[发明专利]基于体感传感器的三维立体发型设计系统及设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及发型设计技术领域，具体地，涉及一种基于体感传感器的三维立体发型设计系统及设计方法。

背景技术

美发是人们日常生活中不可或缺的组成部分，它为我们的生活增添了美丽缤纷的亮色。可是去美发店理发，我们往往是通过语言或模特图片的描述与发型师沟通，设计自己想要的发型。如果能多角度地看到自己理发后的三维模型影像，直观感受发型设计的效果，必将提升顾客的体验和美发的效率。

专利公开号CNl088699A公布了一种计算机美容美发设计系统，利用摄像头采集人物头部图片，然后从发型库中选择发型叠加在人物的头像上。该系统只能对顾客的正面形象进行设计，并且只具有平面效果，因此功能较为单一。

专利号ZL200820114192.9公布了一种理发装置，通过在顾客座位的前后左右分别安装摄像机来采集顾客多个角度的图像。摄像机拍摄理发的全过程，便于从各个角度展示发型效果。该系统虽然可以从多个角度展示发型效果，但依然属于平面发型设计，顾客无法得到立体真实的发型设计感受。此外该系统作为发型设计的一种辅助手段，仅仅起到了发型展示的作用，并没有积极参与整个发型设计过程。

专利授权号CNl02081687B公布了一种三维立体发型设计方法及装置，通过左右两台相机采集人物头部图像，然后进行相机标定，分析确定三维投影模型，最终利用双目立体视觉技术建立头部立体模型并进行优化，将三维发型与头部立体模型叠加，从而可预先为顾客演示立体的发型设计效果。该方法只采集顾客正面的三维数据，无法360度全方位浏览发型效果；需要进行相机标定，计算复杂、速度较慢，且无法根本上解决特征匹配问题；采用双目相机，安装、调试较为复杂，成本高。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种基于体感传感器的三维立体发型设计系统及设计方法。与以往方法相比，本发明具有实现简单、成本低廉、360度立体成像的特点。

本发明是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于体感传感器的三维立体发型设计系统，包括三维数据采集单元、三维模型构建单元以及三维模型展示单元，所述三维数据采集单元与三维模型构建单元数据连接，所述三维模型构建单元与三维模型展示单元数据连接；其中：

所述三维数据采集单元包括：旋转机构以及设置于旋转机构前方的体感传感器机构，所述体感传感器机构设有集成的主动红外发射器、红外摄像头以及彩色摄像头，用于采集位于旋转机构上的人物头部360°三维数据，所述体感传感器机构与三维模型构建单元数据连接。

优选地，所述三维数据采集单元还包括：光源机构，所述光源机构用于向旋转机构上的人物头部进行补光。

优选地，所述体感传感器机构包括体感传感器以及用于支撑体感传感器的传感器支架；所述光源机构包括光源以及用于支撑光源的光源支架。

优选地，所述光源采用碘钨灯或LED灯；所述旋转机构采用人工旋转椅或电机旋转椅。

优选地，所述三维模型构建单元包括人物三维模型构建模块、发型三维模型构建模块以及模型叠加模块，其中，所述体感传感器机构与人物三维模型构建模块数据连接，所述人物三维模型构建模块和发型三维模型构建模块分别与模型叠加模块相连接，所述模型叠加模块与三维模型展示单元数据连接；其中：

-人物三维模型构建模块，采用光编码技术，根据360°三维数据构成的目标图像中激光散斑图案的不同，确定目标的位置深度，从而建立目标的三维立体模型；

-发型三维模型构建模块，采用OpenGL或Directx技术，建立虚拟发型三维模型库；

-模型叠加模块，根据人物三维模型构建模块建立的人物头部三维立体模型，调整发型三维模型构建模块中发型三维模型的尺寸和形状，使之贴合在人物头部三维立体模型的表面，构成三维展示模型。

优选地，所述三维模型展示单元包括显示模块，所述显示模块用于多角度自动旋转展示三维模型构建单元构成的三维展示模型。

优选地，显示模块设有背景合成模块。

根据本发明的第二个方面，提供了一种上述基于体感传感器的三维立体发型设计系统的设计方法，包括以下步骤：

步骤S1，通过三维数据采集单元的体感传感器采集人物头部360°三维数据，并将360°三维数据传送至三维模型构建单元的人物三维模型构建模块；

步骤S2，人物三维模型构建模块建立人物头部三维立体模型，并传送至模型叠加模块；