文章针对助老助残机器人在人机交互方面存在的问题,研究并设计了一款拥有面部表情识别和人脸姿态识别能力的视觉系统,并将该系统成功的应用到助老助残机器人中。使助老助残机器人能够依据表情以及姿态信息指令执行相应的动作。文章中研究的视觉系统主要包括面部表情识别与人脸姿态识别两个部分。文章首先对人脸检测和人脸特征点对齐方法进行简单介绍。其次,文章针对人脸面部表情进行研究,在研究过程中首先研究采用Adaboost算法训练人脸检测分类器,通过训练检测分类器获得人脸在图像中的位置,得到人脸图像,针对获得的人脸图像,采用随机森林的方法提取稀疏的局部二值特征(即LBF特征),实现人脸特征点的对齐,获得人脸及五官的轮廓描述,然后结合支持向量机进行不同面部表情的分类。再次,在人脸特征点对齐研究的基础上进行人脸姿态识别的研究,人脸姿态识别是对视频中人脸的动态过程进行识别。与面部表情识别研究相似,需要确定人脸的位置,针对动态视频,文章采取跟踪的方法实现视频中人脸部分进行定位和特征点对齐,构建视频中人脸姿态特征向量,利用支持向量机实现人脸姿态的识别。在获取人脸表情和人脸姿态识别结果以后,文章根据不同的识别结果,将机器人动作指令与面部表情和人脸姿态识别指令建立映射关系,构建了一套针对助老助残机器人的指令集,根据不同的识别结果,控制机器人完成不同的任务,使助老助残机器人可以依据相关的视觉指令完成相关动作。综上,通过上面几个方面的研究,文章基于助老助残机器人进行了面部表情与人脸姿态识别方面的研究,在自建数据集上和现有的数据集上达到了较好的效果,并实现了将视觉系统与助老助残机器人的结合。