。

值得注意的是，预设人脸特征信息的数量可以为一个，也可以为多个，即目标人物的数量可以为一个，也可以为多个。机器人能够同时对多个目标人物进行寻找，并对最先找到的目标人物进行锁定。

步骤S103：利用机器人进行巡逻，采集多个环境人脸特征信息。

具体地，步骤S103包括两个步骤，分别为：

步骤S1031：利用机器人拍摄实时视频。

本实施例中，实时视频由一转动设置于机器人上的摄像头进行拍摄，摄像头能够在360度全景进行拍摄，便于对目标人物的追踪。摄像头为红外线摄像头，但并不仅限于此，对摄像头的类型不作具体限定，但凡能够清楚地拍摄到实时视频的摄像头的类型均在本发明的保护范围之内。

步骤S1032：根据实时视频采集多个环境人脸特征信息。

具体地，步骤S1032包括两个步骤，分别为：

步骤S10321：对实时视频进行图像分析，得到多个环境人脸图片。

本实施例中，首先对实时视频的多帧画面进行截取，得到多个视频画面，然后再从多个视频画面中筛选出多个环境人脸图片。

步骤S10322：将环境人脸图片中的人脸特征进行抽取，得到环境人脸特征信息。

具体地，人脸上具有多个面部特征，例如眼睛的形状、鼻子的形状等，将这些人脸特征抽取出来，得到多个面部模型，从这些模型中得到多个面部参数，多个面部参数组合形成环境人脸特征信息。

步骤S104：将预设人脸特征信息与多个环境人脸特征信息进行一一比对，当环境人脸特征信息与预设人脸特征信息匹配时，锁定具有的环境人脸特征信息与预设人脸特征信息匹配的目标人物。

具体地，步骤S104包括三个步骤，分别为：

步骤S1041：将预设人脸特征信息同时与多个环境人脸特征信息进行比对，筛选出与预设人脸特征信息匹配的环境人脸特征信息。

具体地，将预设人脸特征信息中的面部参数与环境人脸特征信息中对应的面部参数一一比对，当预设人脸特征信息中的所有面部参数与环境人脸特征信息中对应的所有面部参数的相同率大于或者等于90％的时候，即判定该环境人脸特征信息与预设人脸特征信息匹配。但并不仅限于此，对相同率的大小不作具体限定，可根据实际需要对相同率的数值进行调整。

步骤S1042：将环境人脸特征信息发送给服务器，以供服务器确认环境人脸特征信息是否与预设人脸特征信息匹配。

值得注意的是，服务器中预存目标人物的预设人脸特征信息，将该环境人脸特征信息与预设人脸特征信息进行再次比对，以对目标人物进行再次确定，避免发生误判的情况发生。

步骤S1043：根据与预设人脸特征信息匹配的环境人脸特征信息反向寻找并锁定目标人物。

步骤S105：在锁定目标人物的位置后，控制机器人朝向目标人物移动。

具体地，步骤S105包括三个步骤，分别为：

步骤S1051：利用机器人拍摄实时画面。

本实施例中，实时画面由转动设置于机器人上的摄像头进行拍摄，摄像头能够在360度全景进行拍摄，便于向目标人物的移动。

步骤S1052：根据实时画面计算出机器人与目标人物之间的夹角和距离。

本实施例中，利用实时画面中的像素和摄像头的可视角度计算出机器人与目标人物之间夹角和距离。

步骤S1053：控制机器人朝向目标人物转动与该夹角相同的角度，并移动与该距离相同的长度。

当机器人与目标人物之间的间距小于或者等于预设值时，机器人停止，避免机器人撞上目标人物，增强用户的体验感。

值得注意的是，在寻找到目标人物之前，机器人处于巡逻状态，摄像头始终在拍摄实时视频；在寻找到目标人物之后，摄像头拍摄实时画面，机器人不断地向目标人物靠近，在此过程中，由于机器人的位置在不断的变化，目标人物也可能发生移动，所以机器人与目标人物之间的夹角和距离也在不断的变化，机器人根据变化地夹角和距离不断地调整自身的角度和速度，以在最短的时间内到达目标人物的面前。

