如何单从照片里判断一个人的身高

Posted 2023-05-01

参考技术A 视觉是感知世界最重要的手段，但仅凭视觉方法就想准确地测定现实中的目标尺寸，往往需要复杂的标定或传感器配置才能完成。如果能够通过单张图片直接测出目标的尺度，就能大大拓展视觉的应用范围、便捷地测量三维世界了。

近日，加州大学圣迭戈分校和Adobe的研究人员提出了一种基于单目视觉的测量方法，它可通过测量照片内目标的高度、相机的高度和视角朝向参数来恢复出场景及目标的绝对尺度，这项技术可以在非受限的环境中利用单目视觉精确实现。

最懂你的交友平台，一秒匹配和你最契合的人

最懂你的交友平台，一秒匹配和你最契合的人
基于单目视觉的度量方法，主要依赖于数据驱动的深度学习网络。通过充分利用车辆、行人等常见目标的尺度作为先验信息作为参考，单目视觉度量方法构建了一套基于重投影的优化模型，实现了精确的目标高度、相机高度、朝向和焦距的估计。

上图显示了尺度估计的处理流程，在图像输入后，单目视觉度量方法可以重建场景和相机参数 (这些参数与全局尺度相关)，随后通过精确估计3D相机参数和目标高度的绝对尺度来实现对真实场景的精确测量。

三维尺度重建

从图像中重建场景的三维形貌是计算机视觉领域的基础问题。尽管近年来实现了巨大发展，但多数基于图像进行场景重建的方法缺乏准确的尺度信息，包括非标定下的SFM、单目深度估计、单目视觉标定等任务中都存在这些问题。这一尺度信息的缺失来源于成像过程中的透视变换，解决这一问题需要额外的信息，比如目标在图像中的尺度。

图像中的尺度测量问题，主要研究了在非受限条件下如何利用图像计算出物体的尺寸，通过估计绝对尺寸来实现几何标定，包括恢复相机的朝向 (图像中的水平面)、视场、相机与地面的绝对高度。有了这些信息，就能将图像中的二维测量转换为真实空间中的三维测量了。

这一工作的目标主要在于，利用深度学习网络建立起稳定、鲁棒、自动化的单目视觉度量方法，可以广泛应用到多种场景的图像测量中去。实现这一目标最直接的方法就是，通过监督学习的方法，利用已知相机参数的大规模数据集直接从图像中估计出场景的尺度。

但目前还缺乏如此大规模的包含相机参数标注的数据集，只能通过间接利用2D标注数据来实现，并创造性地选择了最普遍的人体和汽车来作为参考物体实现3D尺度推理。

在前人的基础上，研究人员拓展了模型的假设、基于弱监督的方式充分利用2D标注数据，利用端到端的方式完成了对于所有相机参数的估计，并在多个数据集上取得了非常好的效果。

基于2D标注的3D参数估计

这整套方法首先从建立完整有效的几何约束开始，基于成像过程建立了目标的高度、2D bbox尺度、相机的参数朝向和距地面的高度等变量间的约束关系。下图显示了研究中提出的成像过程。

图中显示了相机对场景的成像过程和在图像上的2D测量结果。其中pitch是相机朝向与水平面的夹角 (yaw和roll假设为0) ；v0是相机所在高度水平面在图像中的位置，vc是相机光心在图像上位置，vt和vb是目标在图像中的顶部和底部。黑色为像平面，相机焦距为f (红色) ，高度为hcam，图中目标人的高度为hobj。

根据三角形的关系，可以利用焦距、图像中心vc水平位置v0表示出pitch角度：

假设目标人站在地面上其脚部坐标为 [x,0,z]’ ,顶部坐标为 [x,hobj,z]’ ，那么将三维点投影到uv平面上就能得到下面的表达：

其中 [uc,vc] 是相机的光心坐标假设已知。从上面的公式中可以利用焦距f、pitch角、相机高度和目标高度等计算出出vt。再假设pitch角度很小，那么上面的式子可以简化为:、

基于这一公式，只要得到相机参数就可以利用图像平面上的2D bbox来辅助计算目标的真实尺度了。在这一约束的基础上，下面将要建立ScaleNet用于从图像中预测相机的三维参数。下图显示了基于参数估计和重投影误差优化的整体网络结构：

