一种基于视觉识别的化妆机器人及其自动化妆方法技术

本发明专利技术涉及一种基于视觉识别的化妆机器人及其自动化妆方法，化妆机器人包括底座、控制器和设于底座上的机械臂、触摸显示器、显示器支架、下巴支撑组件和两个人脸摄像头，机械臂的末端设有夹取装置，显示器支架的底部与底座固定连接，显示器支架的顶部与触摸显示器的后侧固定连接，人脸摄像头设于触摸显示器上，人脸摄像头的拍摄方向与触摸显示器的显示方向相同，下巴支撑器与触摸显示器相对设置，机械臂、人脸摄像头和触摸显示器分别与控制器连接。与现有技术相比，本发明专利技术通过视觉识别精确获取人脸坐标；采用六自由度机器人进行化妆操作，控制精度高，有效提高化妆效率，下巴支撑器与人脸下巴的形状相贴合，提高使用的舒适度。

A makeup robot based on visual recognition and its automatic makeup method

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉识别的化妆机器人及其自动化妆方法
本专利技术涉及一种化妆机器人及其自动化妆方法，尤其是涉及一种基于视觉识别的化妆机器人及其自动化妆方法。
技术介绍
现在人们在家庭化妆普遍采用人工化妆的方式，人工化妆的效果和市场取决于个人化妆技术，生活中出现频率最高的两个化妆操作为画眉毛和涂口红，很多技术欠佳的人需要很长时间才能化好满意的妆容。人们尝试不同的妆容时，常常发生化好新的妆容后发现该妆容不适合自己，需要擦掉重新化妆的情况。现有的化妆机器人常根据预设的固定程序定位和移动，不能够结合用户人脸准确定位，也不能预览妆容效果，机器化妆手法粗糙。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于视觉识别的化妆机器人及其使用方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于视觉识别的化妆机器人，包括底座、控制器和设于底座上的机械臂、触摸显示器、显示器支架、下巴支撑组件和两个人脸摄像头，所述的机械臂的末端设有用于夹持眉笔或口红的夹取装置，所述的显示器支架的底部与底座固定连接，所述的显示器支架的顶部与触摸显示器的后侧固定连接，所述的人脸摄像头设于触摸显示器上，所述的人脸摄像头的拍摄方向与触摸显示器的显示方向相同，所述的下巴支撑组件与触摸显示器相对设置，所述的机械臂、人脸摄像头和触摸显示器分别与控制器连接。所述的控制器包括用于根据人脸摄像头的图像数据获取人脸眉毛、嘴巴位置的定位模块和用于根据人脸眉毛、嘴巴位置控制机械臂进行化妆动作的机械臂控制模块。r>所述的下巴支撑组件包括支撑器支架和下巴支撑器，所述的支撑架的底部与底座固定连接，所述的支撑器支架的顶部与下巴支撑器固定连接，所述的下巴支撑器呈U形。所述的下巴支撑器包括U形不锈钢主体和套设在不锈钢主体上的海绵软套,提高使用时的舒适度。所述的支撑器支架包括第一固定外杆和第一活动内杆，所述的第一活动内杆套设在第一固定外杆内，所述的第一活动内杆沿第一固定外杆竖直方向移动，所述的第一活动内杆与第一固定外杆的连接处设有锁定卡箍。所述的显示器支架包括竖直转向架、第二固定外杆和第二活动内杆，所述的第二活动内杆套设在第二固定外杆内，所述的第二活动内杆沿第二固定外杆竖直方向移动，所述的第二活动内杆与第二固定外杆的连接处设有锁定卡箍，所述的竖直转向架的一端与第二固定外杆的顶部转动连接，另一端与触摸显示器固定连接。所述的机械臂为六自由度机械臂，所述的六自由度机械臂包括依次连接的腰回转关节、肩关节、下臂、肘关节、上臂、腕关节、腕回转关节和夹取装置，所述的腰回转关节的底部与底座固定连接。所述的夹取装置上开设有化妆品插孔，所述的插孔口设有用于夹紧化妆品的弹性夹片，使用时，将眉笔或口红插进化妆品插孔，弹性夹片夹紧口红或眉笔。。一种基于视觉识别的化妆机器人的自动化妆方法，包括如下步骤：S1：两个人脸摄像头对贴在下巴支撑组件上的脸部进行拍照，并将人脸照片实时传输给控制器；S2：控制器识别人脸照片上的标定物，根据标定物图像获取人脸摄像头虚拟点的空间坐标与机械臂坐标系之间的转换矩阵；S3：控制器根据人脸照片识别人脸，对眉毛和嘴巴进行轮廓定位，并提取获取眉毛和嘴巴的区域信息；S4：控制器根据两个人脸摄像头的人脸照片获取人脸与摄像头的实际距离，根据实际距离、区域信息和转换矩阵获取眉毛和嘴巴在机械臂坐标系中的位置坐标；S5：控制器获取在触摸显示器上选定的妆容模板，并根据人脸照片获取人脸画眉和涂口红后的效果图，并控制触摸显示器显示人脸画眉和涂口红后的效果图；S6：夹取装置夹紧眉笔，控制器根据眉毛在机械臂坐标系中的位置坐标控制机械臂移动进行画眉；S7：夹取装置夹紧口红，控制器根据嘴巴在机械臂坐标系中的位置坐标控制机械臂移动进行涂口红；S8：控制器将人脸照片与效果图进行匹配，判断人脸照片与效果图的匹配度，若匹配度低于设定值，返回步骤S6，否则工作结束，机械臂回到初始位置。