CN110363110A - 人脸正向坐标快速建立方法、装置、储存介质和处理器 - Google Patents

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徐滢
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Abstract

本发明属于人脸识别技术领域，公开了提供一种人脸正向坐标快速建立方法、装置、储存介质和处理器，其中，该方法通过对使用人脸识别程序识别出的当前人脸图像的在水平方向上的人脸点进行方向向量计算来构建出表示基于原点的人脸正向坐标系在X轴方向的第一方向向量，再基于该X轴方向的方向向量进行坐标值互换来构建出表示基于原点的人脸正向坐标系在Y轴方向的第二方向向量，以此得到所述当前人脸图像所在人脸的正向坐标系。本发明通过简单的运算即可快速得到根据人脸动态建立的正向坐标系，为实际应用提供了参考，相比于现有人脸额头关键点或特征点获取的方法，本发明不仅快速简单，而且还不占用额外的硬件资源。

Description

人脸正向坐标快速建立方法、装置、储存介质和处理器
技术领域
本发明涉及人脸识别技术，特别是涉及一种人脸正向坐标快速建立方法、装置、储存介质和处理器。
背景技术
现有的人脸识别软件工具开发包(Software Development Kit，即SDK)可以对人脸进行识别，其所识别到的人脸点(即特征点)的坐标系是相对屏幕的坐标系，该坐标系不受人脸姿态、人脸方向的影响。因此，在具体应用中无法对单位长度进行自定义且存在比例不一致的情况，给应用带来诸多不便。
发明内容
技术目的
用于解决如何根据现有人脸识别软件识别到的人脸点来快速建立正向坐标系的问题。
技术方案
第一方面
提供一种基于人脸识别的人脸正向坐标快速建立方法，所述人脸正向坐标快速建立方法包括以下步骤：使用人脸识别程序识别出当前人脸图像的以二维特征点表示的人脸点；在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点进行方向向量计算来构建出表示基于原点的人脸正向坐标系在X轴方向的第一方向向量；对所述表示基于原点的人脸正向坐标系在X轴方向的方向向量的表示值进行互换来构建出表示基于原点的人脸正向坐标系在Y轴方向的第二方向向量；基于所述第一方向向量和第二方向向量构建得到表示所述当前人脸图像所在人脸的正向坐标系。
在一些实施方案中，在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点包括表示人脸中鼻翼点的两个人脸点。
在一些实施方案中，在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点包括表示人脸中瞳孔点的两个人脸点。
在一些实施方案中，在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点包括表示人脸中眼角的两个人脸点。
第二方面
提供一种基于人脸识别的人脸正向坐标快速建立装置，包括：点位识别模块，用于使用人脸识别程序识别出当前人脸图像的以二维特征点表示的人脸点；第一构建模块，用于在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点进行方向向量计算来构建出表示基于原点的人脸正向坐标系在X轴方向的第一方向向量；第二构建模块，用于对所述表示基于原点的人脸正向坐标系在X轴方向的方向向量的表示值进行互换来构建出表示基于原点的人脸正向坐标系在Y轴方向的第二方向向量；生成模块，用于基于所述第一方向向量和第二方向向量生成表示所述当前人脸图像所在人脸的正向坐标系。
在一些实施方案中，在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点包括表示人脸中鼻翼点的两个人脸点。
在一些实施方案中，在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点包括表示人脸中瞳孔点的两个人脸点。
在一些实施方案中，在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点包括表示人脸中眼角的两个人脸点。
第三方面
提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，所述程序在运行时执行第一方面中任一项所述的人脸额头点位快速扩展方法。
第四方面
提供一种处理器，所述处理器用于运行程序，所述程序运行时执行第一方面中任一项所述的人脸额头点位快速扩展方法。
技术效果
通过本发明可以在现有人脸识别SDK获取到的人脸点的基础上，通过简单的运算即可快速得到根据人脸动态建立的正向坐标系，为实际应用提供了参考，相比于现有人脸额头关键点或特征点获取的方法，本发明不仅快速简单，而且还不占用额外的硬件资源。
附图说明
图1为本发明基于人脸识别的人脸额头点位快速扩展方法在一实施例中的流程图。
图2为根据现有人脸识别SDK获取到的人脸点和依据本发明得到额头扩张点的效果图。
图3本发明在实施例1中利用现有人脸识别程序来建立的基于原点的人脸正向坐标图。
图4本发明基于人脸识别的人脸额头点位快速扩展装置在一实例中的原理框架图。
附图标号说明
200 人脸正向坐标快速建立装置
210 点位识别模块
220 第一构建模块
230 第二构建模块
240 生成模块
S101-S104 方法步骤
具体实施方式
实施例1
见图1，示出了本发明基于人脸识别的人脸正向坐标快速建立方法在一实施例中的流程图，如图所示，所述人脸正向坐标快速建立方法包括以下步骤：
步骤S101，使用人脸识别程序识别出当前人脸图像的以二维特征点表示的人脸点；
步骤S102在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点进行方向向量计算来构建出表示基于原点的人脸正向坐标系在X轴方向的第一方向向量；
