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龙图腾网获悉清华大学申请的专利一种机器人对人嘴的识别定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN113505641B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202110617884.5，技术领域涉及：G06V40/16；该发明授权一种机器人对人嘴的识别定位方法是由程奥华;丘铱可;郝瀚;徐奕舟;聂宇轩;蒋玉骅;潘周捷;郑钢铁设计研发完成，并于2021-06-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种机器人对人嘴的识别定位方法在说明书摘要公布了：本发明属于自动化控制技术领域，涉及一种机器人对人嘴的识别定位方法。本发明通过深度彩色图像识别定位人脸关键特征点，进而计算建立人嘴坐标系，再计算相机相对人脸的最佳观测位置主动感知，最终准确定位口腔空间位置。具体步骤为：获取相机的深度彩色图像；将彩色图像输入到集成回归树中，计算出人脸特征点坐标；将彩色图像与深度图像耦合，坐标变换得到相机系中特征点的坐标；提取关键特征点计算建立人嘴坐标系；根据人嘴坐标最佳观测位置移动机械臂。本方法提高了深度相机的定位精度的问题，为机器人基于深度相机进行位置判断、采集数据等提供了坚实基础。

本发明授权一种机器人对人嘴的识别定位方法在权利要求书中公布了：1.一种机器人对人嘴的识别定位方法，其特征在于，该方法首先获取相机的深度彩色图像，将彩色图像输入到集成回归树中，计算出人脸特征点坐标，将彩色图像与深度图像耦合，坐标变换得到相机系中特征点的坐标，提取关键特征点，计算建立人嘴坐标系，根据人嘴坐标最佳观测位置移动机械臂； 该方法具体包括以下步骤： 1利用深度相机获取人脸的深度彩色图像，深度彩色图像的深度坐标为z； 2采用梯度提升树算法，学习得到一个集成回归树； 3将步骤1的彩色图像输入到步骤2的集成回归树中，计算出人脸的多个特征点在彩色图像上的二维坐标xv,yv； 4将步骤3的二维坐标xv,yv和相应的步骤1的深度坐标z转换为深度相机坐标系下的三维坐标x,y,z，其中为深度相机焦距，h为彩色图像的像素高度，θ是深度相机的视野角度； 5从步骤3的人脸特征点中选取人脸左嘴角特征点F1、右嘴角特征点F2、上嘴唇中点F3和下嘴唇中点F4，进而得到左嘴角特征点F1和右嘴角特征点F2的连线F1F2，以及上嘴唇中点F3和下嘴唇中点F4的连线F3F4，将连线F1F2和连线F3F4的公垂线作为人嘴坐标系上的z轴，z轴的方向向量为上述连线的叉乘的单位向量 公垂线通过左右嘴角连线的交点在深度相机坐标系中的位置为其中，为左嘴角坐标，系数为上嘴唇中点在相机坐标系下的坐标，为相机坐标系下左嘴角和右嘴角连线的向量,记该交点为O，将O作为人嘴坐标系中的原点；以连线F1F2为人嘴坐标系上的x轴，x轴的方向向量为以连线F1F2与z轴的叉乘方向按右手系原则得出人嘴坐标系上的y轴,y轴的方向向量为得到人嘴的三维坐标系 6利用下式，根据步骤5的人嘴坐标系原点在深度相机坐标系中的位置为计算得到深度相机相对于人嘴坐标系的当前位置坐标xc,yc,zc： 7根据深度相机观测人脸的最佳位置，设定一个坐标差阈值，将最佳位置坐标与步骤6的当前位置坐标进行比较，若最佳位置坐标与当前位置坐标的差值大于坐标差阈值，则使机械臂运动根据该差值运动到最佳位置，重复步骤1-步骤6，若最佳位置坐标与当前位置坐标的差值小于或等于坐标差阈值两个位置坐标的差值小于阈值，则深度相机到达最佳观测位置，完成机器人对人嘴的识别定位。

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