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术通过两个人脸摄像头获取人脸照片，能够准确获取眉毛和嘴巴在机械臂坐标系中的位置坐标，坐标精确度相对较高；(2)本专利技术的显示器支架和下巴支撑架利用固定外杆、活动内杆和锁定卡箍形成高度可调节结构，保证了升降过程中支架的稳定性，显示器支架上设有竖直转向架，能够调节显示器角度，增加本专利技术的适用范围；(3)本专利技术采用六自由度机器人进行化妆操作，运动范围大，灵活度高，控制精度高，能够准确快速的实现化妆步骤，有效提高化妆效率(4)本专利技术的下巴支撑器与人脸下巴的形状相贴合，并采用海绵软套作为支撑，提高使用舒适度，并且海绵软套可拆卸清洗，提高使用的舒适度。附图说明图1为本专利技术一种基于视觉识别的化妆机器人的结构示意图；图2为本专利技术一种基于视觉识别的化妆机器人的正视图；图3为本专利技术一种基于视觉识别的化妆机器人的侧视图；图4为本专利技术一种基于视觉识别的化妆机器人的俯视图；图5为本专利技术一种基于视觉识别的化妆机器人的自动化妆方法的流程图。其中，1、底座，2、机械臂，3、下巴支撑器，4、触摸显示器，5、支撑器支架，6、显示器支架，7、夹取装置，8、人脸摄像头，9、腰回转关节，10、肩关节，11、下臂，12、肘关节，13、上臂，14、腕关节，15、腕回转关节，16、锁定卡箍，17、竖直转向架。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本专利技术并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本专利技术并不限定于以下的实施方式。实施例一种基于视觉识别的化妆机器人，包括底座1、控制器和设于底座1上的机械臂2、触摸显示器5、显示器支架7、下巴支撑组件和两个人脸摄像头8。如图1所示，本实施例中的机械臂2为六自由度机械臂，六轴机械臂有六个伺服电机直接通过减速器、同步带轮驱动六个关节的旋转，具体地，六自由度机械臂包括依次连接的腰回转关节9、肩关节10、下臂11、肘关节12、上臂13、腕关节14、腕回转关节15和夹取装置8，保证了该机械臂2可以进行准确的移动，腰回转关节9的底部与底座1固定连接，夹取装置8上开设有化妆品插孔，插孔口设有用于夹紧化妆品的弹性夹片，可以夹取不同尺寸的口红和眉笔。如图2、3所示，显示器支架7包括竖直转向架17、第二固定外杆和第二活动内杆，第二活动内杆套设在第二固定外杆内，第二活动内杆沿第二固定外杆竖直方向移动，第二活动内杆与第二固定外杆的连接处设有锁定卡箍16，竖直转向架17的一端与固定外杆的顶部转动连接，另一端与触摸显示器5的后侧固定连接，人脸摄像头8设于触摸显示器5上，人脸摄像头8的拍摄方向与触摸显示器5的显示方向相同，本实施例中，双目摄像机的有效像素为300万，使用的传感器类型为CMOS，采用的曝光方式为滚动行曝光，最大分辨率为2048×1536，帧率为13，光学尺寸为1/2，最小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉识别的化妆机器人，其特征在于，包括底座(1)、控制器和设于底座(1)上的机械臂(2)、触摸显示器(5)、显示器支架(7)、下巴支撑组件和两个人脸摄像头(8)，所述的机械臂(2)的末端设有用于夹持眉笔或口红的夹取装置(8)，所述的显示器支架(7)的底部与底座(1)固定连接，所述的显示器支架(7)的顶部与触摸显示器(5)的后侧固定连接，所述的人脸摄像头(8)设于触摸显示器(5)上，所述的人脸摄像头(8)的拍摄方向与触摸显示器(5)的显示方向相同，所述的下巴支撑组件与触摸显示器(5)相对设置，所述的机械臂(2)、人脸摄像头(8)和触摸显示器(5)分别与控制器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉识别的化妆机器人，其特征在于，包括底座(1)、控制器和设于底座(1)上的机械臂(2)、触摸显示器(5)、显示器支架(7)、下巴支撑组件和两个人脸摄像头(8)，所述的机械臂(2)的末端设有用于夹持眉笔或口红的夹取装置(8)，所述的显示器支架(7)的底部与底座(1)固定连接，所述的显示器支架(7)的顶部与触摸显示器(5)的后侧固定连接，所述的人脸摄像头(8)设于触摸显示器(5)上，所述的人脸摄像头(8)的拍摄方向与触摸显示器(5)的显示方向相同，所述的下巴支撑组件与触摸显示器(5)相对设置，所述的机械臂(2)、人脸摄像头(8)和触摸显示器(5)分别与控制器连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的化妆机器人，其特征在于，所述的控制器包括用于根据人脸摄像头(8)的图像数据获取人脸眉毛、嘴巴位置的定位模块和用于根据人脸眉毛、嘴巴位置控制机械臂(2)进行化妆动作的机械臂控制模块。


