『算法理论学』人脸姿态估计算法介绍

0.概述

人脸姿态估计算法,主要用以估计输入人脸块的三维欧拉角。一般选取的参考系为相机坐标系,即选择相机作为坐标原点。姿态估计可用于许多业务场景,比如在人脸识别系统的中,姿态估计可以辅助进行输入样本的筛选(一般人脸要相对正脸才进行召回和识别);在一些需要人脸朝向作为重要业务依据的场景中,人脸姿态算法也是不可或缺的,比如疲劳驾驶产品中驾驶员的左顾右盼检测。

人脸姿态估计的算法,其大致可分为两类:一类是通过2D标定信息来估计3D姿态信息的算法,如先计算人脸的关键点,然后选取一个参考系(平均正脸的关键点),计算关键点和参考系的变换矩阵,然后通过迭代优化的算法来估计人脸的姿态(可参考Opencv中的SolvePnP算法,或参考中的1和2);另一类就是通过数据驱动的方式训练一个回归器,由该回归器对输入人脸的块进行一个直接的预测。

两类方法各有利弊,在项目中都能得到不用程度的应用。下面我们来看看上述两类方式的优缺点对比,为了方便大家区分,我们这里称第一类算法为landmark-based,第二类为landmark-free。

两类方法对比

 

1. 方法一介绍

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