一种用于皮肤分析的面部图像获取装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于皮肤分析的面部图像获取装置，包括：光罩、光源、成像镜头和定位器；所述光罩关于竖直平面对称，自开口至底部逐渐收窄；所述成像镜头设置于光罩底部中心，用于获取用户面部头像；所述光源设置于光罩底部，关于成像镜头对称；所述定位器设置于所述光罩的开口处，用于固定用户头部位置，使得用户面部尽量多的点落在所述成像镜头的焦平面上。本发明专利技术通过将亚洲人头部模拟，设计出适合的成像光路，使得每次用户在面部图像拍摄时的成像条件几乎一致，提高了不同用户面部采集或者同一用户多次面部采集时，所采集的图像的一致性，便于不同人群的皮肤分析或者跟踪统一用户的皮肤状况分析。

A facial image acquisition device for skin analysis

The invention discloses a facial image acquisition device for skin analysis, which comprises a light mask, a light source, an imaging lens and a locator; the light mask is symmetrical about the vertical plane and narrows gradually from the opening to the bottom; the imaging lens is set at the bottom center of the light mask for obtaining the user's face image; the light source is set at the bottom of the light mask, and the imaging lens is symmetrical. The locator is arranged at the opening of the optical mask for fixing the position of the user's head so that as many points as possible on the user's face fall on the focal plane of the imaging lens. By simulating the Asian head, an appropriate imaging optical path is designed, which makes the imaging conditions of each user almost identical when facial image is taken, improves the consistency of the images collected by different users when facial image is captured by different users or the same user is captured many times, and facilitates the skin analysis of different groups of people or tracking the skin condition analysis of unified users.

