一种基于多角度图像采集的皮肤检测系统的制作方法

1.本发明涉及皮肤检测技术领域，特别是一种基于多角度图像采集的皮肤检测系统。


背景技术：

2.随着时代的发展和国人生活水平的提高，人们对自身的外貌的美观也越来越重视。随之而来的化妆品、护肤品、美容院、整形医院，也得到了蓬勃的发展。能够清晰、深入、准确的检测皮肤问题，对于美业的重要性越来越突出。关于肤质检测，大致可分为人工肉眼检测阶段、单机设备检测阶段、互联网人工智能阶段等阶段。互联网技术彻底打破了时间和空间的局限，肤质检测不必在固定的时间到固定的地点来进行。人工智能技术更是让皮肤检测问题的分析变得快速、高效、准确、低成本。
3.目前的皮肤检测设备大多基于高清摄像头采集皮肤图像，并基于图形图像的分析算法来对皮肤状况进行分析检测。目前针对皮肤图像的采集大多均为采用单摄像头的方式进行，而单摄像头的采集方式存在容易受光照因素影响或者采集范围不足，不能满足现代美容皮肤检测的需求。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明旨在提供一种基于多角度图像采集的皮肤检测系统。
5.本发明的目的采用以下技术方案来实现：
6.本发明示出一种基于多角度图像采集的皮肤检测系统，包括：
7.图像采集区域、多角度图像采集模块和图像分析模块；
8.其中，多角度图像采集模块包括正对图像采集区域设置的水平弧形支架和竖直弧形支架，其中水平弧形支架和竖直弧形支架上分别设置有至少两个沿弧形均匀分布的图像采集单元，图像采集单元用于采集图像采集区域的检测目标的皮肤图像，并将采集到的皮肤图像传输到图像分析模块；
9.图像分析模块用于根据接收到的由各图像采集单元采集的皮肤图像进行皮肤检测处理，获取皮肤检测结果。
10.优选的，图像采集单元包括高清摄像头和led照明单元；
11.高清摄像头的拍摄方向对准图像采集区域，用于采集图像采集区域的皮肤图像；
12.led照明单元用于沿高清摄像头的拍摄方向提供光源。
13.优选的，水平弧形支架上还设置有第一控制器和移动装置，移动装置用于带动水平弧形支架实现左右平移；
14.其中水平弧形支架上的第一图像采集单元还包括距离传感器，距离传感器设置在高清摄像头上，用于沿高清摄像头的拍摄方向采集高清摄像头与图像采集区域中检测目标的距离并传输到第一控制器；
15.第一控制器用于根据各第一图像采集单元中距离传感器采集的距离信息进行分
析，并根据分析结果控制移动装置进行平移至合适的位置。
16.优选的，竖直弧形支架上设置有第二控制器和升降装置，升降装置用于带动竖直弧形支架实现升降移动；
17.其中竖直弧形支架上的第二像采集单元还包括距离传感器，距离传感器设置在高清摄像头上，用于沿高清摄像头的拍摄方向采集高清摄像头与图像采集区域中检测目标的距离并传输到第二控制器；
18.第二控制器用于根据各第二图像采集单元中距离传感器采集的距离信息进行分析，并根据分析结果控制升降装置进行移动至合适的位置。
19.优选的，图像分析模块包括图像预处理单元、图像融合单元和皮肤检测单元；
20.图像预处理单元用于对接收到的皮肤图像进行增强预处理，输出预处理后的皮肤图像；
21.图像融合单元用于根据各图像采集单元对应的预处理后的皮肤图像进行融合处理，获取目标皮肤图像；
22.皮肤检测单元用于基于训练好的皮肤检测模型对目标皮肤图像进行皮肤状况检测。
23.优选的，图像融合单元，根据各图像采集单元对应的预处理后的皮肤图像进行融合处理，具体包括：
24.对多个预处理后的皮肤图像进行目标检测和目标对齐；
25.根据目标检测与目标对齐后的多个皮肤图像分别进行三维检测目标重建，得到多个三维检测目标模型，将多个三维检测目标模型进行融合，根据融合后的三维检测目标模型生成二维目标皮肤图像，其中二维目标皮肤图像包含有深度信息。
