精准识别人脸并放大图像

PTZ摄像机自主将人脸检测出来，得到人脸的中心位置（xf，yf）和大小（wf，hf），摄像机要根据人脸中心位置和大小对其进行定位和放大。

已知人脸在摄像机视野中的位置，则根据人脸位置与视野中心位置的误差，采用自动控制方法得到运动摄像机的控制参数。用PC机作为控制器，常用的方法是数字PID控制，则人脸中心位置定位的步骤为：

（1）获取第k帧图像人脸的位置（xf，yf），其中xf，yf表示人脸中心在图像中的坐标。

（2）计算偏差e（k）x＝｜xf－u0｜，e（k）y＝｜yf－v0｜，其中u0，v0为PTZ摄像机图像中心X方向和Y方向坐标。

（3）若（e（k）x＞20，e（k）y＞20）则

式中，ΔUx，ΔUy分别为PTZ摄像机水平方向和垂直方向的旋转角度。

（4）重复前面的步骤。

PID控制中需要对参数Kp和参数Kl进行整定，通过试验得到参数Kp＝0.2，Kl＝0.1，能够快速有效地定位人脸。

当将人脸定位后，此时应该对人脸进行放大，获得人脸的清晰图像，得到细节信息。因为PTZ摄像机的自主检测可得到人脸的大小（wf，hf），则通过比较人脸大小与视频分辨率（W，H），根据式(www.xing528.com)

得到摄像机变焦倍数的控制。

PTZ摄像机自主对人脸进行检测和定位的过程，虽然采用了肤色模型，提高了人脸检测的准确率，但有时仍会检测出错，即把非人脸检测为人脸。当检测出错，在对人脸定位过程中，PTZ摄像机会旋转至错误位置。此时，若广角摄像机中检测到的行人没有运动，则PTZ摄像机仍一直处于自主控制状态，不会使PTZ摄像机重新定位到行人，导致定位的失败。

为了处理这种异常情况，需要自动检测PTZ摄像机是否定位出错，若出现错误，则交给广角摄像机重新定位行人位置。

由于PTZ摄像机中的人脸检测模块准确率有限，因而不能通过人脸检测来判断是否定位准确，需要借助其他的方法。因为PTZ摄像机中的场景是广角场景的一部分放大后的图像，而且PTZ摄像机定位的实质，是对广角摄像机中行人部分进行放大，则可以查看PTZ摄像机中的图像与广角摄像机中行人区域的图像是否匹配，作为判断定位是否准确的依据。这一方法在理论上是可行的，但是，由于观察的视角及焦距的不同，匹配的准确率不能得到保证。

目标静止时，PTZ摄像机转入自主控制状态，根据PTZ摄像机的Visca控制协议，可以查询它当前的位置状态：水平方向的旋转角度α及垂直方向的旋转角度β。由已知查找表：

则可建立上述表的反表：

即根据当前PTZ摄像机的位置状态（α，β），得到其中心对应的广角摄像机像素坐标。若该像素不在检测出来的行人位置区域，则可知当前PTZ摄像机定位出现异常，应再次根据广角摄像机中行人位置从查找表中得到PTZ摄像机定位参数（α，β），并执行相应的指令。