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CN111460870A - 目标的朝向确定方法及装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

目标的朝向确定方法及装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN111460870A
CN111460870A CN201910191918.1A CN201910191918A CN111460870A CN 111460870 A CN111460870 A CN 111460870A CN 201910191918 A CN201910191918 A CN 201910191918A CN 111460870 A CN111460870 A CN 111460870A
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汪旻
李通
刘文韬
钱晨
马利庄
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Beijing Sensetime Technology Development Co Ltd
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Abstract

本发明实施例公开了一种目标的朝向确定方法及装置，电子设备及存储介质。所述目标的朝向确定方法包括：检测图像中目标的关键点；基于不在同一直线上的至少三个关键点，确定所述目标的朝向。

Description

目标的朝向确定方法及装置、电子设备及存储介质
本申请要求申请号为201910049830.6，申请日为2019年01月18日提交的中国申请的部分优先权。
技术领域
本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种目标的朝向确定方法及装置，电子设备及存储介质。
背景技术
在进行图像中的目标进行变形时，一般是基于用户手动操作进行变形，例如，photoshop等图像处理软件，这很大程度上取决于用户的操作技能；对于一般用户而言操作难度大。在相关技术中会出现了另一种图像处理软件，用户进行一键式操作，则图像处理软件就对该图像进行整体处理，但是这种由电子设备的执行操作，由于局限设备处理的机械性，处理后的图像效果有些怪异，图像的处理效果并不如预期；例如，设备无法确定出朝向有针对性的进行变形处理等。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种目标的朝向确定方法及装置，电子设备及存储介质。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种目标的朝向确定方法，包括：
检测图像中目标的关键点；
基于不在同一直线上的至少三个关键点，确定所述目标的朝向。
基于上述方案，所述检测图像中目标的关键点，包括：
检测3D图像中目标的3D关键点；
或者
检测2D图像中目标的2D关键点，并依据2D关键点到3D关键点的转换关系获得所述目标的3D关键点。
基于上述方案，所述基于不在同一直线上的至少三个关键点，确定所述目标的朝向，包括：
基于第一关键点、第二关键点及第三关键点，确定所述目标的朝向，其中，所述第一关键点和所述第二关键点在所述目标中对称分布在所述第三关键点两侧。
基于上述方案，所述基于第一关键点、第二关键点及第三关键点，确定所述目标的朝向，包括：
基于所述第一关键点和所述第三关键点，构建第一向量；
基于所述第二关键点和所述第三关键点，构建第二向量；
基于第一向量和第二向量，确定所述目标的朝向。
基于上述方案，所述基于第一向量和第二向量，确定所述目标的朝向，包括：
将所述第一向量叉乘所述第二向量，得到第三向量；
根据第三向量确定所述目标的朝向。
基于上述方案，所述基于不在同一直线上的至少三个关键点，确定所述目标的朝向，包括：
获取所述目标的第一胯部关键点及第二胯部关键点，
获取所述目标的腰部关键点；
基于所述第一胯部关键点和所述第二胯部关键点及腰部关键点，确定所述目标的胯部朝向。
基于上述方案，所述基于不在同一直线上的至少三个关键点，确定所述目标的朝向，包括：
获取所述目标的肩部的第一肩部关键点和第二肩部关键点；
获取所述目标的腰部关键点；
基于所述第一肩部关键点、所述第二肩部关键点及所述腰部关键点，确定所述目标的肩部朝向。
一种目标的朝向确定装置，包括：
检测模块，用于检测图像中目标的关键点；
确定模块，用于基于不在同一直线上的至少三个关键点，确定所述目标的朝向。
