口鼻遮挡工程实录：08 姿态与几何分析

系列编排日期为 2026 年 8 月；正文依据 2026-10-12 核对的实现整理。历史实测保留真实日期，教学数字不代表实测；本次未重新执行板端推理。

返回系列目录 · 本篇为 14 章＋4 份附录中的一篇。

二维姿态代理的用途

姿态分析用于解释点位的相对分布，区分侧向贴边、倾斜及不可靠几何。它没有相机标定、三维人脸拟合、床面位置或睡眠标签，因此不输出可靠的三维 yaw/pitch/roll，也不确认睡眠状态。

本文的左右均指画面方向。摄像头或播放器镜像后，画面左右与人的解剖左右可能相反，必须保持标注和 JSON 采用同一约定。

PIPNet 的输入被直接缩放为正方形，但原脸部 crop 可能是矩形。若直接在 256×256 上算倾角，长宽拉伸会改变方向。

设原裁剪宽高为 w、h，归一化点为 (u,v)：

1 2	`px = u × 256 × w / max(w,h) py = v × 256 × h / max(w,h)`

这是恢复长宽比例后再施加统一尺度，不需要回到可能很大的原图尺寸。后续投影与角度因此保持原裁剪几何。

当前姿态锚点为下颌 0～32 与眼部 60～75，共 49 点。至少 75% 同时满足 peak、分散度及裁剪范围条件，才尝试建立参考系。

左右眼中心分别取 60～67、68～75 的平均，再按画面 x 排序。眼线单位方向记为 e，其垂直向下方向记为 n；两眼中点为 o。轮廓端点 0、32 沿 e 投影，得到左右边界及脸宽 Wf。

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X = ((p−o)·e − (left+right)/2) / Wf
Y = (p−o)·n / Wf
roll = atan2(e_y,e_x) × 180/π

原点在眼线与轮廓投影中线的交点，X 向画面右，Y 向下。眼间距小于 8、脸宽小于 24 或眼距/脸宽超过 0.9，会拒绝这个参考系；这里的长度处于上述统一尺度坐标中。

coordinates_valid 与 posture.valid 不完全相同。坐标可以已计算出来，但鼻尖落在轮廓投影范围外，使姿态参考被标记无效。读 JSON 时不能只看是否存在一组坐标。

轮廓近似由 0～32 下颌点与 33～50 眉点建立。若把鼻嘴点也纳入，漂移出去的鼻嘴可能撑大边界，反过来被判成“仍在脸内”。当前代码要求边界点可靠比例至少 85%，包含 0、16、32，且可靠眉点至少八个，凸包归一化面积至少 0.08。

点到凸包的有符号距离：内部为正，外部为负。诊断使用 1e-6 的脸宽容差，默认 outside_margin=0.02 用于标记较明显越界。凸包是几何近似，不是 FaceOcc 分割的真实边界。

当前规则不让整脸凸包可靠性否决已经满足条件的鼻嘴放行；legacy_state 仍可显示旧版 LANDMARK_UNRELIABLE。

左右脸颊分别使用 0～12 与 20～32 的相邻可靠线段，排除下巴中央和眉部。在某个鼻嘴点的高度 y，与脸颊线段求交，得到该高度的边界 x。没有覆盖该高度的可靠线段时，距离记为缺失，不跨缺口外推。

1 2	`左侧距离 dL = point_x − left_edge_x 右侧距离 dR = right_edge_x − point_x`

距离都除过脸宽，仍为内正外负。默认接触带为 −0.15 ≤ d ≤ 0.04，即脸外 15% 到脸内 4% 的区间。

同一侧必须同时满足鼻部和嘴部条件：中心在接触带内，各组至少 50% 点在接触带内，没有超过外侧上限的极端点，各组至少 75% 点 peak 达标且分散度不超过局部参考上限。嘴中心来自外唇，但嘴组接触比例统计 76～95。

只有恰好一侧满足鼻嘴共同条件时才成为候选。鼻贴左、嘴贴右，不属于同侧；孤立飞点远离脸颊，也不应被解释成正常侧向姿态。

持续同方向达到时间和次数门槛后，SIDE_LEFT_CANDIDATE 升为 SIDE_LEFT_SUSPECTED，右侧同理。方向变化会重计。

当前顺序是：无效鼻嘴 ROI 先输出不确定；两区域覆盖均达标先输出可见；其余情况才考虑同侧候选、可靠倾斜，最后使用分割与响应融合状态。独立 pose_state 仍可保留姿态诊断。

可靠倾角绝对值达到默认 30° 时可输出 POSE。旧版鼻嘴中线偏移、脸宽比仍在诊断字段中，但不能把它们当作当前单独触发侧向主状态的阈值。

当前 pose_action=observe 只观察姿态；设为 abnormal 才允许姿态进入持续异常候选。它仍没有增加外部报警动作。

核对函数：posture()、outline()、lateral()、selectState()，均在 FaceOcclusionPolicy.cpp。测试应覆盖横竖裁剪、倾斜、缺失脸颊、左右切换和鼻嘴漂移。