本技术涉及车辆领域，并且更具体地，涉及一种头部姿态的采集方法、采集装置、采集系统和车辆。
背景技术：
1、随着汽车技术的不断发展，车辆座舱越来越智能化和人性化。车辆座舱通过各种技术增强人车交互，未来车辆将不再是单一的交通工具，智能化、人性化也将成为吸引用户的重要方面。
2、目前，常将用户的头部姿态作为输入，实现车辆座舱中多种功能。由于个性化功能的实现对于头部姿态具有依赖性，随着车辆座舱中个性化功能需求日益增加，如何准确地采集用户的头部姿态成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本技术提供了一种头部姿态的采集方法、采集装置、采集系统和车辆，该方法能够准确地采集用户的头部姿态。
2、第一方面，提供了一种头部姿态的采集方法，所述方法包括：获取惯性测量单元在初始时刻采集的用户的初始头部姿态，以及第一摄像头在所述初始时刻采集的目标拍摄对象的第一图像；其中，所述惯性测量单元与所述第一摄像头佩戴于所述用户的头部；获取所述第一摄像头在目标时刻采集的所述目标拍摄对象的第二图像；基于所述第一图像的图像角点与所述第二图像的图像角点，生成头部姿态变化量；基于所述初始头部姿态与所述头部姿态变化量，生成所述用户在所述目标时刻的目标头部姿态。
3、上述技术方案，通过在初始时刻采集的目标拍摄对象的第一图像以及在目标时刻采集的目标拍摄对象的第二图像，确定头部姿态变化量，基于惯性测量单元在初始时刻采集的用户的初始头部姿态与头部姿态变化量，生成用户在目标时刻的目标头部姿态，通过计算确定头部姿态变化量，并在初始时刻通过惯性测量单元采集用户的初始头部姿态，进而尽可能地避免惯性测量单元的不稳定性对采集的头部姿态的影响，从而能够准确地采集用户的头部姿态。
4、此外，由于惯性测量单元采集头部姿态需要等待较长时间，相较于通过惯性测量单元采集不同时刻的头部姿态，并确定头部姿态变化量，在本技术中的方案，通过计算确定头部姿态变化量，能够提高头部姿态采集的速度，从而能够准确快捷地采集用户的头部姿态。
5、结合第一方面，在某些可能的实现方式中，所述目标拍摄对象包括二维码阵列，该方法还包括：将所述第一图像与所述第二图像转换至所述二维码阵列中目标二维码的目标坐标系中，得到第一二维码图像与第二二维码图像；基于所述第一二维码图像的图像角点与所述第二二维码图像的图像角点，生成所述头部姿态变化量。
6、上述技术方案，目标拍摄对象包括二维码阵列的情况下，通过对图像进行坐标系转换，得到第一二维码图像与第二二维码图像，进而基于第一二维码图像的图像角点与第二二维码图像的图像角点，生成头部姿态变化量，通过对图像进行坐标系转换，有助于提高获取头部姿态变化量的准确性，进一步提高采集得到的头部姿态的准确性。
7、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，该方法还包括：获取所述第一图像中各个二维码的外参矩阵、所述第二图像中各个二维码的外参矩阵与所述目标二维码的外参矩阵；基于所述第一图像中各个二维码的外参矩阵与所述目标二维码的外参矩阵，将所述第一图像转换至所述目标坐标系，得到所述第一二维码图像；基于所述第二图像中各个二维码的外参矩阵与所述目标二维码的外参矩阵，将所述第二图像转换至所述目标坐标系，得到所述第二二维码图像。
8、上述技术方案，通过获取第一图像与第二图像中各个二维码的外参矩阵，进而通过第一图像中各个二维码的外参矩阵与目标二维码的外参矩阵，第二图像中各个二维码的外参矩阵与目标二维码的外参矩阵，由此将第一图像和第二图像转换至目标坐标系，得到第一二维码图像和第二二维码图像，通过坐标系的转换，有助于获取头部姿态变化量的准确性，进而提高采集得到的头部姿态的准确性。
9、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，该方法还包括：获取第二摄像头在所述初始时刻采集的所述用户的第一人脸图像；将所述初始头部姿态转换至所述第二摄像头的坐标系中，得到所述第一人脸图像对应的参考头部姿态；获取所述第二摄像头在所述目标时刻采集的所述用户的第二人脸图像；将所述目标头部姿态转换至所述第二摄像头的坐标系中，得到所述第二人脸图像对应的参考头部姿态；基于所述第一人脸图像、所述第一人脸图像对应的参考头部姿态、所述第二人脸图像以及所述第二人脸图像对应的参考头部姿态，生成人脸图像与头部姿态的映射关系。
10、上述技术方案，通过将初始头部姿态转换至第二摄像头的坐标系中，得到第一人脸图像对应的参考头部姿态，将目标头部姿态转换至第二摄像头的坐标系中，得到第二人脸图像对应的参考头部姿态，进而生成人脸图像与头部姿态的映射关系，通过人脸图像与头部姿态的映射关系进行模型训练，进而使训练后的模型的识别效果更高。
11、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，该方法还包括：获取所述目标拍摄对象与所述第一摄像头的第一转换矩阵、所述目标拍摄对象与第三摄像头的第二转换矩阵、标定板与所述第三摄像头的第三转换矩阵和所述标定板与所述第二摄像头的第四转换矩阵；基于所述第一转换矩阵、所述第二转换矩阵、所述第三转换矩阵和所述第四转换矩阵，确定所述第一摄像头与所述第二摄像头的第一目标转换矩阵；基于所述第一目标转换矩阵，将所述初始头部姿态转换至所述第二摄像头的坐标系，得到所述第一人脸图像对应的参考头部姿态。