基于上述方案，所述检测模块，具体用于检测3D图像中目标的3D关键点；或者，所述检测模块，具体用于检测2D图像中目标的2D关键点，并依据2D关键点到3D关键点的转换关系获得所述目标的3D关键点。
基于上述方案，所述确定模块，具体用于基于第一关键点、第二关键点及第三关键点，确定所述目标的朝向，其中，所述第一关键点和所述第二关键点在所述目标中对称分布在所述第三关键点两侧。
基于上述方案，所述确定模块，具体用于基于所述第一关键点和所述第三关键点，构建第一向量；基于所述第二关键点和所述第三关键点，构建第二向量；基于第一向量和第二向量，确定所述目标的朝向。
基于上述方案，所述确定模块，具体用于将所述第一向量叉乘所述第二向量，得到第三向量；其中，所述第三向量的方向为所述目标的朝向。
基于上述方案，所述确定模块，具体用于获取所述目标的第一胯部关键点及第二胯部关键点，获取所述目标的腰部关键点；基于所述第一胯部关键点和所述第二胯部关键点及腰部关键点，确定所述目标的胯部朝向。
基于上述方案，所述确定模块，具体用于获取所述目标的肩部的第一肩部关键点和第二肩部关键点；
获取所述目标的腰部关键点；
基于所述第一肩部关键点、所述第二肩部关键点及所述腰部关键点，确定所述目标的肩部朝向。
一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器；
处理器，与所述存储器连接，用于通过执行存储在所述存储器上的计算机可执行指令，实现前述任意技术方案提供的目标的朝向确定方法。
一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够前述任意技术方案提供的目标的朝向确定方法。
本发明实施例提供的技术方案，首先将获取图像中目标的关键点，然后基于至少三个不在同一条直线上的关键点，确定出目标的朝向；如此，基于至少三个不在同一条直线上的关键点，可以快速并简便的确定出目标的朝向，具有实现简便及效率高的特点。进一步地，后续对目标进行变形处理，可以根据目标的朝向有针对性的进行变形处理，而非忽略目标的朝向采用相同的形变处理方式或策略参数进行形变处理，如此，在确定朝向之后，基于朝向的处理，能够提升形变处理的效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的第一种目标的朝向确定方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种人体骨架的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种构建第一向量和第二向量确定目标的朝向的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种基于不在同一直线上的至少三个关键点确定目标的朝向的示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种基于不在同一直线上的至少三个关键点确定目标的朝向的示意图；
图6为本发明实施例提供的一种目标的朝向确定装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。
如图1所示，本实施例提供一种目标的朝向确定方法，包括：
步骤S110：检测图像中目标的关键点；
步骤S120：基于不在同一直线上的至少三个关键点，确定所述目标的朝向。
本实施例所提供目标的朝向确定方法，可以应用于各种电子设备中。例如，该电子设备可为移动终端或固定终端或者网络侧设备。所述移动终端可包括：手机、平板电脑、或可穿戴式设备中。
检测图像中的目标的关键点，该关键点可为目标的外轮廓关键点，也可以是目标的支架的关键点。若目标为人或动物，则该支架的关键点可为骨架的关键点。
利用神经网络等深度学习模型检测所述目标的关键点。例如，所述目标为生命体为例，所述关键点可为所述目标的支架的关键点，例如，人体的骨架的关键点等。
在本实施例中检测出所述关键点之后，根据不在同一个直线上的至少三个关键点，确定目标的朝向。
所述至少三个关键点可为：3个或4个等3个以上的关键点。由于这些关键点不在一条直线上，故这至少三个关键点会形成一个面，该面的朝向可为所述目标的朝向。
例如，以目标为人的成像为例，若所述至少三个关键点为面部关键点，则基于这至少三个关键点确定的是脸部朝向。若所述至少三个关键点为躯干的关键点，则基于这至少三个关键点确定的是躯干的朝向。若基于这三个关键点为腰部和胯部的关键点，则确定的腰部以下的胯部的朝向。
在一些实施例中，所述胯部的朝向可为：胯部所在人体盆骨的朝向。