26.优选的，图像融合单元中，对多个预处理后的皮肤图像进行目标检测和目标对齐，进一步包括：
27.判断预处理后的皮肤图像是否检测到检测目标，并对检测到的检测目标区域进行标记，根据标记的检测目标区域对检测目标进行对其，将检测到的检测目标中各个关键点提取出来，生成对齐后的皮肤图像。
28.优选的，皮肤状况检测包括基于目标皮肤图像进行皱纹、痤疮、毛孔、色斑、肤色、水分、油分的皮肤问题分析。
29.本发明的有益效果为：本发明有助于提高检测目标皮肤图像采集的可靠性和效果，间接提高了基于图像对皮肤状况进行检测的质量和效果。
附图说明
30.利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
31.图1为本发明一种基于多角度图像采集的皮肤检测系统的结构示意图；
32.图2为本发明多角度图像采集模块设置的结构示意图。
33.图3为本发明多角度图像采集模块的主视结构示意图。
34.附图标记：
[0035]1‑
图像采集区域，2
‑
多角度图像采集模块，3
‑
图像分析模块，21
‑
水平弧形支架，22
‑
图像采集单元，23
‑
第一控制器，24
‑
移动装置，25
‑
竖直弧形支架，26
‑
第二控制器，27
‑
升降装置。
具体实施方式
[0036]
结合以下应用场景对本发明作进一步描述。
[0037]
参见图1，其示出一种基于多角度图像采集的皮肤检测系统，包括：
[0038]
图像采集区域1、多角度图像采集模块2和图像分析模块3；
[0039]
其中，多角度图像采集模块2包括正对图像采集区域1设置的水平弧形支架21和竖直弧形支架25，其中水平弧形支架21和竖直弧形支架25上分别设置有至少两个沿弧形均匀分布的图像采集单元22，图像采集单元22用于采集图像采集区域1的检测目标的皮肤图像，并将采集到的皮肤图像传输到图像分析模块3；
[0040]
图像分析模块3用于根据接收到的由各图像采集单元22采集的皮肤图像进行皮肤检测处理，获取皮肤检测结果。
[0041]
本发明上述实施方式，提出一种基于多角度图像采集的皮肤检测系统，其中系统中设置有图像采集区域1，用于在系统进行检测时将检测目标置于图像采集区域1中；同时以图像采集区域1为基础，相应设置多角度图像采集模块2来对准图像采集区域1中的检测目标进行皮肤图像采集，其中多角度图像采集模块2包括多个从水平方向和竖直方向圆弧形分布、分别正对图像采集区域1设置的图像采集单元22，能够从不同的水平角度和竖直角度来采集检测目标的皮肤图像，有助于从不同的角度反映检测目标的皮肤状况，同时避免了单一角度图像采集中造成的遮挡等影响，能够全面反映检测目标的皮肤情况；同时，采集到的皮肤图像统一传输至图像分析模块3，有图像分析模块3基于图像分析算法对皮肤图像进行处理，获取相应的皮肤检测结果。本发明有助于提高检测目标皮肤图像采集的可靠性和效果，间接提高了基于图像对皮肤状况进行检测的质量和效果。
[0042]
一种场景中，检测目标包括人脸、颈部、手臂、背部、手背、大腿、腹部等各个需要进行皮肤检测的人体部分。其中图像采集区域1可以是专门设置的一个区域，例如是靠墙壁设置的区域；也可以是一个虚拟的区域，根据不同的场景需要将某一个空间定为图像采集区域1。
[0043]
一种场景中，参见图2，水平弧形支架21的弧度小于120度；其中，水平弧形支架21距离目标采集区域的距离d≥1.5d
max
，其中d
max
表示各图像采集单元22之间的最大距离。
[0044]
优选的，图像采集单元22包括高清摄像头和led照明单元；
[0045]
高清摄像头的拍摄方向对准图像采集区域1，用于采集图像采集区域1的皮肤图像；
[0046]