网络主要分为参数估计和重投影优化两个部分。第一部分的相机标定模块可以预测相机的视野和朝向pitch，目标估计模块可以得到目标的关键点、高度和检测bbox。得到的参数按照图中的组合再进一步放入相机高度估计模块进行处理，随后基于相机高度计算重投影误差来不断优化相机高度和目标高度的计算结果。

首先通过几何相机标定网络将同时估计出目标bbox和除相机高度外的所有相机参数，这些参数可以通过现有的数据集进行直接的监督训练。随后级联的网络用于优化相机高度，这一部分通过bbox的重投影误差进行弱监督训练。

实验中发现，预测相机的视场比直接预测焦距要容易，视场hθ可以通过下面的公式转化为焦距和中心坐标，其中him是图像的像素高度。

在这一工作中使用了Mask-RCNN的主干网络，除了前面估计相机参数外，还增加了bbox和人体关键点估计的分支 (高度与位姿紧密相关) 从ROI特征中进行预测，所以这一部分将会同时构成相机标定损失、目标检测损失和关键点估计损失。

但这些预测的结果还不足以获得绝对的尺度，场景尺度依旧无法确定。为此，研究人员利用了数据集中的先验信息来为目标建立监督。具体来讲，通过数据集中的统计信息来拟合高斯先验 (人体高度1.70±0.09m，车辆1.59±0.21m) 。针对高度为hobj的目标和先验高斯分布P，可以将损失定义为下面的形式:

在预测得到前面的相机参数和目标参数基础上就可以开始预测相机的高度了。这一模块通过相机高度与2D bbox和其他相关参数间的几何约束来进行预测。例如在下图中，两个图片中都有站着的人，但水平线都不完整。粗略一看拍摄图片的相机都有相同的朝向，但高度却大相径庭。这样的情况下直接从图像进行估计会带来较大的误差，所以模型使用了中层的特征表达 (包括目标的bbox和估计出的水平线) 来进行相机估计，输入包含了光心、bbox、检测框的偏置以及目标高度共八个参数，最后通过预测出概率分布的加权平均得到相机的高度。

相似的bbox但相机高度差异很大

在获得相机高度后还需要进行级联优化。这一部分主要基于bbox的重投影误差来进行优化。例如下图中，重投影bbox (蓝) 小于图像中原来的bbox (绿) ，这就会产生重投影误差。为此网络会减小相机的高度以减小这一误差。后续模块估计出需要调整的残差与先前预测的值相加，最终一步步优化得到重投影误差满足要求的结果。

