一种基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法及装置

技术领域

本发明涉及一种基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法及装置，属于镜面角度调节技术领域。

背景技术

镜子是我们日常生活中经常会使用的物品，我们在使用镜子的过程中，通常需要转动头部或身体以达到对面部或身体的各种部位的观察，而当前镜子通常是固定的，这种固定安装角度的镜子一般适合用户头部姿态端正的情况下观察，而当用户需要观察到侧脸或其他部位时，需要转动头部，此时用户需要斜眼观察镜面中的镜像。这种非正视镜像观察极有可能超过用户的舒适视角，甚至即使斜眼观察，用户也看不到镜像，非常影响用户体验。因此当前对镜子的使用存在使用舒适性差，局限性高的问题。

发明内容

本发明提供一种基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法、装置及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决当前对镜子的使用存在使用舒适性差，局限性高的问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法，包括：

获取人脸特征图像帧，识别所述人脸特征图像帧的实时脸部朝向及实时脸部位点，根据所述实时脸部位点及实时脸部朝向构建实时朝向向量；

利用所述实时脸部位点及预设的主镜方位视角集执行视线角域切分操作，得到主镜角域；

作所述实时脸部位点与预构建的主镜镜面的镜面垂线，计算所述实时朝向向量与所述镜面垂线的方位夹角；

根据所述方位夹角判断实时朝向向量是否处于所述主镜角域；

若实时朝向向量处于所述主镜角域，则返回上述获取人脸特征图像帧的步骤；

若实时朝向向量不处于所述主镜角域，则根据所述方位夹角识别所述实时朝向向量的目标观察副镜；

获取镜像中心点，根据所述镜像中心点及实时朝向向量构建光线反射面，接收用户在所述目标观察副镜中输入的副镜观察距离，根据所述副镜观察距离及所述实时朝向向量确定目标副镜位点，将所述目标观察副镜移动至所述目标副镜位点并调控目标观察副镜与所述光线反射面垂直，得到中心定位副镜；

连接所述镜像中心点与所述目标副镜位点，得到第一反射光路，将所述实时朝向向量延伸至所述目标副镜位点，得到第二反射光路；

确定所述第一反射光路与所述第二反射光路的反射平分线，识别所述反射平分线的垂直副镜面，根据所述垂直副镜面调控所述中心定位副镜的镜面角度，得到目标位角副镜，完成基于镜面角度动态调节的目标区域观察。