步骤S103对所述表示基于原点的人脸正向坐标系在X轴方向的方向向量的表示值进行互换来构建出表示基于原点的人脸正向坐标系在Y轴方向的第二方向向量；
步骤S104基于所述第一方向向量和第二方向向量构建得到表示所述当前人脸图像所在人脸的正向坐标系。
其中，所述人脸识别程序识别出的人脸点是相对于屏幕的坐标系。
具体的，在一些实施例中，在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点包括表示人脸中鼻翼点的两个人脸点。
具体的，在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点还可以包括表示人脸中瞳孔点的两个人脸点。或者还可以是包括表示人脸中眼角的两个人脸点。
为便于本领域技术人员能够更加清楚地理解上述技术方案，下面以现有的一人脸识别SDK为例，其可以对人脸图像进行识别获取到106个二维特征点，详见图2，其中，每个二维特征点包含以x和y表示的坐标值，以下表示人脸点的二维特征点均以Px表示，x为在该获取到的106个二维特征点中的顺序。
关于水平方向向量的计算，请结合图2，在识别获取的106个人脸点中的表示左右眼瞳孔点的人脸点，即P74点和P77，根据向量计算方法，用人脸点P77减去人脸点P74获取到一个新的人脸点(以P107表示)。
即：
P107.x＝P77.x-P74.x；
P107.y＝P77.y-P74.y。
其中，P107.x表示人脸点P107的二维特征点的x坐标值，同理，P107.y表示人脸点P107的二维特征点的y坐标值。同理，P77.x、P74.x、P77.y和P74.y的表示含义同前述表示一致。通过上述计算，将该人脸点P107表示为该当前人脸所在坐标系的正方向X轴的方向向量。
关于垂直方向向量的计算，请结合图2，在得到所述人脸点P107后，将获取到的新的人脸点P107的x和y表示的值进行交换，并得到又一新的人脸点(以P108表示)。
即：
P108.x＝P107.y
P108.y＝P107.x
其中，P108.x、P107.y、P108.y和P107.x的表示含义同上。这里通过将上述计算得到的基于原点的人脸正向坐标系在X轴方向的方向向量的表示值(即人脸点P107的二维坐标值)进行互换，从而将得到的人脸点P108表示为该当前人脸所在坐标系的正方向的Y轴方向向量。
在一些实施例中，由于常见的坐标系的Y轴朝向相对原点(0，0)的方向为朝上，因此，如果在基于P P107的y表示的值为负值时，将生成的P108的x表示的值取反表示(也就是说，在具体实施中，如果基于原点的人脸正向坐标系在X轴方向的第一方向向量的坐标y轴的坐标值为负值，则可以将其取反来作为当前的第一方向向量)。
即：
P108.x＝-P108.x；
P108.y＝P108.y。
由P107和P108构建出基于原点(0，0)的坐标系，如图3所示。
通过上述方法建立的正向坐标系是根据人头实际的正方向坐标系，会根据人脸的变化而变化，在具体应用中，可以自定义坐标系中一个单位的长度。例如，定义相对于人脸坐标系的一个单位长度为0.1倍X轴方向和0.1倍Y轴方向。且该一个单位的长度始终会根据人脸的方向、姿态变化而变化，且比例一致。
实验
为了验证上述方法的快速性，本实施例将上述方法通过软件编程的方法来的到对应的计算机软件程序，然后将其写入包括但不限于处理器、内存、总线和接口等硬件的系统中进行运行实验。这里以智能手机iphone7和HUAWEI P10为例，通过测试上述方法在这些智能手机中的运行时间皆小于1ms，由此可见本发明提供的人脸正向坐标快速建立方法响应速度快，不会占用额外的硬件资源。
实施例2
见图4，示出了本发明基于人脸识别的人脸正向坐标快速建立装置在一实施例中的原理框图，如图所示，该人脸正向坐标快速建立装置200包括点位识别模块210、第一构建模块220、第二构建模块230和生成模块240，其中，点位识别模块用于使用人脸识别程序识别出当前人脸图像的以二维特征点表示的人脸点；第一构建模块用于在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点进行方向向量计算来构建出表示基于原点的人脸正向坐标系在X轴方向的第一方向向量；第二构建模块用于对所述表示基于原点的人脸正向坐标系在X轴方向的方向向量的表示值进行互换来构建出表示基于原点的人脸正向坐标系在Y轴方向的第二方向向量；生成模块用于基于所述第一方向向量和第二方向向量生成表示所述当前人脸图像所在人脸的正向坐标系。
具体的，在一些实施例中，在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点包括表示人脸中鼻翼点的两个人脸点。
具体的，在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点还可以包括表示人脸中瞳孔点的两个人脸点。或者还可以是包括表示人脸中眼角的两个人脸点。
需要理解的是，本实施例中的各模块可有是通过计算机程序来得到的标准软件单元，也可以是通过硬件来实现的标准硬件单元，通过这些标准软件单元或标准硬件单元的耦合连接可以构成能够解决本发明技术目的中技术问题的装置。
本实施例根据当前人脸来构建出的实时人脸正向坐标系，该坐标系是通过人脸识别出的特征点来计算实现，在硬件系统中，其不会占用额外的硬件资源，其响应速度非常快。
实施例3
本实施例还提供了一种储存介质，所述存储介质包括储存的程序，所述程序运行时执行实施例1中任一可实施的人脸正向坐标快速建立方法。
在具体实施中，所述储存介质可以为随机存取存储器、只读存储器或者服务器等储存介质。
实施例4
本实施例还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，所述程序运行时执行实施例1中任一可实施的人脸正向坐标快速建立方法。
在具体实施中，所述处理器可以为CPU，或者也可以为单片机等微型计算机系统。

