一种能够对人脸进行实时跟踪的智能机器人系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种能够对人脸进行实时跟踪的智能机器人系统，利用人脸在检测图像中的位置信息构建反馈的闭环控制系统来对人机交互过程中的人脸进行跟踪，该系统包括：摄像头；第一处理器，接收多模态输入指令，并根据所述多模态输入指令调用摄像头得到检测图像；基于所述检测图像中人脸的位置信息与预设的人脸的位置向第二处理器发送调节指令；第二处理器，与所述第一处理器进行通信，用于根据所述调节指令获取控制指令以控制执行装置动作，并同时输出与所述多模态输入指令对应的多模态输出；执行装置，与所述第二处理器相连接，基于所述控制指令驱动机器人运动。该系统能够降低系统成本，实现对人脸的实时的连续的跟踪，提高人机交互体验。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及智能机器人领域，尤其涉及一种能够对人脸进行实时跟踪的智能机器人系统。
技术介绍
随着机器人技术的发展，智能机器人产品已经越来越多地深入到人们生活的各个方面。机器人不只用来帮助使用者高效地完成指定的工作，更被设计为能够与使用者进行语言、动作以及情感的交互的伙伴。人与人的交互过程中一种常用的方式是面对面交流，因为这样更便于理解交互方的意图，回应交互方的情感表达。同样地，在智能机器人领域，人脸作为一种重要的视觉图像，可以传递使用者的年龄、性别、身份以及大部分情感与情绪信息等。因此，在人机交互过程中，智能机器人通过对人脸的定位与跟踪，能够更加有效地对人脸信息进行采集与分析，并更准确地获知使用者的意图，提高人机交互体验。现有技术中的人脸定位跟踪主要以图像处理技术为基础进行建模分析，并结合一定的跟踪算法来实现。而所采用的建模的方法以及跟踪算法一般需要经过复杂的计算，会占用大量的系统资源，导致系统成本升高，且难以实现对人脸的实时的连续跟踪。综上，亟需一种新的对人脸进行跟踪的系统以解决上述问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题之一是需要提供一种新的对人脸进行跟踪的系统。为了解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种能够对人脸进行实时跟踪的智能机器人系统，包括摄像头，用于采集包含人脸的检测图像；第一处理器，设置于安卓板上且与所述摄像头相连接，接收多模态输入指令，并根据所述多模
态输入指令调用摄像头得到检测图像；基于所述检测图像中人脸的位置信息与预设的人脸的位置向第二处理器发送调节指令，且当人脸在检测图像中的位置与预设的人脸的位置不一致时，再次调用所述摄像头以获取检测图像中人脸的位置信息，并基于所述位置信息与预设的人脸的位置向第二处理器发送调节指令直至人脸在检测图像中的位置与预设的人脸的位置一致；第二处理器，设置于主控板上且与所述第一处理器进行通信，用于根据所述调节指令获取控制指令以控制执行装置动作，并同时输出与所述多模态输入指令对应的多模态输出；执行装置，与所述第二处理器相连接，基于所述控制指令驱动机器人运动。优选地，在所述安卓板上设置有数据发送电路，在所述主控板上设置有数据接收电路，当人脸在检测图像中的位置与预设的人脸的位置不一致时，所述第一处理器基于预设的通信协议经由所述数据发送电路向所述数据接收电路发送方向调节指令；所述第二处理器经由所述数据接收电路接收方向调节指令，并基于预设的通信协议对所述方向调节指令进行处理，得到用于控制执行装置动作的控制指令。优选地，当人脸在检测图像中的位置与预设的人脸的位置一致时，所述第一处理器基于预设的通信协议经由所述数据发送电路向所述数据接收电路发送停止调节指令；所述第二处理器经由所述数据接收电路接收停止调节指令，并基于预设的通信协议对所述停止调节指令进行处理，停止所述执行装置的动作。优选地，在所述安卓板上设置有人脸识别模块，其识别所述检测图像中的人脸并确定待跟踪的人脸；定位解析模块，其接收所述人脸识别模块的待跟踪的人脸的信息，并以预设的人脸的位置为坐标原点建立直角坐标系，确定所述待跟踪的人脸在所述直角坐标系中的位置。优选地，所述第一处理器接收所述定位解析模块确定的人脸的位置信息，且当所述待跟踪的人脸位于所述直角坐标系的坐标原点时，判断人脸在检测图像中的位置与预设的人脸的位置一致，否则判断人脸在检测图像中的位置与预设的人脸的位置不一致。优选地，在所述安卓板上设置有存储单元，在所述安卓板上设置有存储单元，当所述人脸识别模块首次识别所述检测图像中的人脸并确定待跟踪的人脸后将所述待跟踪的人脸的特征信息存储于所述存储单元中。优选地，当所述人脸识别模块识别得到的所述检测图像中的人脸的特征信息