总之，在本实施例中，首先会基于不在同一条直线上的至少三个关键点确定出的目标朝向；确定朝向的方式简单便捷，且具有效率高的特点。利用本实施例的方法，确定出目标的朝向之后，后续在对图像中目标进行变形处理时，可以基于该目标的朝向进行。例如，对人体的成像进行瘦身或丰满等变形处理，为了减少这种变形处理忽略朝向导致的变形异常，在本实施例中，会首先确定出整个目标的朝向或者目标的局部区域的朝向，然后基于朝向进行有针对性的变形，减少不同朝向采用同样的变形方式导致的部分变形异常的现象，提升了变形效果。
例如，以人体成像为例，若目标的朝向为：胯部朝向；则上述变形处理可包括对胯部的各种处理，例如，丰臀处理和/或缩臀处理。
再例如，以人体成像为例，若目标的朝向为：肩部朝向，则上述变形处理可包括窄肩处理或者扩肩或者垫肩或者削肩处理。
在还有一些实施例中，若所述目标的朝向为：脸部朝向，则上述变形处理可包括：瘦脸处理等其他脸部变形处理；或者，后脑勺的丰满处理等变形处理。
在一些实施例中，所述步骤S110可包括：
检测3D图像中目标的3D关键点。
若检测到所述关键点之后，连接这些关键点就可以形成所述目标的骨架。
所述步骤S110还可包括：若所述图像为2D图像，则所述关键点可为2D关键点；
基于2D关键点和3D关键点的转换关系，获得与所述2D关键点对应的3D关键点。
基于2D关键点和3D关键点的转换关系，获得3D关键点包括但不限于：
将所述2D关键点投影到3D空间，获得3D空间内投影坐标，该投影坐标可为所述3D关键点的3D坐标。
所述2D关键点为(x，y)；所述3D关键点可为(x，y，z)。所述2D关键点的坐标为平面坐标系的坐标；所述3D关键点的坐标为3D坐标系中的坐标。
在本实施例中若所述图像为3D图像，则所述关键点可为3D关键点。
所述3D图像可包括：RGB图像和与RGB图像对应的深度图像构成，或者YUV图像和与所述YUV图像对应的深度图像构成。
所述深度图像的像素值可为：采集所述RGB图像或YUV图像的摄像头的之间的深度值。例如，基于深度摄像头可以采集所述3D图像；所述深度摄像头除了平常的采集RGB图像或YUV图像的2D摄像头，还包括如飞行时间(Time of Flight，TOF)等采集深度图像的深度摄像头。
图2为人体的骨架示意图。在图2中显示人体骨架上17个骨架关键点，分别编号0至16，其中，编号为0的骨架关键点，又称为0号关键点或根节点。关键点11及14，分别对应了人体骨架的两个肩部关键点；关键点1及4分别对应了胯部两个关键点。关键点7是对应了躯干中心关键点。关键点8和9分别对应了颈部的两个端点；关键点10为头部关键点。
在一些实施例中，所述步骤S120可包括：
基于第一关键点、第二关键点及第三关键点，确定所述目标的朝向。
在本实施例中基于不在同一条直线但是可以构成一个平面的三个关键点来确定目标的朝向，减少三个以上的关键点存在一个或多个关键点与其他关键点异面导致的目标朝向无法确定的现象，提升目标朝向的确定成功率。
所述第一关键点、第二关键点和第三关键点在目标中满足不再同一条直线上即可，例如，第一关键点和第二关键点可以以第三关键点为对称中心，对称分布在第三关键点两侧，也可以不以第三关键点为对称中心进行对称分布。
在一些实施例中，所述第一关键点和所述第二关键点在所述目标中对称分布在所述第三关键点两侧。例如，以目标为人为例进行说明，左臀部关键点和右臀部关键点，在人体中是以人体的根节点对称分布的，且是分布在根节点两侧。再例如，以人像为例说明，所述第一关键点和第二关键点可为肩部两端的关键点，或者左右腿根部的关键点，或者，脸部上任意两个对称物的关键点，例如，两眼的关键点或者两耳的关键点。
如此，所述第一关键点至第三关键点形成一个关键点的平面。
当然在还有一些实施例中，所述第一关键点和第二关键点也可以不以所述第三关键点对称。
在一些实施例中，所述基于第一关键点、第二关键点及第三关键点，确定所述目标的朝向，包括：
基于所述第一关键点和所述第三关键点，构建第一向量；
基于所述第二关键点和所述第三关键点，构建第二向量；
基于第一向量和第二向量，确定所述目标的朝向。
在本实施例中，利用第一关键点和第三关键点连接形成第一向量，第二关键点和第三关键点连接形成第三向量。此时第一向量和第二向量在同一个平面内，基于这两个向量，可以求取这个平面的法向量，然后基于这个法向量确定出所述目标的朝向。
例如，所述基于第一向量和第二向量，确定所述目标的朝向，包括：
将所述第一向量叉乘所述第二向量，得到第三向量；
根据第三向量确定所述目标的朝向。
所述第三向量可为第一向量和第二向量所在平面的法向量；可以根据所述第三向量的方向确定出所述目标的朝向。例如，根据所述第三向量的方向确定出所述第一向量和第二向量的平面，从而进一步确定出所述平面的朝向；采用叉乘的方式，确定所述目标的朝向，具有实现简便以及结果准确的特点。
在一些实施例中，如图4所示，所述步骤S120可包括：
步骤S1211：获取所述目标的第一胯部关键点及第二胯部关键点；
步骤S1212：获取所述目标的腰部关键点；
步骤S1213：基于所述第一胯部关键点和所述第二胯部关键点及腰部关键点，确定所述目标的胯部朝向。