3.根据权利要求2所述的一种基于视觉识别的化妆机器人，其特征在于，所述的下巴支撑组件包括支撑器支架(6)和下巴支撑器(3)，所述的支撑架的底部与底座(1)固定连接，所述的支撑器支架(6)的顶部与下巴支撑器(3)固定连接，所述的下巴支撑器(3)呈U形。


4.根据权利要求3所述的一种基于视觉识别的化妆机器人，其特征在于，所述的下巴支撑器(3)包括U形不锈钢主体和套设在不锈钢主体上的海绵软套。


5.根据权利要求3所述的一种基于视觉识别的化妆机器人，其特征在于，所述的支撑器支架(6)包括第一固定外杆和第一活动内杆，所述的第一活动内杆套设在第一固定外杆内，所述的第一活动内杆沿第一固定外杆竖直方向移动，所述的第一活动内杆与第一固定外杆的连接处设有锁定卡箍(16)。


6.根据权利要求2所述的一种基于视觉识别的化妆机器人，其特征在于，所述的显示器支架(7)包括竖直转向架(17)、第二固定外杆和第二活动内杆，所述的第二活动内杆套设在第二固定外杆内，所述的第二活动内杆沿第二固定外杆竖直方向移动，所述的第二活动内...

【专利技术属性】
技术研发人员：王道累，柴萍萍，张天宇，季沛，孙嘉珺，李明山，李超，李敏，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：上海;31