| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 研究背景及目的 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.3 论文的主要工作 | 第12-13页 |
| 1.4 论文的章节安排 | 第13-15页 |
| 2 系统总体方案设计 | 第15-21页 |
| 2.1 需求分析及设计要求 | 第15-16页 |
| 2.2 系统平台搭建方案设计 | 第16-18页 |
| 2.2.1 硬件设计方案 | 第17页 |
| 2.2.2 软件环境搭建方案 | 第17-18页 |
| 2.3 算法方案设计 | 第18-19页 |
| 2.4 本章小结 | 第19-21页 |
| 3 头部姿态估计系统平台搭建 | 第21-37页 |
| 3.1 SoC技术概述 | 第21-22页 |
| 3.2 系统平台搭建总体概述 | 第22-23页 |
| 3.3 系统硬件设计 | 第23-30页 |
| 3.3.1 HPS核心控制模块设计 | 第23-26页 |
| 3.3.2 图像采集模块设计 | 第26页 |
| 3.3.3 图像显示模块设计 | 第26-30页 |
| 3.4 系统软件环境搭建 | 第30-34页 |
| 3.4.1 定制Linux操作系统 | 第30-32页 |
| 3.4.2 移植Qt图形界面库 | 第32-33页 |
| 3.4.3 移植OpenCV计算机视觉库 | 第33-34页 |
| 3.5 基于V4L2的视频采集实现 | 第34-36页 |
| 3.6 本章小结 | 第36-37页 |
| 4 基于AAM的人脸特征点定位 | 第37-55页 |
| 4.1 AAM算法概述 | 第37-38页 |
| 4.2 AAM模型建立 | 第38-42页 |
| 4.2.1 形状建模 | 第38-40页 |
| 4.2.2 纹理建模 | 第40-42页 |
| 4.2.3 表观建模 | 第42页 |
| 4.3 AAM拟合 | 第42-45页 |
| 4.3.1 AAM拟合算法概述 | 第42-43页 |
| 4.3.2 基于反向组合算法的AAM拟合计算 | 第43-45页 |
| 4.4 AAM人脸特征点定位的优化改进 | 第45-48页 |
| 4.4.1 存在的主要不足 | 第45页 |
| 4.4.2 结合Camshift跟踪算法的人脸定位 | 第45-46页 |
| 4.4.3 多分辨率框架下的AAM拟合方法 | 第46-48页 |
| 4.5 改进算法实现及实验结果分析 | 第48-53页 |
| 4.5.1 人脸定位实验 | 第49-50页 |
| 4.5.2 MRAAM拟合实验 | 第50-53页 |
| 4.6 本章小结 | 第53-55页 |
| 5 基于EPnP算法的头部姿态估计 | 第55-69页 |
| 5.1 相关基础理论概述 | 第55-59页 |
| 5.1.1 摄像机成像模型 | 第55-57页 |
| 5.1.2 PnP问题 | 第57页 |
| 5.1.3 EPnP算法介绍 | 第57-59页 |
| 5.2 EPnP头部姿态估计实现 | 第59-63页 |
| 5.2.1 摄像机标定及内参获取 | 第59-61页 |
| 5.2.2 头部姿态估计实现 | 第61-62页 |
| 5.2.3 实验结果与存在问题分析 | 第62-63页 |
| 5.3 EPnP头部姿态估计的优化改进 | 第63-65页 |
| 5.3.1 RANSAC框架下的EPnP头部姿态估计 | 第63-64页 |
| 5.3.2 进一步改进的EPnP头部姿态估计 | 第64-65页 |
| 5.4 改进算法实现及实验结果分析 | 第65-68页 |
| 5.5 本章小结 | 第68-69页 |
| 6 系统实现与测试 | 第69-75页 |
| 6.1 系统实现 | 第69-71页 |
| 6.1.1 系统软件设计 | 第69-71页 |
| 6.1.2 系统实物 | 第71页 |
| 6.2 系统功能测试与验证 | 第71-73页 |
| 6.3 系统性能测试与分析 | 第73-74页 |
| 6.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 7 总结与展望 | 第75-77页 |
| 7.1 论文工作总结 | 第75-76页 |
| 7.2 下一步研究方向 | 第76-77页 |
| 致谢 | 第77-79页 |
| 参考文献 | 第79-83页 |
| 附录 | 第83页 |
| A.作者在攻读硕士学位期间科研项目参与情况 | 第83页 |
| B.作者在攻读硕士学位期间论文发表和竞赛获奖情况 | 第83页 |