图中显示了重投影误差优化的过程，每次优化估计出需要调整的值并计算出最后的结果。上半部分显示了相机高度优化过程，下半部分显示了人体高度的优化过程。

通过各个阶段的参数估计和优化，整体网络的损失可以写成下面的形式，其中M是优化层数。

模型结果

模型在筛选过的COCO数据集上进行了训练，并在KITTI和IMDB-23K数据集上进行了验证，下图展示本文提出模型的精度，相较于先前的PGM方法有了较大的提升

黄晓明的个人资料

中文名： 黄晓明

出生日期： 1977年11月13日

生 肖： 蛇

星座： 天蝎座

血型： 0型

身高： 181cm

体重： 70kg

籍 贯： 山东

出生地： 山东青岛

语言： 中文

毕业院校： 北京电影学院

爱好： 探索一切未知的世界

最喜爱的电影： 很多

最喜爱的电视剧： 很多

最喜爱的影视演员： 很多

最喜爱的音乐： 流行乐

最喜爱的歌手： 很多

最喜爱的食物： 西瓜

最喜爱的颜色： 黑白

最喜爱的饰物： 水晶、钻石

最喜爱的运动： 搏击类

最喜爱的动物： 狗

最喜爱的刊物： 科技、汽车、时尚类

最喜爱的国家： 中国

最难忘的事情： 父母把我养大

最讨厌的事情： 被朋友背叛、被人问隐私

最大的愿望： 为中国人在好莱坞争口气

口头禅： 你懂我的意思噢！

座右铭： 要么不做，要做就要做到最好。

参考资料：http://bk.baidu.com/view/13909.htm

参考技术A 性别：男
生日：1977年11月13日
星座：天蝎座
国籍：中国
地域：中国大陆
身高：180cm
三围：姓名：黄晓明出生日期：1977年11月13日生肖：蛇星座：天蝎座血型：0型身高：180cm体重：70kg语言：中文籍贯：山东青岛学历：北京电影学院96级本科毕业爱好：探索一切未知世界幸运数字：3个人才艺：唱歌最喜欢人：家人最喜欢明星：自己最欣赏演员：周润发、梁家辉、乔治·克鲁尼最喜爱音乐：流行乐最喜爱食物：西瓜最喜爱颜色：黑、白最喜爱饰物：水晶、钻石最喜爱运动：搏击类最喜爱刊物：科技、汽车、时尚类最喜爱国家：中国最喜欢小动物：狗、猫最难忘事情：考上大学最有成就感事(诙谐、幽默话语)：长大了最讨厌事情：被朋友背叛、被人问隐私最大愿望：为中国人好莱坞争口气口头禅：你懂我意思噢！座右铭：要么不做要做就要做到最好什么样异性最吸引你：喜欢长发大眼女孩但最重要还适合自己演出资历：电视作品:2004年
《神雕侠侣》
饰：杨过2004年
《女才男貌》
饰：王军2004年
《聊斋-陆判》
饰：张子竖2003年
《龙票》
饰：祁子俊2003年
《大汉天子2》
饰：汉武帝2002年
《风流少年唐伯虎》
饰：唐伯虎2002年
《还珠格格3-天上人间》
饰：萧剑2001年
《长缨手》
饰：张力2001年
《拍案惊奇》
饰：天龙太子2001年
《大汉天子》
饰：汉武帝2000年
《龙珠风暴》
饰：狭光远2000年
《花妮妹妹》
饰：之阳2000年
《网虫日记》
饰：俞白眉电影作品:2004年
《龙威父子》饰：祁风2000年
《明亮心》饰：马陆1999年
《我们结婚吧》饰：李俊音乐作品：《只要有你》
《回忆闪电》
《幸运天使》
爱好：探索一切未知世界
近日各大电视台屏幕上都频频可以看到黄晓明身影这位被称为“内地古天乐”帅气大男孩拥有着俊郎外型同时还拥有一份淡泊和单纯心态从《还珠3》到《大汉天子》这一部部电视剧让我们充分领略到了黄晓明精湛演技
中文名：
黄晓明
出生日期：
1977年11月13日
生
肖：
蛇
星座：
天蝎座
血型：
0型
身高：
181cm
体重：
70kg
籍
贯：
山东
出生地：
山东青岛
语言：
中文
毕业院校：
北京电影学院
爱好：
探索一切未知的世界
最喜爱的电影：
很多
最喜爱的电视剧：
很多
最喜爱的影视演员：
很多
最喜爱的音乐：
流行乐
最喜爱的歌手：
很多
最喜爱的食物：
西瓜
最喜爱的颜色：
黑白
最喜爱的饰物：
水晶、钻石
最喜爱的运动：
搏击类
最喜爱的动物：
狗
最喜爱的刊物：
科技、汽车、时尚类
最喜爱的国家：
中国
最难忘的事情：
父母把我养大
最讨厌的事情：
被朋友背叛、被人问隐私
最大的愿望：
为中国人在好莱坞争口气
口头禅：
你懂我的意思噢！
座右铭：
要么不做，要做就要做到最好。 参考技术B 　

黄晓明
生日：1977年11月13日
　　生肖：蛇
　　星座：天蝎座
　　血型：O型
　　身高：180cm
　　体重：65kg
　　国籍：中国
　　出生地：山东省青岛市
　　籍贯：山东省青岛市
　　中学：青岛一中
　　小学：青岛定陶路小学
　　毕业院校：北京电影学院96级表演系本科
　　爱好：探索一切未知的世界
　　最难忘的事情：父母把我养大。
　　最有成就感的事(诙谐、幽默的话语)：长大了。
　　最讨厌的事情：被朋友背叛、被人问隐私
　　最欣赏的演员：周润发、梁家辉、乔治·克鲁尼
　　最喜爱的音乐：流行乐
　　最喜爱的食物：西瓜
　　最喜爱的颜色：黑白
　　最喜欢的饰物：水晶、钻石
　　最喜欢的运动/健身方式：搏击类
　　最喜爱的动物：
狗、
猫、大熊猫
　　最喜爱的国家：
中国

