基于dsp圖像處理的智能描眉機(jī)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于小家電制造和機(jī)器人以及化妝技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于DSP圖像處理 的智能描眉機(jī)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 化妝在世界具有悠久的歷史，不論在影視界還是日常生活，對于大部分人群已經(jīng) 成為司空見慣的一項(xiàng)日常行為。而且，隨著社會的發(fā)展，也越來越重視化妝技術(shù)的歷練。專 業(yè)化妝師行業(yè)也越來越被人們所重視，但大部分人群既沒有時間也沒有金錢去聘請專業(yè)人 員為自己化妝。而在整個臉部化妝中，眉毛的化妝更是點(diǎn)睛之筆。
[0003] 俗話說：適合的才是最好的，這句話同樣適用于描眉。每個人的臉型都是獨(dú)一無二 的，我們不能只顧及畫的好看就好了，一定要找到適合自己的眉形。一般描眉的步驟如下： (a)畫出眉形 1)首先檢查眉頭。眼睛開始睡和鼻梁中間處就是眉毛開始的位置，用眉筆淡淡地標(biāo)識 出來。
[0004] 2)眉毛最高處大約在瞳孔外側(cè)和眼尾的中間處置。
[0005] 3)將手指放在眉毛上加力時，可以感到動彈的地方就是活動眉毛的肌肉，連接此 處和在2中找到的眉毛最高處的線就是眉峰。眉梢在鼻翼末端和眼角的延長線上。與眉頭 保持相同高度十分重要。
[0006] 4)將標(biāo)識的1、3、4連接起來，這就是眉毛的形狀。
[0007] (b)去除多余毛發(fā)1)根據(jù)毛發(fā)的走向，在眉頭和眉峰向上梳理，從眉峰到眉梢向 下梳理。2)將眉線之外的多余毛發(fā)拔掉或剪斷。如果順著毛發(fā)的生長方向拔除，則更加疼 痛。3)用剪刀剪掉偏離指導(dǎo)眉線的眉梢，這時如果一次全剪掉，會使眉毛看起來不自然，最 好一根一根地剪。
[0008] 為了能夠達(dá)到專業(yè)化妝師的效果，以及方便人們自己節(jié)省時間并能達(dá)到專業(yè)化妝 技術(shù)。本發(fā)明研發(fā)了一種智能自動描眉機(jī)裝置，首先要有識別裝置，能夠?qū)κ褂谜叩哪樞瓦M(jìn) 行分析，所以，該裝置的芯片內(nèi)部有人臉識別中的五官識別算法，事先設(shè)定好幾種眉型的設(shè) 計方案，并可以通過USB接口或無線傳輸模塊顯示在屏幕上。并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)計算，該臉型適合 什么樣的眉型，也可以自行定義選擇。通過攝像頭來提取使用者眉部的定位，描眉機(jī)的寬度 可以設(shè)定不同型號，使用者緊貼臉部即可。組成為：攝像頭、裝載識別和描眉算法的DSPS 片，無線傳輸模塊，USB接口，描眉筆芯，拔眉夾，橫向步進(jìn)電機(jī)，縱向步進(jìn)電機(jī)。也就是由微 控制器、傳感器模塊、電源模塊、驅(qū)動模塊、支撐單元、描眉單元等組成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供基于DSP圖像處理的智能描眉機(jī)裝置。
[0010] 上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 基于DSP圖像處理的智能描眉機(jī)裝置，以控制機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)系統(tǒng)，攝像頭、LED補(bǔ)光燈、裝 載識別和描眉算法的DSP芯片，微控制器，無線傳輸模塊，USB接口，描眉筆芯，拔眉夾，步進(jìn) 電機(jī)等設(shè)備組成，設(shè)計實(shí)現(xiàn)了基于DSP圖像處理的智能描眉機(jī)裝置。通過該發(fā)明可以解決 人類描眉化妝的費(fèi)時、不專業(yè)等的效果，既可以一次設(shè)定多次使用，亦可以多次設(shè)定，隨需 而變的使用模式。滿足了愛美人士的終端需求，最終可以全世界推廣，從而成為生活的必需 品，可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。其特征是將設(shè)備置于人臉正面，通過攝像頭抓拍 人臉，對采集的圖像進(jìn)行分析，通過內(nèi)置算法分析合適人臉的眉形，并可通過顯示屏或手機(jī) 終端進(jìn)行人工確認(rèn)；再將設(shè)備放在眼部和眉部的位置，攝像機(jī)對現(xiàn)有的眉毛位置定位，之后 按確認(rèn)按鈕，開始智能描眉機(jī)描眉。具體的過程是：攝像頭采集信息傳給算法芯片，微控制 器收到定位信息后驅(qū)動電機(jī)對沒筆進(jìn)行微調(diào)定位，眉筆根據(jù)位置信息對設(shè)定的眉形反復(fù)運(yùn) 動，比如眉峰處畫的深些，可通過運(yùn)動頻次來形成深淺不同的效果，從而形成層次感。
[0011] 本發(fā)明的接口可包括有顯示器及人機(jī)操作接口，顯示器為手機(jī)、平板類觸控或非 觸控均可。使用者可通過顯示器預(yù)設(shè)模擬描畫眉型，確定是否為使用者所需，也可自行設(shè) 定眉型。
[0012] 本智能描眉機(jī)設(shè)有異常中斷鍵，如有任何異?？赏ㄟ^按鍵緊急制停，避免異常情 況發(fā)生。