12、上述技术方案，通过第一转换矩阵、第二转换矩阵、第三转换矩阵和第四转换矩阵，确定第一目标转换矩阵，进而基于第一目标转换矩阵，将初始头部姿态转换至第二摄像头的坐标系，得到第一人脸图像对应的参考头部姿态，由于目标拍摄对象位于用户的前方的情况下，可以将目标拍摄对象布置在任意平面和空间，降低了采集的头部姿态的空间局限性，提高采集的头部姿态的准确性。
13、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，该方法还包括：获取所述目标拍摄对象与所述第一摄像头的第一转换矩阵，以及所述目标拍摄对象与所述第二摄像头的第五转换矩阵；基于所述第一转换矩阵和所述第五转换矩阵，确定所述第一摄像头与所述第二摄像头的第二目标转换矩阵；基于所述第二目标转换矩阵，将所述初始头部姿态转换至所述第二摄像头的坐标系，得到所述第一人脸图像对应的参考头部姿态。
14、上述技术方案，通过基于第一转换矩阵和第五转换矩阵，确定第二目标转换矩阵，并通过第二目标转换矩阵，将初始头部姿态转换至第二摄像头的坐标系，得到第一人脸图像对应的参考头部姿态，由于目标拍摄对象位于用户的后方的情况下，无需其他设备，即第一摄像头、第二摄像头和惯性测量单元即可完成数据采集，进而了节省资源。
15、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述第二摄像头为红外摄像头。
16、上述技术方案，通过红外摄像头拍摄的人脸图像的清晰度更高，进而使采集得到的头部姿态数据的准确性更高。此外，采集得到的头部姿态作为训练数据训练得到的神经网络模型的识别效果更准确。
17、第二方面，提供了一种头部姿态的采集装置，该采集装置包括：采集模块，用于获取惯性测量单元在初始时刻采集的用户的初始头部姿态，以及第一摄像头在所述初始时刻采集的目标拍摄对象的第一图像；其中，所述惯性测量单元与所述第一摄像头佩戴于所述用户的头部；获取模块，用于获取所述第一摄像头在目标时刻采集的所述目标拍摄对象的第二图像；生成模块，用于基于所述第一图像的图像角点与所述第二图像的图像角点，生成头部姿态变化量；确定模块，用于基于所述初始头部姿态与所述头部姿态变化量，生成所述用户在所述目标时刻的目标头部姿态。
18、第三方面，提供了一种头部姿态的采集系统，包括惯性测量单元、第一摄像头与控制器；其中，所述惯性测量单元用于在初始时刻采集用户的初始头部姿态；所述第一摄像头用于在所述初始时刻采集目标拍摄对象的第一图像，以及在目标时刻采集所述目标拍摄对象的第二图像；所述控制器用于基于所述第一图像的图像角点与所述第二图像的图像角点，生成头部姿态变化量，并基于所述初始头部姿态与所述头部姿态变化量，生成所述用户在所述目标时刻的目标头部姿态。
19、第四方面，提供一种车辆，包括存储器和处理器，存储器用于存储可执行程序代码；处理器用于从所述存储器中调用并运行所述可执行程序代码，使得所述车辆执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的采集方法。
20、第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的采集方法。
21、第六方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的采集方法。
1.一种头部姿态的采集方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标拍摄对象包括二维码阵列，所述基于所述第一图像的图像角点与所述第二图像的图像角点，生成头部姿态变化量，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一图像与所述第二图像转换至所述二维码阵列中目标二维码的目标坐标系中，得到第一二维码图像与第二二维码图像，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述初始头部姿态转换至第二摄像头坐标系中，得到所述第一人脸图像对应的参考头部姿态，包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述初始头部姿态转换至所述第二摄像头的坐标系中，得到所述第一人脸图像对应的参考头部姿态，包括：
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二摄像头为红外摄像头。
8.一种头部姿态的采集装置，其特征在于，所述采集装置包括：
9.一种头部姿态的采集系统，其特征在于，包括惯性测量单元、第一摄像头与控制器；
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：