Claims (10)

1.一种基于人脸识别的人脸正向坐标快速建立方法，其特征在于，所述人脸正向坐标快速建立方法包括以下步骤：
使用人脸识别程序识别出当前人脸图像的以二维特征点表示的人脸点；
在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点进行方向向量计算来构建出表示基于原点的人脸正向坐标系在X轴方向的第一方向向量；
对所述表示基于原点的人脸正向坐标系在X轴方向的方向向量的表示值进行互换来构建出表示基于原点的人脸正向坐标系在Y轴方向的第二方向向量；
基于所述第一方向向量和第二方向向量构建得到表示所述当前人脸图像所在人脸的正向坐标系。
2.根据权利要求1所述的基于人脸识别的人脸正向坐标快速建立方法，其特征在于，在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点包括表示人脸中鼻翼点的两个人脸点。
3.根据权利要求1所述的基于人脸识别的人脸正向坐标快速建立方法，其特征在于，在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点包括表示人脸中瞳孔点的两个人脸点。
4.根据权利要求1所述的基于人脸识别的人脸正向坐标快速建立方法，其特征在于，在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点包括表示人脸中眼角的两个人脸点。
5.一种基于人脸识别的人脸正向坐标快速建立装置，其特征在于，包括：
点位识别模块，用于使用人脸识别程序识别出当前人脸图像的以二维特征点表示的人脸点；
第一构建模块，用于在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点进行方向向量计算来构建出表示基于原点的人脸正向坐标系在X轴方向的第一方向向量；
第二构建模块，用于对所述表示基于原点的人脸正向坐标系在X轴方向的方向向量的表示值进行互换来构建出表示基于原点的人脸正向坐标系在Y轴方向的第二方向向量；
生成模块，用于基于所述第一方向向量和第二方向向量生成表示所述当前人脸图像所在人脸的正向坐标系。
6.根据权利要求5所述的基于人脸识别的人脸正向坐标快速建立装置，其特征在于，在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点包括表示人脸中鼻翼点的两个人脸点。
7.根据权利要求5所述的基于人脸识别的人脸正向坐标快速建立装置，其特征在于，在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点包括表示人脸中瞳孔点的两个人脸点。
8.根据权利要求5所述的基于人脸识别的人脸正向坐标快速建立装置，其特征在于，在所述人脸点中找到至少两个与人脸水平方向相平行的人脸点包括表示人脸中眼角的两个人脸点。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，所述程序在运行时执行如权利要求1-4任一所述的人脸正向坐标快速建立方法。
10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，所述程序运行时执行权利要求1-4任一项所述的人脸额头点位快速扩展方法。
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