led照明单元用于沿高清摄像头的拍摄方向提供光源。
[0047]
其中，每个图像采集单元22上除了设置有高清摄像头来采集检测目标的皮肤图像外，还为每个高清摄像头对应设置有led照明单元，能够结合高清摄像头的拍摄方向为检测目标提供光照，有助于消除检测目标因单一光照造成的阴影等影响，有助于提高从不同角度采集的检测目标的皮肤图像的效果。
[0048]
优选的，竖直弧形支架的设置方式与水平弧形支架相对应。
[0049]
优选的，参见图3，水平弧形支架21上还设置有第一控制器23和移动装置24，移动装置24用于带动水平弧形支架21实现左右平移；
[0050]
其中图像采集单元22还包括距离传感器，距离传感器设置在高清摄像头上，用于沿高清摄像头的拍摄方向采集高清摄像头与图像采集区域1中检测目标的距离；
[0051]
第一控制器23用于根据各图像采集单元22中距离传感器采集的距离信息进行分析，并根据分析结果控制移动装置24进行平移至合适的位置。
[0052]
针对多角度皮肤图像的采集，为了保证各图像采集单元22采集检测目标皮肤图像的效果，应当将检测目标置于各图像采集单元22的中位线的位置，以使得各图像采集单元22采集的皮肤图像能够全面覆盖检测目标。但是在实际采集过程中，针对检测目标在图像采集区域1的位置不能百分百对准中心，因此，本发明上述实施方式，还提出了一种基于水平弧形支架21自适应调整位置，以提高皮肤图像采集效果的技术方案。
[0053]
通过在各图像采集单元22中对应设置距离传感器(如tof传感器，激光距离传感器等)，沿高清摄像头的拍摄方向对检测目标进行检测，并获取返回的各高清摄像头与检测目标的拍摄距离；同时第一控制器23以水平弧形支架21的中心位置对左右两侧的图像采集单元22进行分组，当检测到一侧图像采集单元22对检测目标的拍摄距离明显大于另一侧的拍摄距离时(例如根据左侧图像采集单元22检测到的拍摄距离明显大于右侧图像采集单元22检测到的拍摄距离)，则第一控制器23驱动移动装置24向拍摄距离小的一侧平移，以使得调整左右两侧图像采集单元22的拍摄距离大致相等，以提高多角度皮肤图像采集的效果。
[0054]
优选的，第一控制器23预先设置有标准偏离距离范围；当检测到一侧图像采集单元22反馈的拍摄距离均值与另一侧图像采集单元22反馈的拍摄距离均值之差大于设定的标准偏离距离范围时，则第一控制器23控制移动装置24向拍摄距离均值较低的一侧平移，直到左右两侧的拍摄距离相等或二者之差处于标准偏离距离范围内。
[0055]
优选的，竖直弧形支架25上设置有第二控制器26和升降装置27，升降装置27用于带动竖直弧形支架25实现升降移动；
[0056]
其中竖直弧形支架25上的第二图像采集单元还包括距离传感器，距离传感器设置在高清摄像头上，用于沿高清摄像头的拍摄方向采集高清摄像头与图像采集区域中检测目标的距离并传输到第二控制器26；
[0057]
第二控制器26用于根据各第二图像采集单元中距离传感器采集的距离信息进行分析，并根据分析结果控制升降装置27进行移动至合适的位置。
[0058]
与上述水平弧形支架21的设置方式相类似，通过在竖直弧形支架25上的各图像采集单元22中对应设置距离传感器(如tof传感器，激光距离传感器等)，沿高清摄像头的拍摄方向对检测目标进行检测，并获取返回的各高清摄像头与检测目标的拍摄距离；同时第二控制器26以竖直弧形支架25的中心位置对上下两侧的图像采集单元22进行分组，当检测到一侧图像采集单元22对检测目标的拍摄距离明显大于另一侧的拍摄距离时(例如根据下侧图像采集单元22检测到的拍摄距离明显大于(例如距离差超过了设定的阈值范围)上侧图像采集单元22检测到的拍摄距离)，则第二控制器26驱动升降装置27向拍摄距离小的一侧(例如是上侧)移动，以使得调整上下两侧图像采集单元22的拍摄距离大致相等(例如距离差在设定的阈值范围内)，以提高多角度皮肤图像采集的效果。