可选地，所述识别所述人脸特征图像帧的实时脸部朝向及实时脸部位点，包括：

利用预构建的头部姿态估计算法识别所述人脸特征图像帧的实时脸部朝向；

获取用户人脸特征图像，根据所述实时脸部朝向对所述用户人脸特征图像的人脸姿态模拟调控，得到参考人脸特征图像；

计算所述参考人脸特征图像与所述人脸特征图像帧的人脸差异函数值；

获取空间人脸比例函数，根据所述人脸差异函数值在所述空间人脸比例函数中提取人脸特征方位距离；

根据所述人脸特征方位距离及预设的标准空间收录位点，计算实时脸部位点。

可选地，所述利用所述实时脸部位点及预设的主镜方位视角集执行视线角域切分操作，得到主镜角域，包括：

在所述主镜方位视角集中依次提取主镜方位视角，以所述实时脸部位点为起点，沿所述主镜方位视角进行视线延伸直至与预设的主镜镜面相交，得到主镜方位舒适视线；

提取所述主镜方位舒适视线与所述主镜镜面的视线交点，得到主镜舒适视点集；

将所述主镜舒适视点集中的主镜舒适视点依次相连，得到镜面舒适视域；

根据所述镜面舒适视域及所述实时脸部位点构建主镜视域锥体；

识别所述主镜视域锥体的顶点角域，将所述顶点角域作为所述主镜角域。

可选地，所述利用所述实时脸部位点及预设的主镜方位视角集执行视线角域切分操作，得到主镜角域之前，所述方法还包括：

在预设的主镜方位集中依次提取主镜方位；

获取用户在所述主镜方位上的舒适视角，将所述舒适视角作为所述主镜方位上的主镜方位视角；

汇总所有主镜方位对应的主镜方位视角，得到主镜方位视角集。

可选地，所述根据所述方位夹角判断实时朝向向量是否处于所述主镜角域，包括：

识别所述方位夹角的视线方位；

在所述主镜视域锥体中提取所述视线方位上的视域棱长；

计算所述视域棱长与所述镜面垂线的视域夹角；

判断所述方位夹角是否大于所述视域夹角；

若所述方位夹角不大于所述视域夹角，则所述实时朝向向量处于所述主镜角域；

若所述方位夹角大于所述视域夹角，则所述实时朝向向量不处于所述主镜角域。

可选地，所述根据所述方位夹角识别所述实时朝向向量的目标观察副镜，包括：

将预设的副镜位点集中的副镜位点依次连接，得到副镜位点多边形；

识别所述副镜位点多边形中每条边的中点，得到邻镜中点集；

将所述实时脸部位点依次与所述邻镜中点集中的每一个邻镜中点相连，得到锥面三角区域集；

根据所述视线方位在所述锥面三角区域集中识别当前锥面三角区域；

识别所述当前锥面三角区域内的副镜位点，将所述当前锥面三角区域内的副镜位点对应的观察副镜作为所述目标观察副镜。

可选地，所述根据所述镜像中心点及实时朝向向量构建光线反射面，包括：

在所述实时朝向向量所在直线中任取两个朝向路径点；

根据所述两个朝向路径点及所述镜像中心点作光线反射面。

可选地，所述根据所述副镜观察距离及所述实时朝向向量确定目标副镜位点，包括：

将所述副镜观察距离作为目标向量模长；

根据所述目标向量模长调整所述实时朝向向量的模长，得到目标朝向向量；

提取所述目标朝向向量的向量终点，将所述向量终点作为所述目标副镜位点。

可选地，所述将所述目标观察副镜移动至所述目标副镜位点并调控目标观察副镜与所述光线反射面垂直，得到中心定位副镜，包括：

获取所述目标观察副镜的副镜中心点，移动所述目标观察副镜直至所述副镜中心点与所述目标副镜位点重合，得到位点重合副镜；

判断所述位点重合副镜的镜面是否与所述光线反射面垂直；

若所述位点重合副镜的镜面与所述光线反射面垂直，则得到中心定位副镜；

若所述位点重合副镜的镜面不与所述光线反射面垂直，则过所述目标副镜位点作所述光线反射面的反射面垂线；

过所述反射面垂线作反射垂直面，将所述中心定位副镜的镜面调控至与所述反射垂直面重合，得到中心定位副镜。

可选地，所述获取空间人脸比例函数，包括：

获取标准人脸特征图像，在所述标准人脸特征图像中提取人脸特征角度距离集；

在预设的镜前空间点阵中依次提取空间位点，获取所述标准人脸特征图像在所述空间位点处的平移人脸特征图像；

在所述平移人脸特征图像中提取平移特征相关距离集；

计算所述平移特征相关距离集与所述人脸特征角度距离集的差异，得到标准人脸差异函数值集；

根据所述空间位点与所述标准人脸差异函数值集的对应关系进行描点，得到空间-特征差异距离点集；

拟合所述空间-特征距离点集，得到空间人脸比例函数。

为了解决上述问题，本发明还提供一种基于镜面角度动态调节的目标区域观察装置，所述装置包括：

视线角域切分模块，用于获取人脸特征图像帧，识别所述人脸特征图像帧的实时脸部朝向及实时脸部位点，根据所述实时脸部位点及实时脸部朝向构建实时朝向向量，利用所述实时脸部位点及预设的主镜方位视角集执行视线角域切分操作，得到主镜角域；

目标观察副镜识别模块，用于作所述实时脸部位点与预构建的主镜镜面的镜面垂线，计算所述实时朝向向量与所述镜面垂线的方位夹角，根据所述方位夹角判断实时朝向向量是否处于所述主镜角域；若实时朝向向量处于所述主镜角域，则返回上述获取人脸特征图像帧的步骤；若实时朝向向量不处于所述主镜角域，则根据所述方位夹角识别所述实时朝向向量的目标观察副镜；

第一镜面角度调节模块，用于获取镜像中心点，根据所述镜像中心点及实时朝向向量构建光线反射面，接收用户在所述目标观察副镜中输入的副镜观察距离，根据所述副镜观察距离及所述实时朝向向量确定目标副镜位点，将所述目标观察副镜移动至所述目标副镜位点并调控目标观察副镜与所述光线反射面垂直，得到中心定位副镜；

第二镜面角度调节模块，用于连接所述镜像中心点与所述目标副镜位点，得到第一反射光路，将所述实时朝向向量延伸至所述目标副镜位点，得到第二反射光路；确定所述第一反射光路与所述第二反射光路的反射平分线，识别所述反射平分线的垂直副镜面，根据所述垂直副镜面调控所述中心定位副镜的镜面角度，得到目标位角副镜。

为了解决上述问题，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以实现上述所述的基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法。