在本实施例中需要确定出目标的胯部的朝向，首先需要获得胯部的第一胯部关键点、第二胯部关键点及腰部关键点，然后将左腿根部关键和腰部关键点形成第一向量，将第二胯部关键点及腰部关键点形成第二向量。
具体地，将所述第一向量叉乘所述第二向量，得到第三向量；
然后基于第三向量，确定所述胯部所在平面的朝向，进而确定出所述目标的胯部朝向。
如图3所示，关键点4及关键点1分别对应了第一胯部关键点和第二胯部关键点；关键点7为腰部关键点。第一向量可为：从关键点4指向关键点7的向量；第二向量可为：从关键点1指向关键点7的向量。在一些实施例中，所述第一向量还可为：从关键点7指向关键点4的向量，所述第二向量可为：从关键点7指向关键点1的向量。此处的第一胯部关键点和第二胯部关键点为胯部两个端部的关键点，在图3中若关键点4表示第一胯部关键点，则关键点1为第二胯部关键点；若关键点1为第一胯部关键点，则关键点4为第二胯部关键点。
在一些实施例中，如图5所示，所述步骤S120可包括：
步骤S1221：获取所述目标的肩部的第一肩部关键点和第二肩部关键点；
步骤S1222：获取所述目标的腰部关键点；
步骤S1223：基于所述第一肩部关键点、所述第二肩部关键点及所述腰部关键点，确定所述目标的肩部朝向。
第一肩部关键点和第二肩部关键点可分别为两个肩关节的关键点。
在本实施例中，基于第一肩部关键点和第二肩部关键点及腰部关键点，可以确定出目标的肩部朝向。
此处的所述肩部朝向可为肩部所形成胸腔的朝向。
以所述第一肩部关键点和腰部关键点构建第一向量；
以所述第二肩部关键点和腰部关键点构建第二向量；
叉乘所述第一向量和第二向量，得到第三向量；
根据所述第三向量的方向，确定所述目标的肩部朝向。
如图3所示，关键点11为所述第一肩部关键点；关键点14为第二肩部关键点；第一向量可为：从关键点11指向所述关键点7的向量；第二向量可为：从关键点14指向关键点7的向量。
在另一些实施例中，所述第一向量还可为：从关键点7指向所述关键点11的向量，所述第二向量还可为：从关键点7指向所述关键点14的向量。
如图6所示，本实施例提供一种目标的朝向确定装置，包括：
检测模块110，用于检测图像中目标的关键点；
确定模块120，用于基于不在同一直线上的至少三个关键点，确定所述目标的朝向。
在一些实施例中，所述检测模块110及确定模块120可为程序模块；所述程序模块被处理器执行后，能够实现关键点的检测及目标的朝向去而定。
在另一些实施例中，所述检测模块110及确定模块120可为软硬结合模块，所述软硬结合模块可为各种可编程阵列；所述可编程阵列可包括：现场可编程阵列或复杂可编程阵列。
在还有一些实施例中，所述检测模块110及确定模块120可为纯硬件模块；所述纯硬件模块包括但不限于专用集成电路。
在一些实施例中，所述检测模块110，具体用于检测3D图像中目标的3D关键点。
在另一些实施例中，所述检测模块110，还可具体用于所述检测模块，具体用于检测2D图像中目标的2D关键点，并依据2D关键点到3D关键点的转换关系获得所述目标的3D关键点。
在一些实施例中，所述确定模块120，具体用于基于第一关键点、第二关键点及第三关键点，确定所述目标的朝向，其中，所述第一关键点和所述第二关键点在所述目标中对称分布在所述第三关键点两侧。
在一些实施例中，所述确定模块120，具体用于基于所述第一关键点和所述第三关键点，构建第一向量；基于所述第二关键点和所述第三关键点，构建第二向量；基于第一向量和第二向量，确定所述目标的朝向。
在一些实施例中，所述确定模块120，具体用于将所述第一向量叉乘所述第二向量，得到第三向量；其中，所述第三向量的方向为所述目标的朝向。
在一些实施例中，所述确定模块120，具体用于获取所述目标的第一胯部关键点及第二胯部关键点，获取所述目标的腰部关键点；基于所述第一胯部关键点和所述第二胯部关键点及腰部关键点，确定所述目标的胯部朝向。
在一些实施例中，所述确定模块120，具体用于获取所述目标的肩部的第一肩部关键点和第二肩部关键点；
获取所述目标的腰部关键点；
基于所述第一肩部关键点、所述第二肩部关键点及所述腰部关键点，确定所述目标的肩部朝向。
如图7所示，本实施例提供了一种电子设备，包括：
存储器；
处理器，与所述存储器连接，用于通过执行位于所述存储器上的计算机可执行指令，能够实现前述一个或多个实施例提供的图像处理方法，例如，图1、图4及图5所示图像处理方法中的一个或多个。
该存储器可为各种类型的存储器，可为随机存储器、只读存储器、闪存等。所述存储器可用于信息存储，例如，存储计算机可执行指令等。所述计算机可执行指令可为各种程序指令，例如，目标程序指令和/或源程序指令等。
所述处理器可为各种类型的处理器，例如，中央处理器、微处理器、数字信号处理器、可编程阵列、数字信号处理器、专用集成电路或图像处理器等。
