【摘要】：頭部姿態(tài)估計(jì)是從圖像或視頻中估計(jì)出頭部相對(duì)于攝像機(jī)的三個(gè)方位參數(shù),即俯仰角(pitch)、偏航角(yaw)、翻滾角(roll)。該技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng),汽車(chē)安全輔助駕駛系統(tǒng),游戲娛樂(lè)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,基于此,本文對(duì)單目視覺(jué)下的頭部姿態(tài)估計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究。本文的主要工作如下:1.詳細(xì)論述了整個(gè)頭部姿態(tài)估計(jì)流程所涉及的關(guān)鍵算法,包括人臉檢測(cè)、面部特征點(diǎn)模型以及姿態(tài)參數(shù)估計(jì)。2.原始的POSIT算法是從幾何角度進(jìn)行地推導(dǎo),本文從代數(shù)角度,對(duì)POSIT算法進(jìn)行了新的更加簡(jiǎn)潔地推導(dǎo)。3.重點(diǎn)研究了兩種通用單目姿態(tài)估計(jì)算法---POSIT算法和EPNP算法在頭部姿態(tài)估計(jì)中的應(yīng)用,給出了比較詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析,分別研究了算法對(duì)于噪聲、點(diǎn)數(shù)、不同角度下的參數(shù)變化的影響,結(jié)果可以看出POSIT算法在精度上略遜于EPNP算法,但前者在速度上具有較顯著的優(yōu)勢(shì),因此在實(shí)際問(wèn)題中,需要在速度和精度上進(jìn)行權(quán)衡來(lái)選擇合適的算法。此外,本文搭建了一個(gè)完整的頭部姿態(tài)估計(jì)在線演示系統(tǒng)。
[Abstract]:The head attitude estimation is to estimate the three azimuth parameters of the head relative to the camera from the image or video, namely the pitch angle (pitch), yaw angle (yaw), roll angle (roll). This technology has been widely used in the field of monitoring system, automobile safety assistant driving system, game entertainment and so on. Based on this, the problem of head attitude estimation under monocular vision is deeply studied in this paper. The main work of this paper is as follows: 1. The key algorithms involved in the whole head pose estimation process are discussed in detail, including face detection, facial feature point model and attitude parameter estimation. The original POSIT algorithm is derived from the geometric point of view. In this paper, the POSIT algorithm is derived more succinctly from the algebraic point of view. This paper focuses on the application of two general monocular attitude estimation algorithms-POSIT algorithm and EPNP algorithm in head attitude estimation. The results show that the accuracy of the POSIT algorithm is slightly lower than that of the EPNP algorithm, but the former has significant advantages in speed, so in practical problems, A trade-off between speed and accuracy is needed to select the appropriate algorithm. In addition, a complete on-line demonstration system for head attitude estimation is built in this paper.
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2440253