为了解决上述问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法。

相比于背景技术所述问题，本发明需要先判断是否需要使用到目标观察副镜，判断依据是实时朝向向量是否处于所述主镜角域，因此需要先获取人脸特征图像帧，再识别所述人脸特征图像帧的实时脸部朝向及实时脸部位点，从而可以根据所述实时脸部位点及实时脸部朝向构建实时朝向向量，再利用所述实时脸部位点及预设的主镜方位视角集执行视线角域切分操作，得到主镜角域，在判断实时朝向向量是否处于所述主镜角域时，需要先作所述实时脸部位点与预构建的主镜镜面的镜面垂线，以便计算所述实时朝向向量与所述镜面垂线的方位夹角，再根据所述方位夹角判断实时朝向向量是否处于所述主镜角域，若实时朝向向量处于所述主镜角域，则表明不需要使用目标观察副镜，需要重新获取人脸特征图像帧重新判断，若实时朝向向量不处于所述主镜角域，则需要根据所述方位夹角识别所述实时朝向向量的目标观察副镜，在得到所述目标观察副镜时，需要对目标观察副镜进行位置及角度的调节，以便用户能在目标观察副镜中看到主镜中的镜像，调节主要分为三步，第一步需要将目标观察副镜移动至所述目标副镜位点，在完成第一步时，首先需要确定目标副镜位点，此时需要接收用户在所述目标观察副镜中输入的副镜观察距离，再根据所述副镜观察距离及所述实时朝向向量确定目标副镜位点，在进行第二步时，需要调节目标观察副镜与所述光线反射面垂直，因此，需要先获取镜像中心点，根据所述镜像中心点及实时朝向向量构建光线反射面，最后在保持目标观察副镜处于所述目标副镜位点的前提下，调节目标观察副镜与所述光线反射面垂直，得到中心定位副镜，在进行第三步时，需要保持目标观察副镜满足第一、二步的要求前提下，调节中心定位副镜角度使其与反射平分线垂直，此时需要连接所述镜像中心点与所述目标副镜位点，得到第一反射光路，再将所述实时朝向向量延伸至所述目标副镜位点，得到第二反射光路，此时可以根据所述第一反射光路与所述第二反射光路计算反射平分线，再识别所述反射平分线的垂直副镜面，最后调控所述中心定位副镜的镜面角度使其与所述垂直副镜面重合，得到目标位角副镜，从而完成基于镜面角度动态调节的目标区域观察。因此本发明提出的基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决当前对镜子的使用存在使用舒适性差，局限性高的问题。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的基于镜面角度动态调节的目标区域观察装置的功能模块图；

图3为本发明一实施例提供的实现所述基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法的电子设备的结构示意图。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本申请实施例提供一种基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法。所述基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本申请实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之，所述基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。

实施例1：

参照图1所示，为本发明一实施例提供的基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法的流程示意图。在本实施例中，所述基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法包括：

S1、获取人脸特征图像帧，识别所述人脸特征图像帧的实时脸部朝向及实时脸部位点，根据所述实时脸部位点及实时脸部朝向构建实时朝向向量。

应明白的，所述人脸特征图像帧指利用镜面内预置的镜头拍摄的人脸活动视频中的人脸图像帧，例如：当用户输入镜面角度动态调节指令后，镜面内置镜头开始按照一定频率拍摄人脸活动图像（例如：0.1s一帧），该人脸活动视频即为多个人脸特征图像帧按照时序组成。所述实时脸部朝向指在所述人脸特征图像帧的拍摄时刻，用户脸部的面部朝向。所述实时脸部位点指在所述人脸特征图像帧的拍摄时刻，用户脸部双目连线中点的空间位置。

可理解的，为了保护用户隐私，所述人脸特征图像帧也可以为红外热成像图。当所述人脸特征图像帧为红外热成像图时，也可以给用户提供面部健康状态的检查。

进一步地，所述实时朝向向量指以所述实时脸部位点为起点，以所述实时脸部朝向为方向构建的向量。

本发明实施例中，所述识别所述人脸特征图像帧的实时脸部朝向及实时脸部位点，包括：

利用预构建的头部姿态估计算法识别所述人脸特征图像帧的实时脸部朝向；

获取用户人脸特征图像，根据所述实时脸部朝向对所述用户人脸特征图像的人脸姿态模拟调控，得到参考人脸特征图像；

计算所述参考人脸特征图像与所述人脸特征图像帧的人脸差异函数值；

获取空间人脸比例函数，根据所述人脸差异函数值在所述空间人脸比例函数中提取人脸特征方位距离；

根据所述人脸特征方位距离及预设的标准空间收录位点，计算实时脸部位点。

可理解的，所述头部姿态估计（Head Pose Estimation）算法指以用户头部图像估计用户头部姿态参数的算法技术。一般来说，头部姿势有两种表达方式，分别为脸部朝向（Face Orientation）和欧拉旋转角（Euler Rotation Angles），现有技术中，头部姿态估计算法包括：基于二维彩色图像的方法、基于三维图像的方法、全自动头部姿势估计方法、半自动头部姿势估计方法、基于形状模板的方法、基于脸部关键点几何关系的方法、基于特征回归的方法以及基于局部约束模型的方法等等，在此不再赘述。

可解释的，所述用户人脸特征图像指用户开始使用产品时，在固定位置（例如脸部双目连线中点距离主镜中央位置30cm远处）录入的端正姿态下的人脸图像，为保证镜面调控的精度，人脸可能会由于肥胖等原因产生变形，因此可以定期录入所述用户人脸特征图像。所述参考人脸特征图像指利用预构建的模拟调控技术，根据所述用户人脸特征图像及所述实时脸部朝向模拟用户在所述固定位置处，且面部朝向为所述实时脸部朝向时，镜头拍摄的人脸特征图像。

进一步地，由于在该固定位置处，同一用户（忽略容貌变化）在某一特定脸部朝向时，对应的脸部特征点之间距离及角度是固定的，因此，可以根据录入的用户人脸特征图像及所述实时脸部朝向确定唯一的一个参考人脸特征图像。例如：所述模拟调控技术可以为通过脸部轮廓的变形量、双眼之间的距离及角度变化值、鼻尖与左眼之间的距离及角度变化值、嘴角之间距离及角度变化值等等特征距离角度指标，确定所述参考人脸特征图像的面部形状。所述模拟调控技术就是记录特定用户人脸特征图像在端正姿态与不同实时脸部朝向下不同特征距离角度指标之间变化值的技术，进而可以通过所述特征距离角度指标之间变化值绘制出所述参考人脸特征图像。