[0013] 本智能描眉機(jī)設(shè)有夾鼻固定裝置，可以像戴眼鏡一樣將設(shè)備固定于臉的上半部， 也可以通過頭部定位件來輔助定位，也可以通過手部輕壓固定裝置。
[0014] 本智能描眉機(jī)使用步驟如下： 1.啟動設(shè)備，攝像機(jī)將臉部圖片進(jìn)行全局抓拍，通過內(nèi)部算法芯片模塊對使用者的五 官輪廓進(jìn)行分析，再通過設(shè)備的顯示終端顯示出來，并可智能選擇和專家判斷的模式對適 合該臉型的眉型進(jìn)行局部置換，顯示給使用者，并將選擇好的眉型發(fā)送至設(shè)備存儲區(qū)。
[0015] 2.將設(shè)備固定在頭部后，通過攝像機(jī)對使用者的眉毛位置進(jìn)行精確定位。該定位 通過邊緣檢測和色差區(qū)分即能對眉毛準(zhǔn)確定位。只是位于眼上，所以沒有其他干擾，所以視 覺定位方法既簡單又可靠。
[0016] 3.將眉起點(diǎn)、眉峰、眉尾三點(diǎn)在通過圖像處理結(jié)合三點(diǎn)比例和眉峰突出等方法進(jìn) 行分析后，從眉峰做起點(diǎn)，控制電機(jī)驅(qū)動描眉機(jī)構(gòu)根據(jù)位置信息推送眉筆反復(fù)描涂，并通過 變頻器對步長和頻率設(shè)定經(jīng)驗(yàn)值，從而可以獲得立體和層次的效果。
[0017] 4.通過電機(jī)驅(qū)動夾眉器將多余眉毛拔除。
[0018]DSP內(nèi)描眉算法主要為如下描述：如何獲得不同類型的特征或?qū)傩裕?1.幾何屬性，重點(diǎn)在通過眉部坐標(biāo)位置計算形狀特征。
[0019] 2.整體性：在將PCA(主成分分析）應(yīng)用于一組可用的樣本之前，將每個獨(dú)立的圖 像裁剪成標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域。主要為（i)丟棄盡可能多的背景象素（ii)對所有正面面部和側(cè)面 面部限定相同的部分，包括最顯著的面部特征(前額、鼻子、嘴和下巴等）（iii)盡可能的除 去側(cè)面圖像的毛發(fā)。為了處理在不受控環(huán)境中拍攝的圖像還應(yīng)使用對比標(biāo)準(zhǔn)化。最終裁剪 出的圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像并且表示成一維串聯(lián)圖像行向量。
[0020] 3.紋理描述，總結(jié)整個圖像或坐標(biāo)四周的小區(qū)域紋理特征。
[0021] 所有的幾何屬性和大部分的紋理屬性源于眉部圖像的關(guān)鍵點(diǎn)的位置。對于圖像， 使用主動形狀模型（ASM)技術(shù)已經(jīng)自動計算出26個關(guān)鍵點(diǎn)。
[0022] 這些描述符總結(jié)整個圖像的紋理特征或者是坐標(biāo)四周區(qū)域。
[0023] 相鄰LBPs的旋轉(zhuǎn)不變共生性（RIC-LBP)是擴(kuò)展了經(jīng)典的局部二值模式（LBPs)，旨 在以改善光照不變性，顧名思義，旋轉(zhuǎn)不變性。在初步測試中，RIC-LBP優(yōu)于其他LBPs的擴(kuò) 展。對于每個灰度圖像，提取出大小為136的特征向量。
[0024] 伽柏過濾器廣泛用于邊緣檢測和紋理分析。通過窗口的中心計算每個坐標(biāo)，其標(biāo) 準(zhǔn)化寬度是兩個定位點(diǎn)之間15%的距離。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該寬度可以優(yōu)化RIGF特征的精確 度。
[0025]SIFT(尺度不變特征變換）是一種流行的局部圖像描述符，事實(shí)上，它已經(jīng)成為計 算機(jī)視覺方面的標(biāo)準(zhǔn)，例如物體識別、圖像配準(zhǔn)和基于內(nèi)容的圖像檢索等。因此，基于SIFT 的描述符已被用于對獨(dú)立圖像中提取出的坐標(biāo)的附近區(qū)域進(jìn)行表征。SIFT作用于單色圖 像，進(jìn)行統(tǒng)一不變的縮放和旋轉(zhuǎn)，并部分不變的仿射畸變和光照變化。最近，有不同類型的 基于顏色描述符對不同顏色方案應(yīng)用SIFT算法，這是為了改善照明不變性和辨別力。本 發(fā)明用以下顏色描述符： 1)opponent-SIFT，通過RGB色彩空間轉(zhuǎn)變得出的基于對立的色彩空間
[0026] 2)C-SIFT，基于色彩不變性模型和彩色機(jī)構(gòu)的反射光譜特性，前兩部分基本可由 標(biāo)準(zhǔn)的〇PP〇nent-SIFT色彩空間表示，
> 第三部分是強(qiáng)度通道。
[0027]rg-SIFT，其由r和g兩個SIFT描述符組成，r、g的色度可以由RGB顏色模型得出，
[0028]rgb-SIFT，是由RGB通道獨(dú)立的計算出的SIFT描述符。
[0029]C-SIFT和rg-SIFT是強(qiáng)度不變的，而opponent-SIFT和rgb-SIFT對不同圖像的光 源顏色變化也是不變的。
[0030] 所有顏色描述符被計算評估為單獨(dú)的SIFT描述符，其大小是128,用于將每個通 道的相應(yīng)的顏色模型關(guān)聯(lián)到簡單的向量中。