[发明专利]一种基于机器人的线框图绘制方法及系统

权利要求书

1.一种基于机器人的线框图绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤100、获取拍摄图像上的简笔线条序列；

步骤200、根据预设的空间关系变换方程对所述简笔线条序列进行空间关系变换，得到机器人坐标系所对应的变换线条序列；

步骤300、机器人根据所述变换线条序列在所述机器人坐标系中绘制与所述拍摄图像对应的线框图；

所述步骤100具体包括：

步骤110、获取拍摄图像，所述拍摄图像包含有人脸区域和除所述人脸区域之外的非人脸区域；

步骤120、应用脸部特征检测模型对所述拍摄图像进行特征点检测，得到所述人脸区域内的脸部特征点以及所述脸部特征点在所述拍摄图像上的位置信息；

步骤130、根据所述脸部特征点判断所述人脸区域的完整性，若所述人脸区域不完整，则返回至步骤110，若所述人脸区域完整，则继续执行步骤140；

步骤140、根据所述脸部特征点和所述位置信息确定脸部简笔线条，并应用图像提取方法从所述拍摄图像上提取所述非人脸区域内的图像线条图；

步骤150，根据所述脸部简笔线条和所述图像线条图生成所述简笔线条序列；

在所述步骤200中，所述空间关系变换方程表示为：

其中，X、Y和Z代表世界坐标系中与互为垂直的三个方向轴对应的坐标，T代表变换关系矩阵，u和v代表图像坐标系中与互为垂直的两个方向轴对应的坐标；

所述变换关系矩阵T表示为：

其中，x和y代表所述简笔线条序列对应平面变换的平移量，α代表所述简笔线条序列对应尺度变换的缩放因子。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器人的线框图绘制方法，其特征在于，所述步骤130中，根据所述脸部特征点判断所述人脸区域的完整性具体包括：

若所述脸部特征点包含有人脸局部器官上的所有特征点，则判定所述人脸区域完整，否则，判定所述人脸区域不完整。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器人的线框图绘制方法，其特征在于，所述步骤140中，根据所述脸部特征点和所述位置信息确定脸部简笔线条具体包括：

根据所述位置信息在所述拍摄图像上定位所述人脸区域的人脸局部器官；

应用预定的特征点插值方法分别对在所述人脸局部器官上的相邻所述人脸特征点进行特征点插值，得到人脸插值特征点；

应用预定的线条平滑方法对所有所述人脸特征点和所有所述人脸插值特征点进行平滑连接，得到所述脸部简笔线条。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器人的线框图绘制方法，其特征在于，所述脸部简笔线条包括五官简笔线条和脸型轮廓线条，所述步骤150具体包括：

按照预定的线条存储顺序，将所述五官简笔线条和脸型轮廓线条依次存储在线条存储器中；

应用预定的线条离散方法对所述图像线条图进行线条离散，得到多个离散线条；

按照所述线条存储顺序，将多个所述离散线条依序存储在所述线条存储器中；

所述五官简笔线条、所述脸型轮廓线条和多个所述离散线条在所述线条存储器中依次存储形成所述简笔线条序列。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于机器人的线框图绘制方法，其特征在于，所述步骤300具体包括：

应用机器人逆运动学数值方法对所述变换线条序列进行求解，得到运动路径；

所述机器人中的末端执行器沿着所述运动路径依次绘制所述变换线条序列中的每个线条，得到所述线框图。

6.一种基于机器人的线框图绘制系统，其特征在于，包括：简笔线条序列获取模块、变换线条序列获取模块和机器人；

所述简笔线条序列获取模块，用于获取拍摄图像上的简笔线条序列；

所述变换线条序列获取模块，用于根据预设的空间关系变换方程对所述简笔线条序列进行空间关系变换，得到机器人坐标系所对应的变换线条序列；

所述机器人，用于根据所述变换线条序列在所述机器人坐标系中绘制与所述拍摄图像对应的线框图；

其中，所述简笔线条序列获取模块具体用于：

获取拍摄图像，所述拍摄图像包含有人脸区域和除所述人脸区域之外的非人脸区域；

应用脸部特征检测模型对所述拍摄图像进行特征点检测，得到所述人脸区域内的脸部特征点以及所述脸部特征点在所述拍摄图像上的位置信息；

根据所述脸部特征点判断所述人脸区域的完整性，若所述人脸区域不完整，则重新获取所述拍摄图像；

若所述人脸区域完整，则根据所述脸部特征点和所述位置信息确定脸部简笔线条，并应用图像提取方法从所述拍摄图像上提取所述非人脸区域内的图像线条图；

根据所述脸部简笔线条和所述图像线条图生成所述简笔线条序列；

所述空间关系变换方程表示为：

其中，X、Y和Z代表世界坐标系中与互为垂直的三个方向轴对应的坐标，T代表变换关系矩阵，u和v代表图像坐标系中与互为垂直的两个方向轴对应的坐标；

所述变换关系矩阵T表示为：

其中，x和y代表所述简笔线条序列对应平面变换的平移量，α代表所述简笔线条序列对应尺度变换的缩放因子。