需解释的，所述人脸差异函数值指所述参考人脸特征图像与所述人脸特征图像帧中人脸图像（同一个脸部朝向）在各个预设的特征距离角度指标下的差异值集合。由于所述人脸特征图像帧拍摄时用户脸部可能不是处于所述固定位置，因此即使是同一个用户的脸部、同一个脸部朝向，两者也存在差异，例如：脸部轮廓的变形量可以为面部中轴线差1cm，面部中轴线的垂直平分线差1.2cm、双眼之间的距离变化值相差0.2cm、鼻尖与左眼之间的距离变化值相差0.3cm、嘴角之间距离变化值相差0.1cm等等。同理相对角度也会随之发生变化。所述特征距离角度指标的类别数应足以近似绘制出完整人脸为佳。

可理解的，所述空间人脸比例函数指表示人脸特征方位（也可即空间位点坐标）与人脸差异函数值之间变化关系的函数曲线，例如可以通过构建二维坐标系进行表示，x轴可以为人脸特征方位（空间位点坐标），y轴可以为表示面部中轴线差值、双眼之间的距离及角度变化值、鼻尖与左眼之间的距离及角度变化值、嘴角之间距离及角度变化值等等特征距离角度指标的数轴。所述二维坐标系的构建方法详见后续描述。所述人脸特征方位指预设的各个镜前空间位点与所述固定位置（用户人脸特征图像录入处）相对空间方位距离，例如可以为位于固定位置东经63

进一步地，所述获取空间人脸比例函数，包括：

获取标准人脸特征图像，在所述标准人脸特征图像中提取人脸特征角度距离集；

在预设的镜前空间点阵中依次提取空间位点，获取所述标准人脸特征图像在所述空间位点处的平移人脸特征图像；

在所述平移人脸特征图像中提取平移特征相关距离集；

计算所述平移特征相关距离集与所述人脸特征角度距离集的差异，得到标准人脸差异函数值集；

根据所述空间位点与所述标准人脸差异函数值集的对应关系进行描点，得到空间-特征差异距离点集；

拟合所述空间-特征距离点集，得到空间人脸比例函数。

进一步地，所述标准人脸特征图像指厂家在出场产品前在所述固定位置处录入的用于探究空间人脸比例函数的人脸图像。所述人脸特征角度距离集指所述标准人脸特征图像中人脸图像的各个特征距离角度指标的数值，例如：面部中轴线的垂直平分线距离长度为15cm、角度为水平方向，双眼之间的距离长度为3cm、角度为水平方向，鼻尖与左眼之间的距离长度为4cm、角度为30

需解释的是，所述镜前空间点阵指研发人员在镜前设定的空间位点组成的阵列，例如：当镜面为长方形时，下边左下角的角点的空间位点坐标为（0，0，0），下边距离左下角1cm处的空间点坐标为（1，0，0），在垂直镜面方向上距离空间位点（0，0，0）1cm的空间位点坐标为（0，1，0），以此类推，在此不再赘述。

可理解的，所述平移人脸特征图像指与所述标准人脸特征图像的面部朝向一致，且脸部位点（可以为用户脸部双目连线中点的空间位置）分别位于各个空间位点的图像。

进一步地，所述平移特征相关距离集指所述平移人脸特征图像中人脸图像的各个特征距离角度指标的数值。所述标准人脸差异函数值集指所述人脸特征角度距离集与各个平移特征相关距离集的差值，例如：当所述空间位点为（17，26，19）时，所述标准人脸差异函数值集可以为双眼之间的距离值相差0.2cm、角度相差2

需解释的，所述空间-特征差异距离点集指表示空间位点与标准人脸差异函数值的对应关系的二维坐标点集合，所述空间-特征差异距离点集所在的二维坐标系的x轴可以分段表示人脸特征方位，例如：第一段为所述镜前空间点阵中z轴坐标为1的第一层空间点阵，第二段为所述镜前空间点阵中z轴坐标为2的第二层空间点阵，第三段为所述镜前空间点阵中z轴坐标为3的第三层空间点阵等等，二维坐标系中x轴上x为1时，y轴上可对应各个特征距离角度指标，例如：双眼之间的距离差值、角度差值，鼻尖与左眼之间的距离值差值、角度差值，嘴角之间距离差值、角度差值等等。

需明白的，所述空间人脸比例函数指表示镜前空间点阵所在空间内所有位点的位点坐标与该位点的各个特征距离角度指标差值的对应关系函数曲线。

S2、利用所述实时脸部位点及预设的主镜方位视角集执行视线角域切分操作，得到主镜角域。

可解释的，所述主镜方位视角集指在用户姿态端正情况下，以用户脸部双目连线中点的空间位置为原点，在顺时针或逆时针方向上各个预定间隔角度方位的舒适视角集合，人眼的视野范围包括：水平视野和垂直视野，其中水平视野包括单眼静视野（不转动眼球、脖颈）、单眼动视野（转动眼球、不动脖颈）及两眼重合视野（视野角度一般为120

