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本发明公开了一种基于标签分布和有监督空间变换网络的头部姿态估计方法,包括如下步骤:步骤1,数据预处理;步骤2,构建有监督的空间变换网络模块;步骤3,将步骤2搭建的空间变换网络模块添加到的轻量化网络MobileNetV3中,得到改进MobileNetV3的网络结构;步骤4,网络的损失函数设计;步骤5:头部姿态估计评价指标设计。这种方法可以更好的发挥各自任务分支的优势,方便有效,易于实际应用,还可以实现对头部姿态的快速、准确估计,鲁棒性强。