与存储于所述存储单元中的所述待跟踪的人脸的特征信息不同时，所述第一处理器基于预设的通信协议向所述第二处理器发送暂停调节指令，所述第二处理器使机器人暂停运动，并同时输出预设的多模态交互信息。优选地，在所述主控板上设置有电机驱动控制电路及舵机输出接口电路，分别用于根据控制指令驱动直流电机与舵机。与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：通过利用人脸在检测图像中的位置信息构建反馈的闭环控制系统来对人机交互过程中的人脸进行跟踪，可以显著地降低系统成本，并能够实现对人脸的实时的连续的跟踪，提高了人机交互体验。本技术的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。图1为根据本专利技术一实施例的用于智能机器人系统实时跟踪人脸的方法的流程示意图；图2为根据本专利技术一实施例的能够对人脸进行实时跟踪的智能机器人系统的结构示意图；图3a为根据本专利技术一实施例的获取人脸的位置信息的示意图，图3b为根据本专利技术一实施例的确定方向调节指令的示意图；图4为根据本专利技术另一实施例的用于智能机器人系统实时跟踪人脸的方法的流程示意图；图5a-图5b为根据本专利技术又一实施例的能够对人脸进行实时跟踪的智能机器人系统的电路结构示意图，其中，图5a为以第二处理器为中心的主控电路结构示
意图，图5b为主控板上的电源管理模块的电路结构示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本技术的实施方式，借此对本技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本技术的保护范围之内。对于智能机器人系统来说，其表情信息的输入主要是基于对摄像头所采集的图像的识别来获取的，因此为了准确地确定表情输入指令，需要完整清晰地拍摄到人脸，这就要求智能机器人系统在与使用者的交互过程中能够对人脸进行实时地跟踪。但同时机器人系统的人脸跟踪要求不同于精确的伺服系统，被拍摄的对象只需要稳定且完整地位于机器人的摄像头的拍摄范围内，就能够有效地对人脸信息进行采集与分析。所以，本技术提出一种利用人脸在图像中的位置形成的闭环控制方案来实现人脸跟踪的系统，其平衡了对人脸跟踪的精度以及实时性的双方面要求。下面结合具体的实施例进行详细说明。实施例一：图1为根据本专利技术一实施例的用于智能机器人系统实时跟踪人脸的方法的流程示意图，图2为根据本专利技术一实施例的能够对人脸进行实时跟踪的智能机器人系统的结构示意图。从图2可以看出，该智能机器人系统20主要包括摄像头21、安卓板22、主控板23以及执行装置24。进一步如图2所示，在安卓板22上主要设置有第一处理器221以及与该第一处理器相连接的数据发送电路222和存储单元223，与存储单元223相连接的人脸识别模块224以及同时与人脸识别模块224和第一处理器221相连接的定位解析模块225。在主控板23上主要设置有第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够对人脸进行实时跟踪的智能机器人系统，包括：摄像头，用于采集包含人脸的检测图像；第一处理器，设置于安卓板上且与所述摄像头相连接，接收多模态输入指令，并根据所述多模态输入指令调用摄像头得到检测图像；基于所述检测图像中人脸的位置信息与预设的人脸的位置向第二处理器发送调节指令，且当人脸在检测图像中的位置与预设的人脸的位置不一致时，再次调用所述摄像头以获取检测图像中人脸的位置信息，并基于所述位置信息与预设的人脸的位置向第二处理器发送调节指令直至人脸在检测图像中的位置与预设的人脸的位置一致；第二处理器，设置于主控板上且与所述第一处理器进行通信，用于根据所述调节指令获取控制指令以控制执行装置动作，并同时输出与所述多模态输入指令对应的多模态输出；执行装置，与所述第二处理器相连接，基于所述控制指令驱动机器人运动。

【技术特征摘要】
1.一种能够对人脸进行实时跟踪的智能机器人系统，包括：摄像头，用于采集包含人脸的检测图像；第一处理器，设置于安卓板上且与所述摄像头相连接，接收多模态输入指令，并根据所述多模态输入指令调用摄像头得到检测图像；基于所述检测图像中人脸的位置信息与预设的人脸的位置向第二处理器发送调节指令，且当人脸在检测图像中的位置与预设的人脸的位置不一致时，再次调用所述摄像头以获取检测图像中人脸的位置信息，并基于所述位置信息与预设的人脸的位置向第二处理器发送调节指令直至人脸在检测图像中的位置与预设的人脸的位置一致；第二处理器，设置于主控板上且与所述第一处理器进行通信，用于根据所述调节指令获取控制指令以控制执行装置动作，并同时输出与所述多模态输入指令对应的多模态输出；执行装置，与所述第二处理器相连接，基于所述控制指令驱动机器人运动。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述安卓板上设置有数据发送电路，在所述主控板上设置有数据接收电路，当人脸在检测图像中的位置与预设的人脸的位置不一致时，所述第一处理器基于预设的通信协议经由所述数据发送电路向所述数据接收电路发送方向调节指令；所述第二处理器经由所述数据接收电路接收方向调节指令，并基于预设的通信协议对所述方向调节指令进行处理，得到用于控制执行装置动作的控制指令。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当人脸在检测图像中的位置与预设的人脸的位置一致时，所述第一处理器基于预设的通信协议经由所述数据发送电路向所述数据接收电路发送停止调节指令；...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾梓筠，韩冬，
申请(专利权)人：北京光年无限科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11