进一步地，所述主镜角域指以实时脸部位点为原点，以各个方位上的舒适视角对应的视线所围成的锥形区域。

可理解的，所述利用所述实时脸部位点及预设的主镜方位视角集执行视线角域切分操作，得到主镜角域之前，所述方法还包括：

在预设的主镜方位集中依次提取主镜方位；

获取用户在所述主镜方位上的舒适视角，将所述舒适视角作为所述主镜方位上的主镜方位视角；

汇总所有主镜方位对应的主镜方位视角，得到主镜方位视角集。

可解释的，所述主镜方位集指主镜的各个方位集合，例如：顺时针0

详细地，所述利用所述实时脸部位点及预设的主镜方位视角集执行视线角域切分操作，得到主镜角域，包括：

在所述主镜方位视角集中依次提取主镜方位视角，以所述实时脸部位点为起点，沿所述主镜方位视角进行视线延伸直至与预设的主镜镜面相交，得到主镜方位舒适视线；

提取所述主镜方位舒适视线与所述主镜镜面的视线交点，得到主镜舒适视点集；

将所述主镜舒适视点集中的主镜舒适视点依次相连，得到镜面舒适视域；

根据所述镜面舒适视域及所述实时脸部位点构建主镜视域锥体；

识别所述主镜视域锥体的顶点角域，将所述顶点角域作为所述主镜角域。

可解释的，所述主镜舒适视点集指在各个主镜方位上的达到最大转动角度的直视视线与主镜所在平面的交点集合。所述镜面舒适视域指所述主镜舒适视点所围成的区域。所述主镜视域锥体指以所述实时脸部位点为顶点，以所述镜面舒适视域为底面构建的锥体。所述顶点角域指所述主镜视域锥体的顶点立体角度范围。

S3、作所述实时脸部位点与预构建的主镜镜面的镜面垂线，计算所述实时朝向向量与所述镜面垂线的方位夹角。

可解释的，所述方位夹角指所述实时朝向向量与镜面垂线的夹角，所述镜面垂线的方向应为从实时脸部位点至镜面。

S4、根据所述方位夹角判断所述实时朝向向量是否处于所述主镜角域。

本发明其中一个实施例中，所述根据所述方位夹角判断所述实时朝向向量是否处于所述主镜角域，包括：

识别所述方位夹角的视线方位；

在所述主镜视域锥体中提取所述视线方位上的视域棱长；

计算所述视域棱长与所述镜面垂线的视域夹角；

判断所述方位夹角是否大于所述视域夹角；

若所述方位夹角不大于所述视域夹角，则判断所述实时朝向向量处于所述主镜角域；

若所述方位夹角大于所述视域夹角，则判断所述实时朝向向量不处于所述主镜角域。

可解释的，所述视线方位指所述方位视角的方位，例如：可以为顺时针5

若所述实时朝向向量处于所述主镜角域，则返回上述的S1的获取人脸特征图像帧的步骤。

可理解的，当所述实时朝向向量处于所述主镜角域内时，表示用户在当前的脸部朝向下仍能以较舒适的角度观看到镜面中双眼中点，因此不需要启动副镜观察，需要重新获取所述人脸特征图像帧。

若实时朝向向量不处于所述主镜角域，则执行S5、根据所述方位夹角识别所述实时朝向向量的目标观察副镜。

进一步地，所述目标观察副镜指所述实时朝向向量对应的最佳副镜，副镜为主镜周围的镜子，例如：当所述主镜为正方形时，所述副镜可以为四个，分别对应每个边，当所述主镜为六边形时，所述副镜可以为6个，分别位于6个边的旁边位置，当所述主镜为圆形时，可以根据需要均匀设置副镜个数。

本发明实施例中，所述根据所述方位夹角识别所述实时朝向向量的目标观察副镜，包括：

将预设的副镜位点集中的副镜位点依次连接，得到副镜位点多边形；

识别所述副镜位点多边形中每条边的中点，得到邻镜中点集；

将所述实时脸部位点依次与所述邻镜中点集中的每一个邻镜中点相连，得到锥面三角区域集；

根据所述视线方位在所述锥面三角区域集中识别当前锥面三角区域；

识别所述当前锥面三角区域内的副镜位点，将所述当前锥面三角区域内的副镜位点对应的观察副镜作为所述目标观察副镜。

可解释的，所述副镜位点指副镜固定在主镜所在平面（例如墙面）的位点。所述锥面三角区域集指所述实时脸部位点依次与所述邻镜中点集中的每一个邻镜中点相连后得到的锥体的三角形侧面集合。所述当前锥面三角区域指所述视线方位所归属的锥体侧面方位范围。

S6、获取镜像中心点，根据所述镜像中心点及实时朝向向量构建光线反射面，接收用户在所述目标观察副镜中输入的副镜观察距离，根据所述副镜观察距离及所述实时朝向向量确定目标副镜位点，将所述目标观察副镜移动至所述目标副镜位点并调控目标观察副镜与所述光线反射面垂直，得到中心定位副镜。