本发明实施例提供的机器人追踪人脸方法，先将预设人脸特征信息输入机器人，然后利用机器人进行巡逻，采集多个环境人脸特征信息，再将预设人脸特征信息与多个环境人脸特征信息进行一一比对，当环境人脸特征信息与预设人脸特征信息匹配时，锁定具有的环境人脸特征信息与预设人脸特征信息匹配的目标人物，并控制机器人朝向目标人物移动。与现有技术相比，本发明提供的机器人追踪人脸方法由于采用了将预设人脸特征信息与多个环境人脸特征信息进行一一比对的步骤，所以能够快速对目标人物进行锁定并且控制机器人朝向目标人物移动，方便实用，用户体验感好。

第二实施例

请参照图2，本发明实施例提供了一种机器人追踪人脸方法，与第一实施例相比，本实施例的区别在于增加了步骤S106：将目标人物的位置信号发送给服务器。

具体地，在控制机器人朝向目标人物移动的同时向服务器发出目标人物的位置信号，向服务器端提供目标人物的位置，便于寻人，能够在寻找走散的儿童或者在寻找被通缉的罪犯的场景中起到很大的帮助。

本发明实施例提供的机器人追踪人脸方法，在锁定目标人物后向服务器发出目标人物的位置信号，便于服务器的快速定位，实用高效，能够帮助用户更快地找到目标人物。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人追踪人脸方法，用于根据人脸进行追踪，其特征在于，所述机器人追踪人脸方法包括：

将预设人脸特征信息输入机器人；

利用所述机器人进行巡逻，采集多个环境人脸特征信息；

将所述预设人脸特征信息与多个所述环境人脸特征信息进行一一比对，当所述环境人脸特征信息与所述预设人脸特征信息匹配时，锁定具有的所述环境人脸特征信息与所述预设人脸特征信息匹配的目标人物；

控制所述机器人朝向所述目标人物移动。

2.根据权利要求1所述的机器人追踪人脸方法，其特征在于，所述控制所述机器人朝向所述目标人物移动的步骤包括：

利用所述机器人拍摄实时画面；

根据所述实时画面计算出所述机器人与所述目标人物之间的夹角和距离；

控制所述机器人朝向所述目标人物转动所述夹角，并移动所述距离。

3.根据权利要求2所述的机器人追踪人脸方法，其特征在于，所述利用所述机器人拍摄实时画面的步骤中，所述实时画面由一转动设置于所述机器人上的摄像头进行拍摄。

4.根据权利要求3所述的机器人追踪人脸方法，其特征在于，所述根据所述实时画面计算出所述机器人与所述目标人物之间的夹角和距离的步骤中，利用所述实时画面中的像素和所述摄像头的可视角度计算出所述夹角和所述距离。

5.根据权利要求2所述的机器人追踪人脸方法，其特征在于，所述控制所述机器人朝向所述目标人物转动所述夹角，并移动所述距离的步骤中，当所述机器人与所述目标人物之间的间距小于或者等于预设值时，所述机器人停止。

6.根据权利要求1所述的机器人追踪人脸方法，其特征在于，所述利用所述机器人进行巡逻，采集多个环境人脸特征信息的步骤包括：

利用所述机器人拍摄实时视频；

根据所述实时视频采集多个所述环境人脸特征信息。

7.根据权利要求6所述的机器人追踪人脸方法，其特征在于，所述根据所述实时视频采集多个所述环境人脸特征信息的步骤包括：

对所述实时视频进行图像分析，得到多个环境人脸图片；

将所述环境人脸图片中的人脸特征进行抽取，得到所述环境人脸特征信息。

8.根据权利要求1所述的机器人追踪人脸方法，其特征在于，在所述将预设人脸特征信息输入机器人的步骤前，所述机器人追踪人脸方法还包括：

根据所述目标人物采集所述预设人脸特征信息。

9.根据权利要求8所述的机器人追踪人脸方法，其特征在于，所述根据所述目标人物采集所述预设人脸特征信息的步骤包括：

对所述目标人物进行拍摄，采集到目标人脸图片；

将所述目标人脸图片中的人脸特征进行抽取，得到所述预设人脸特征信息。

10.一种机器人追踪人脸方法，用于根据人脸进行追踪，其特征在于，所述机器人追踪人脸方法包括：

将预设人脸特征信息输入机器人；

利用所述机器人进行巡逻，采集多个环境人脸特征信息；

将所述预设人脸特征信息与多个所述环境人脸特征信息进行一一比对，当所述环境人脸特征信息与所述预设人脸特征信息匹配时，锁定具有的所述环境人脸特征信息与所述预设人脸特征信息匹配的目标人物；

控制所述机器人朝向所述目标人物移动；

将所述目标人物的位置信号发送给服务器。