所述处理器可以通过总线与所述存储器连接。所述总线可为集成电路总线等。
在一些实施例中，所述电子设备还可包括：通信接口，该通信接口可包括：网络接口、例如，局域网接口、收发天线等。所述通信接口同样与所述处理器连接，能够用于信息收发。
在一些实施例中，所述电子设备还包括人机交互接口，例如，所述人机交互接口可包括各种输入输出设备，例如，键盘、触摸屏等。
本实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现前述一个或多个实施例提供的图像处理方法，例如，图1及图2所示图像处理方法中的一个或多个。
所述计算机存储介质可为包括具有记录功能的各种记录介质，例如，CD、软盘、硬盘、磁带、光盘、U盘或移动硬盘等各种存储介质。可选的所述计算机存储介质可为非瞬间存储介质，该计算机存储介质可被处理器读取，从而使得存储在计算机存储机制上的计算机可执行指令被处理器获取并执行后，能够实现前述任意一个技术方案提供的信息处理方法，例如，执行应用于终端设备中的信息处理方法或应用服务器中的信息处理方法。
本实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现前述一个或多个实施例提供的图像处理方法，图1、图4及图5所示图像处理方法中的一个或多个。
所述包括有形地包含在计算机存储介质上的计算机程序，计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码，程序代码可包括对应执行本申请实施例提供的方法步骤对应的指令。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种目标的朝向确定方法，其特征在于，包括：
检测图像中目标的关键点；
基于不在同一直线上的至少三个关键点，确定所述目标的朝向。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测图像中目标的关键点，包括：
检测3D图像中目标的3D关键点；
或者
检测2D图像中目标的2D关键点，并依据2D关键点到3D关键点的转换关系获得所述目标的3D关键点。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于不在同一直线上的至少三个关键点，确定所述目标的朝向，包括：
基于第一关键点、第二关键点及第三关键点，确定所述目标的朝向，其中，
所述第一关键点和所述第二关键点在所述目标中对称分布在所述第三关键点两侧。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于第一关键点、第二关键点及第三关键点，确定所述目标的朝向，包括：
基于所述第一关键点和所述第三关键点，构建第一向量；
基于所述第二关键点和所述第三关键点，构建第二向量；
基于第一向量和第二向量，确定所述目标的朝向。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于第一向量和第二向量，确定所述目标的朝向，包括：
将所述第一向量叉乘所述第二向量，得到第三向量；
根据第三向量确定所述目标的朝向。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述基于不在同一直线上的至少三个关键点，确定所述目标的朝向，包括：
获取所述目标的第一胯部关键点及第二胯部关键点，
获取所述目标的腰部关键点；
基于所述第一胯部关键点和所述第二胯部关键点及腰部关键点，确定所述目标的胯部朝向。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述基于不在同一直线上的至少三个关键点，确定所述目标的朝向，包括：
获取所述目标的肩部的第一肩部关键点和第二肩部关键点；
获取所述目标的腰部关键点；
基于所述第一肩部关键点、所述第二肩部关键点及所述腰部关键点，确定所述目标的肩部朝向。
8.一种目标的朝向确定装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测图像中目标的关键点；
确定模块，用于基于不在同一直线上的至少三个关键点，确定所述目标的朝向。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器；
处理器，与所述存储器连接，用于通过执行存储在所述存储器上的计算机可执行指令，实现权利要求1至7任一项提供的方法。
10.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现权利要求1至7任一项提供的方法。
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