可理解的，所述镜像中心点指镜像的中心位置（例如：当用户头部姿态端正时，所述镜像中心点可以为鼻尖在主镜内的镜像位置，当用户向右侧面时，所述镜像中心点可以为用户左脸中心点），所述光线反射面指经过镜像中心点及实时朝向向量的平面（同时也为光线反射路径所在平面）。所述副镜观察距离指副镜镜面距离用户双眼中间点的距离，由于用户可能需要近距离观察脸部，此时用户只需要输入相应的副镜观察距离即可，副镜观察距离的输入方法可以为在目标观察副镜相应位置设置触控区域，用户手指触控滑动即可调节副镜观察距离。

进一步地，所述目标副镜位点指目标观察副镜符合所述副镜观察距离下，副镜中心点的空间位点。所述副镜中心点指目标观察副镜的几何中心点，例如：当所述目标观察副镜为正方形时，所述副镜中心点为正方形对角线交点。所述中心定位副镜指副镜中心点与实时脸部位点距离位副镜观察距离，且目标观察副镜镜面与光线反射面垂直时的副镜。

本发明实施例中，所述根据所述镜像中心点及实时朝向向量构建光线反射面，包括：

在所述实时朝向向量所在直线中任取两个朝向路径点；

根据所述两个朝向路径点及所述镜像中心点作光线反射面。

可理解的，根据空间中三点确定一个唯一的平面原理，可确定唯一的一个光线反射面。

本发明实施例中，所述根据所述副镜观察距离及所述实时朝向向量确定目标副镜位点，包括：

将所述副镜观察距离作为目标向量模长；

根据所述目标向量模长调整所述实时朝向向量的模长，得到目标朝向向量；

提取所述目标朝向向量的向量终点，将所述向量终点作为所述目标副镜位点。

详细地，所述将所述目标观察副镜移动至所述目标副镜位点并调控目标观察副镜与所述光线反射面垂直，得到中心定位副镜，包括：

获取所述目标观察副镜的副镜中心点，移动所述目标观察副镜直至所述副镜中心点与所述目标副镜位点重合，得到位点重合副镜；

判断所述位点重合副镜的镜面是否与所述光线反射面垂直；

若所述位点重合副镜的镜面与所述光线反射面垂直，则得到中心定位副镜；

若所述位点重合副镜的镜面不与所述光线反射面垂直，则过所述目标副镜位点作所述光线反射面的反射面垂线；

过所述反射面垂线作反射垂直面，将所述中心定位副镜的镜面调控至与所述反射垂直面重合，得到中心定位副镜。

可解释的，根据光线反射原理，当所述目标观察副镜将镜像中心点反射至用户眼中的先决条件是目标观察副镜镜面与所述光线反射面垂直(第一次镜面角度调节)。因此可以先作所述光线反射面的反射面垂线，再作过所述反射面垂线的平面，即可得到与光线反射面垂直的反射垂直面。

S7、连接所述镜像中心点与所述目标副镜位点，得到第一反射光路，将所述实时朝向向量延伸至所述目标副镜位点，得到第二反射光路。

可解释的，所述第一反射光路指镜像中心点反射至目标副镜位点的副镜中心点的光线传播路径。所述第二反射光路指将所述目标观察副镜内的副镜中心点的镜像反射至用户双眼中间点的光线传播路径。

S8、确定所述第一反射光路与所述第二反射光路的反射平分线，识别所述反射平分线的垂直副镜面，根据所述垂直副镜面调控所述中心定位副镜的镜面角度，得到目标位角副镜，完成基于镜面角度动态调节的目标区域观察。

可理解的，所述反射平分线指第一反射光路与所述第二反射光路构成的夹角的角平分线。所述垂直副镜面指镜面与光线反射面垂直且与反射平分线垂直的平面。根据光线反射原理，当调节目标观察副镜镜面与所述光线反射面垂直后，仍不能保证目标观察副镜内的副镜中心点传播至用户双眼中间点，因此需要在完成第一次镜面角度调节后，需要进一步调节目标观察副镜镜面。为了利用目标观察副镜将主镜内的镜像中心点反射至用户双眼中间点，所述目标观察副镜不仅需要与光线反射面垂直，还需要与反射平分线垂直。

应明白的，当所述目标观察副镜调节为目标位角副镜时，即可将所述镜像中心点反射至用户双眼中间位置，此时用户即可不用偏转头部或转动眼睛，也可在目标位角副镜中观察到自己的镜像。