【技术实现步骤摘要】
一种用于皮肤分析的面部图像获取装置
本专利技术属于皮肤分析领域，更具体地，涉及一种用于皮肤分析的面部图像获取装置。
技术介绍
皮肤分析和皮肤分类技术一直以来作为个性化护肤的基础技术。最早是通过肉眼观察，将皮肤类型简单的分为干性、中性、油性和混合性。而这种分类方法过于粗糙，并不能针对性的提出解决皮肤问题的方案，例如毛孔粗大可能是由于毛孔堵塞、油脂分泌过多、胶原蛋白流失或者皮肤干燥等一种因素或多种因素影响导致的，而简单的认为是油性皮肤导致的，简单甚至过度的清洁皮肤，并不能解决毛孔粗大的问题。由此，更加准确而客观的皮肤分析、皮肤分类的技术应运而生，主流的手段就是采集皮肤在特定的光照条件下的图像，通过图像分析的手段，定量的给出皮肤图像的指标，来反应皮肤的状态。例如通过局部近LED光照来采集局部皮肤图像进行放大分析；还有以VISIA皮肤分析仪为代表的，采用白光、紫外光、偏振光的照射下，采集全脸图像进行分析的皮肤分析技术。前者采集的皮肤信息不够全面，影响分析结果的可靠性；而后者存在图像采集的面部图像一致性不搞，导致用于皮肤分析和皮肤分类的图像数据不可靠，最终影响皮肤分析准确性。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种用于皮肤分析的面部图像获取装置，其目的在于通过皮肤光源设置、人脸定位以及干扰频闭技术提高面部图像采集的光照条件一致性和人脸位置一致性，由此解决皮肤分析采集的面部图像一致性不高导致的分析结果不准确的技术问题。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种用于皮肤分析的面部图像获取装置，包括光罩、光源、成像镜头和定位器；所述光罩关于竖直平面对称，自开口至底部逐渐收窄；所述成像镜头设置于光罩底部中心，用于获取用户面部头像；所述光源设置于光罩底部，关于成像镜头对称；所述定位器设置于所述光罩的开口处，用于固定用户头部位置，使得用户面部尽量多的点落在所述成像镜头的焦平面上。优选地，所述用于皮肤分析的面部图像获取装置，其所述光源为LED光源，所述LED光源由白光灯珠、紫外光灯珠、带偏振片的白光灯珠三种LED灯珠均匀布设，使得所述白光功率、紫外光功率、以及带偏振片的白光功率相同。优选地，所述用于皮肤分析的面部图像获取装置，其所述LED灯珠之间的间距在5mm至10mm之间。优选地，所述用于皮肤分析的面部图像获取装置，其所述白光灯珠功率在4瓦至6瓦之间，所述紫外光灯珠功率范围在2瓦至4瓦之间，所述带偏振片的白光灯灯珠功率与白光灯珠功率相当；其中白光灯珠、紫外光灯珠、与带偏振片的白光灯珠的数量之比为1:2:1。优选地，所述用于皮肤分析的面部图像获取装置，其所述LED光源优选为面阵LED光源或环形LED光源。优选地，所述用于皮肤分析的面部图像获取装置，其所述光源为面阵LED光源，包括左右对称的两片面阵LED，每片面阵LED面积在1500mm2至2000mm2；所述两片面阵LED的中心与焦平面中心的距离为焦距，其法线与镜头主光轴的夹角在10°至15°之间，所述面阵LED的法线为LED片中心垂直于其所在平面的直线。优选地，所述用于皮肤分析的面部图像获取装置，其所述光罩其内壁为漫反射表面，其开口与用户头部配合；优选其开口左右两侧具有对称设置的挡板，用于减少环境干扰光线，所述左右挡板与用户面部耳前弧线配合，其与用户面部间距优选3mm至8mm，其外沿优选为柔性外延。优选地，所述用于皮肤分析的面部图像获取装置，其所述成像镜头焦距18mm至55mm，APS-C画幅下35mm换算焦距29mm至88mm。优选地，所述用于皮肤分析的面部图像获取装置，其所述定位器包括设置在所述光罩开口处下缘的下托和设置在所述光罩开口处上沿的额托；优选所述下托呈椭圆形凹陷，其底面椭圆55mm*33mm，内侧面高在16.6mm，外侧面高在7.5mm，优选所述额托包括两个刚性支撑点，所述支撑点用于与额头两点接触，其表面优选硅胶材质。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术通过将亚洲人头部模拟，设计出适合的成像光路，使得每次用户在面部图像拍摄时的成像条件几乎一致，提高了不同用户面部采集或者同一用户多次面部采集时，所采集的图像的一致性，便于不同人群的皮肤分析或者跟踪统一用户的皮肤状况分析。(2)优选方案，通过优化光罩形状设计、增加挡板等配件、光罩内表面材质选择等，减少环境杂光干扰，使得每次拍摄时，照明条件良好且稳定。(3)优选方案，多种光源通过面阵或者环形LED灯珠阵列杂混在一起，避免了由于多种照明光源的位置差异，引起的多种光源之间成像条件差异，提高了不同光源下获取的面部图像的一致性，帮助提高分析结果的可靠性。附图说明图1是本专利技术提供的用于皮肤分析的面部图像获取装置正视图；图2是本专利技术实施例1提供的光罩水平剖面视图；图3是本专利技术实施例1提供的光罩与光源、成像镜头的位置关系示意图；图4是本专利技术实施例1提供的面阵LED结构示意图；图5是本专利技术实施例1提供的下托立体图；图6是本专利技术实施例1提供的使用状态示意图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1为光罩，101为挡板，2为光源，201为白光灯珠，202为紫外光灯珠，203为偏振光灯珠，3为成像镜头，4为定位器，401为下托，402为额托。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。经分析目前用于皮肤分析的面部图像的一致性的问题来自于以下方面：第一、由于采用多种光源进行面部照明，多个光源的照射条件不同，导致同一次采集的多幅不同光照下的图像存在照明条件差异，造成多幅图像之间的一致性不高，对于多幅图像同一部位的分析可靠性降低；第二、由于用户在使用图像采集装置时定位不准确、不一致，导致采集不同用户的面部图像或者多次采集同一用户的面部图像时照明条件及拍摄角度差异，造成图像之间一致性不高；第三、由于环境光照条件的干扰，导致多次采集用户面部图像是，图像之间的一致性不高。以上问题都影响到图像采集的一致性，导致数据分析结果的不准确。本专利技术提供的用于皮肤分析的面部图像获取装置，如图1所示，包括：光罩、光源、成像镜头和定位器；所述光罩关于竖直平面对称，如图1所示，自开口至底部逐渐收窄；其内壁为漫反射表面，其开口与用户头部配合；优选其开口左右两侧具有对称设置的挡板，用于减少环境干扰光线，所述左右挡板与用户面部耳前弧线配合，其与用户面部间距3mm至8mm，其外沿优选为柔性外延，例如可采用硅胶等柔性材料，优选采用一次性硅胶套作为可替换的左右挡板外延。所述光罩，其横截面优选采用宽扁形，其两侧若出现圆弧，则焦点优选在处于镜头和用户头部同侧切面外侧，避免有强光在拍摄时进入镜头，光线会在镜头元件之间反射，可能会导致令影响画质下降的现象出现，例如光晕和重影，该光罩用于排除镜头不需要的有害光线，提高成像品质。更优选地，所述光罩内壁粗糙，减少镜面反射，形成均匀照射，避免光源产生的强光分布不均导致的成像品质下降，进一步提高成像品质所述成像镜头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于皮肤分析的面部图像获取装置，其特征在于，包括：光罩、光源、成像镜头和定位器；所述光罩关于竖直平面对称，自开口至底部逐渐收窄；所述成像镜头设置于光罩底部中心，用于获取用户面部头像；所述光源设置于光罩底部，关于成像镜头对称；所述定位器设置于所述光罩的开口处，用于固定用户头部位置，使得用户面部尽量多的点落在所述成像镜头的焦平面上。

【技术特征摘要】
1.一种用于皮肤分析的面部图像获取装置，其特征在于，包括：光罩、光源、成像镜头和定位器；所述光罩关于竖直平面对称，自开口至底部逐渐收窄；所述成像镜头设置于光罩底部中心，用于获取用户面部头像；所述光源设置于光罩底部，关于成像镜头对称；所述定位器设置于所述光罩的开口处，用于固定用户头部位置，使得用户面部尽量多的点落在所述成像镜头的焦平面上。2.如权利要求1所述的用于皮肤分析的面部图像获取装置，其特征在于，所述光源为LED光源，所述LED光源由白光灯珠、紫外光灯珠、带偏振片的白光灯珠三种LED灯珠均匀布设，使得所述白光功率、紫外光功率、以及带偏振片的白光功率相同。3.如权利要求2所述的用于皮肤分析的面部图像获取装置，其特征在于，所述LED灯珠之间的间距在5mm至10mm之间。4.如权利要求2所述的用于皮肤分析的面部图像获取装置，其特征在于，所述白光灯珠功率在4瓦至6瓦之间，所述紫外光灯珠功率范围在2瓦至4瓦之间，所述带偏振片的白光灯灯珠功率与白光灯珠功率相当；其中白光灯珠、紫外光灯珠、与带偏振片的白光灯珠的数量之比为1:2:1。5.如权利要求2所述的用于皮肤分析的面部图像获取装置，其特征在于，所述LED光源优选为面阵LED光源或环形LED光源。6.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：林靖杰，李魁，周国洪，唐刚胜，
申请(专利权)人：武汉嫦娥医学抗衰机器人股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42