最大的愿望：为中国人在好莱坞争口气。
　　座右铭：要么不做，要做就要做到最好。
　　喜欢的异性：喜欢长发大眼的女孩，但最重要的还是适合自己。
　　北京电影学院96级同学：赵薇、陈坤、何琳、郭晓冬、颜丹晨、孔维、许还幻、张恒、李佳、刘牧、祖峰、张佳蓓、赵雅莉、郑佳欣、高敬瑜、郭昊伦、矛毛、吴桢、白云、许云帆、国庆、史光辉
　　签约公司：华谊兄弟传媒股份有限公司
　　唱片签约公司：大国文化
　　黄晓明影友会：明教 参考技术C 黄晓明小档案
中文名:黄晓明
出生日期:11月13日
星座:天蝎座
血型:0型
身高:180cm
体重:70kg
语言:中文
毕业院校:北京电影学院
爱好:探索一切未知的世界
最喜爱的电影:很多
最喜爱的电视剧:很多
最喜爱的影视演员:很多
最喜爱的音乐:流行乐
最喜爱的歌手:很多
最喜爱的食物:西瓜
最喜爱的颜色:黑白
最喜爱的饰物:水晶、钻石
最喜爱的运动:搏击类
最喜爱的动物:狗
最喜爱的刊物:科技、汽车、时尚类
最喜爱的国家:中国
最难忘的事情:父母把我养大
最讨厌的事情:被朋友背叛、被人问隐私
最大的愿望:为中国人在好莱坞争口气
口头禅:你懂我的意思噢!
座右铭要么不做，要做就要做到最好
电视剧作品:
2004年10月
《神雕侠侣》
饰:杨过
合作演员:
刘亦菲、赵亮、王洛勇、孟广美、杨幂、杨蕊、钟镇涛
2004年2月
《女才男貌》
饰:王军
合作演员:于娜、王海珍、印小天、姜华、黎萱、戴军
2004年
《聊斋-陆判》
饰:张子竖
合作演员:李立群、黄晓明、胡可
2003年9月
《龙票》
饰:祁子俊
合作演员:修庆、孙宁、秦岚、吴婷、蒋欣
2003年4月
《大汉天子2》
饰:汉武帝
合作演员:宁静、陈道明、董勇、王刚、刘芸
2002年
《风流少年唐伯虎》
饰:唐伯虎
合作演员:郑家榆、何美钿、岳耀利
2002年
《还珠格格3-天上人间》
饰:萧剑
合作演员:黄奕、古巨基、周杰、马伊俐、狄龙、蒋勤勤、王艳、秦岚、刘涛
2001年
《长缨在手》
饰:张力
合作演员:许晴、陈小春、王刚、邵兵、解晓东
2001年
《拍案惊奇》
饰:天龙太子
合作演员:苏有朋
王艳
宋丹丹
寇振海
2001年
《大汉天子》
饰:汉武帝
合作演员:陈道明、贾静雯、陈莎莉
2000年
《龙珠风暴》
饰:狭光远
合作演员:陈保国、宋春丽、胡可、苗乙乙
2000年
《花妮妹妹》
饰:之阳
合作演员:陈实
吴军
法提麦·雅琦
樊尚宏
黄晓明
李颖
李俊峰
索妮
2000年
《网虫日记》
饰:俞白眉
合作演员:吕小品、代乐乐、黄晓明、王玉宁、闫
勤、曾
嘉、李明珠
电影作品:
2004年
《龙威父子》饰:祁风
合作演员:洪金宝
2000年
《明亮的心》饰:马陆
合作演员:王学圻、陶虹
1999年
《我们结婚吧》饰:李俊
广告作品:
三得利乌龙茶代言人、享德克皮鞋代言人、温纯休闲服饰代言人、真维丝
白箭口香糖
德芙巧克力
松下手机
捷达汽车
露露杏仁露
音乐作品:
《只要有你》
《回忆闪电》
《幸运天使》
获奖经历:
2004年
莱卡风尚"内地突破男艺人"奖
2004年
浙江第十四届牡丹奖
2004年
第四届电视艺术双十佳
2004年
首播剧场"年度飞跃奖" 参考技术D 黄晓明
别名： 教主、猫
出生地： 山东青岛
出生日期： 1977年11月13日
职业：演员、歌手
毕业院校： 北京电影学院96级表演系
代表作品：风声 赵氏孤儿 叶问2 神雕侠侣
主要成就： 2006风尚大典内地风尚男演员