相比于背景技术所述问题，本发明需要先判断是否需要使用到目标观察副镜，判断依据是实时朝向向量是否处于所述主镜角域，因此需要先获取人脸特征图像帧，再识别所述人脸特征图像帧的实时脸部朝向及实时脸部位点，从而可以根据所述实时脸部位点及实时脸部朝向构建实时朝向向量，再利用所述实时脸部位点及预设的主镜方位视角集执行视线角域切分操作，得到主镜角域，在判断实时朝向向量是否处于所述主镜角域时，需要先作所述实时脸部位点与预构建的主镜镜面的镜面垂线，以便计算所述实时朝向向量与所述镜面垂线的方位夹角，再根据所述方位夹角判断实时朝向向量是否处于所述主镜角域，若实时朝向向量处于所述主镜角域，则表明不需要使用目标观察副镜，需要重新获取人脸特征图像帧重新判断，若实时朝向向量不处于所述主镜角域，则需要根据所述方位夹角识别所述实时朝向向量的目标观察副镜，在得到所述目标观察副镜时，需要对目标观察副镜进行位置及角度的调节，以便用户能在目标观察副镜中看到主镜中的镜像，调节主要分为三步，第一步需要将目标观察副镜移动至所述目标副镜位点，在完成第一步时，首先需要确定目标副镜位点，此时需要接收用户在所述目标观察副镜中输入的副镜观察距离，再根据所述副镜观察距离及所述实时朝向向量确定目标副镜位点，在进行第二步时，需要调节目标观察副镜与所述光线反射面垂直，因此，需要先获取镜像中心点，根据所述镜像中心点及实时朝向向量构建光线反射面，最后在保持目标观察副镜处于所述目标副镜位点的前提下，调节目标观察副镜与所述光线反射面垂直，得到中心定位副镜，在进行第三步时，需要保持目标观察副镜满足第一、二步的要求前提下，调节中心定位副镜角度使其与反射平分线垂直，此时需要连接所述镜像中心点与所述目标副镜位点，得到第一反射光路，再将所述实时朝向向量延伸至所述目标副镜位点，得到第二反射光路，此时可以根据所述第一反射光路与所述第二反射光路计算反射平分线，再识别所述反射平分线的垂直副镜面，最后调控所述中心定位副镜的镜面角度使其与所述垂直副镜面重合，得到目标位角副镜，从而完成基于镜面角度动态调节的目标区域观察。因此，本发明提出的基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法可以解决当前对镜子的使用存在使用舒适性差，局限性高的问题。

实施例2：

如图2所示，是本发明一实施例提供的基于镜面角度动态调节的目标区域观察装置的功能模块图。

本发明所述基于镜面角度动态调节的目标区域观察装置100可以安装于电子设备中。所述电子设备可以是智能镜子或者与所述智能镜子通信连接的控制设备，如用户的智能手机等。根据实现的功能，所述基于镜面角度动态调节的目标区域观察装置100可以包括视线角域切分模块101、目标观察副镜识别模块102、第一镜面角度调节模块103及第二镜面角度调节模块104。本发明所述模块也可以称之为单元，是指一种能够被电子设备处理器所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。

所述视线角域切分模块101，用于获取人脸特征图像帧，识别所述人脸特征图像帧的实时脸部朝向及实时脸部位点，根据所述实时脸部位点及实时脸部朝向构建实时朝向向量，利用所述实时脸部位点及预设的主镜方位视角集执行视线角域切分操作，得到主镜角域；

所述目标观察副镜识别模块102，用于作所述实时脸部位点与预构建的主镜镜面的镜面垂线，计算所述实时朝向向量与所述镜面垂线的方位夹角，在所述实时朝向向量不处于所述主镜角域时，根据所述方位夹角识别所述实时朝向向量的目标观察副镜；

所述第一镜面角度调节模块103，用于获取镜像中心点，根据所述镜像中心点及实时朝向向量构建光线反射面，接收用户在所述目标观察副镜中输入的副镜观察距离，根据所述副镜观察距离及所述实时朝向向量确定目标副镜位点，将所述目标观察副镜移动至所述目标副镜位点并调控目标观察副镜与所述光线反射面垂直，得到中心定位副镜；

所述第二镜面角度调节模块104，用于连接所述镜像中心点与所述目标副镜位点，得到第一反射光路，将所述实时朝向向量延伸至所述目标副镜位点，得到第二反射光路；确定所述第一反射光路与所述第二反射光路的反射平分线，识别所述反射平分线的垂直副镜面，根据所述垂直副镜面调控所述中心定位副镜的镜面角度，得到目标位角副镜。

详细地，本发明实施例中所述基于镜面角度动态调节的目标区域观察装置100中的所述各模块在使用时采用与上述的图1中所述的基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法一样的技术手段，并能够产生相同的技术效果，这里不再赘述。

实施例3：

如图3所示，是本发明一实施例提供的实现基于镜面角度动态调节的目标区域观察方法的电子设备的结构示意图。

所述电子设备1可以包括处理器10、存储器11、总线12和通信接口13，还可以包括存储在所述存储器11中并可在所述处理器10上运行的计算机程序，如基于镜面角度动态调节的目标区域观察程序。

其中，所述存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如：SD或DX存储器等）、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述存储器11在一些实施例中可以是电子设备1的内部存储单元，例如该电子设备1的移动硬盘。所述存储器11在另一些实施例中也可以是电子设备1的外部存储设备，例如电子设备1上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡（SmartMediaCard，SMC）、安全数字（SecureDigital，SD）卡、闪存卡（FlashCard）等。进一步地，所述存储器11还可以既包括电子设备1的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器11不仅可以用于存储安装于电子设备1的应用软件及各类数据，例如基于镜面角度动态调节的目标区域观察程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所述处理器10在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器（CentralProcessingunit，CPU）、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。所述处理器10是所述电子设备的控制核心（ControlUnit），利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器11内的程序或者模块（例如基于镜面角度动态调节的目标区域观察程序等），以及调用存储在所述存储器11内的数据，以执行电子设备1的各种功能和处理数据。

所述总线可以是外设部件互连标准（peripheralcomponentinterconnect，简称PCI）总线或扩展工业标准结构（extendedindustrystandardarchitecture，简称EISA）总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。所述总线被设置为实现所述存储器11以及至少一个处理器10等之间的连接通信。

图3仅示出了具有部件的电子设备，本领域技术人员可以理解的是，图3示出的结构并不构成对所述电子设备1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

例如，尽管未示出，所述电子设备1还可以包括给各个部件供电的电源（比如电池），优选地，电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器10逻辑相连，从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述电子设备1还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等，在此不再赘述。

进一步地，所述电子设备1还可以包括网络接口，可选地，所述网络接口可以包括有线接口和/或无线接口（如WI-FI接口、蓝牙接口等），通常用于在该电子设备1与其他电子设备之间建立通信连接。

可选地，该电子设备1还可以包括用户接口，用户接口可以是显示器（Display）、输入单元（比如键盘（Keyboard）），可选地，用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED（OrganicLight-EmittingDiode，有机发光二极管）触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。

应该了解，所述实施例仅为说明之用，在专利申请范围上并不受此结构的限制。

所述电子设备1中的所述存储器11存储的基于镜面角度动态调节的目标区域观察程序是多个指令的组合，在所述处理器10中运行时，可以实现：

获取人脸特征图像帧，识别所述人脸特征图像帧的实时脸部朝向及实时脸部位点，根据所述实时脸部位点及实时脸部朝向构建实时朝向向量；

利用所述实时脸部位点及预设的主镜方位视角集执行视线角域切分操作，得到主镜角域；

作所述实时脸部位点与预构建的主镜镜面的镜面垂线，计算所述实时朝向向量与所述镜面垂线的方位夹角；

根据所述方位夹角判断实时朝向向量是否处于所述主镜角域；

若实时朝向向量处于所述主镜角域，则返回上述获取人脸特征图像帧的步骤；

若实时朝向向量不处于所述主镜角域，则根据所述方位夹角识别所述实时朝向向量的目标观察副镜；

获取镜像中心点，根据所述镜像中心点及实时朝向向量构建光线反射面，接收用户在所述目标观察副镜中输入的副镜观察距离，根据所述副镜观察距离及所述实时朝向向量确定目标副镜位点，将所述目标观察副镜移动至所述目标副镜位点并调控目标观察副镜与所述光线反射面垂直，得到中心定位副镜；

连接所述镜像中心点与所述目标副镜位点，得到第一反射光路，将所述实时朝向向量延伸至所述目标副镜位点，得到第二反射光路；

确定所述第一反射光路与所述第二反射光路的反射平分线，识别所述反射平分线的垂直副镜面，根据所述垂直副镜面调控所述中心定位副镜的镜面角度，得到目标位角副镜，完成基于镜面角度动态调节的目标区域观察。

具体地，所述处理器10对上述指令的具体实现方法可参考图1至图2对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。

进一步地，所述电子设备1集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是易失性的，也可以是非易失性的。例如，所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被电子设备的处理器所执行时，可以实现：

获取人脸特征图像帧，识别所述人脸特征图像帧的实时脸部朝向及实时脸部位点，根据所述实时脸部位点及实时脸部朝向构建实时朝向向量；

利用所述实时脸部位点及预设的主镜方位视角集执行视线角域切分操作，得到主镜角域；

作所述实时脸部位点与预构建的主镜镜面的镜面垂线，计算所述实时朝向向量与所述镜面垂线的方位夹角；

根据所述方位夹角判断实时朝向向量是否处于所述主镜角域；

若实时朝向向量处于所述主镜角域，则返回上述获取人脸特征图像帧的步骤；

若实时朝向向量不处于所述主镜角域，则根据所述方位夹角识别所述实时朝向向量的目标观察副镜；

获取镜像中心点，根据所述镜像中心点及实时朝向向量构建光线反射面，接收用户在所述目标观察副镜中输入的副镜观察距离，根据所述副镜观察距离及所述实时朝向向量确定目标副镜位点，将所述目标观察副镜移动至所述目标副镜位点并调控目标观察副镜与所述光线反射面垂直，得到中心定位副镜；

连接所述镜像中心点与所述目标副镜位点，得到第一反射光路，将所述实时朝向向量延伸至所述目标副镜位点，得到第二反射光路；

确定所述第一反射光路与所述第二反射光路的反射平分线，识别所述反射平分线的垂直副镜面，根据所述垂直副镜面调控所述中心定位副镜的镜面角度，得到目标位角副镜，完成基于镜面角度动态调节的目标区域观察。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者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者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，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模块的形式实现。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。