[0059]
优选的，第一控制器23预先设置有标准偏离距离范围；当检测到一侧图像采集单
元22反馈的拍摄距离均值与另一侧图像采集单元22反馈的拍摄距离均值之差大于设定的标准偏离距离范围时，则第二控制器26控制升降装置27向拍摄距离均值较低的一侧平移，直到左右两侧的拍摄距离相等或二者之差处于标准偏离距离范围内。
[0060]
优选的，图像分析模块3包括图像预处理单元、图像融合单元和皮肤检测单元；
[0061]
图像预处理单元用于对接收到的皮肤图像进行增强预处理，输出预处理后的皮肤图像；
[0062]
图像融合单元用于根据各图像采集单元22对应的预处理后的皮肤图像进行融合处理，获取目标皮肤图像；
[0063]
皮肤检测单元用于基于训练好的皮肤检测模型对目标皮肤图像进行皮肤状况检测。
[0064]
优选的，图像融合单元，根据各图像采集单元22对应的预处理后的皮肤图像进行融合处理，具体包括：
[0065]
对多个预处理后的皮肤图像进行目标检测和目标对齐；
[0066]
根据目标检测与目标对齐后的多个皮肤图像分别进行三维检测目标重建，得到多个三维检测目标模型，将多个三维检测目标模型进行融合，根据融合后的三维检测目标模型生成二维目标皮肤图像，其中二维目标皮肤图像包含有深度信息。
[0067]
优选的，图像融合单元中，对多个预处理后的皮肤图像进行目标检测和目标对齐，进一步包括：
[0068]
判断预处理后的皮肤图像是否检测到检测目标，并对检测到的检测目标区域进行标记，根据标记的检测目标区域对检测目标进行对其，将检测到的检测目标中各个关键点提取出来，生成对齐后的皮肤图像。
[0069]
通过获取多个图像采集单元22获取的检测目标(例如是人脸、颈部、手臂、背部、手背、大腿、腹部等)的皮肤图像；对多个皮肤图像分别进行目标检测及目标对齐；对经过检测目标检测及检测目标对齐后的多个皮肤图像分别进行三维检测目标重建，得到多个三维检测目标模型；将多个三维检测目标模型进行融合；根据融合后的三维检测目标模型生成二维检测目标深度图；根据二维检测目标皮肤图进行检测检测。其中根据多个角度的皮肤图像，重建三维检测目标模型，并对多个三维检测目标模型进行融合，得到融合后的三维检测目标模型，融合后的三维检测目标模型的信息特征相比于二维检测目标图像包含更多的信息，例如深度信息、检测目标各部分的空间位置等，根据融合后的三维检测目标模型生成二维检测目标皮肤图进行皮肤检测，检测目标特征信息互补，融合后的检测目标三维模型较为完整，可以有效避免因遮挡或光线等对图像的影响，有助于提高皮肤检测的效果。
[0070]
优选的，皮肤状况检测包括基于目标皮肤图像进行皱纹、痤疮、毛孔、色斑、肤色、水分、油分等皮肤问题分析。
[0071]
其中，皮肤检测单元基于ai皮肤检测算法对目标皮肤图像进行皮肤状况检测，其中ai皮肤检测算法包括基于学习算法、神经网络、深度学习、逻辑回归分析等构建的针对不同皮肤状况进行检测的皮肤检测模型。
[0072]
需要说明的是，在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个处理单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元/模块集成在一个单元/模块中。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用
软件功能单元/模块的形式实现。
[0073]
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解应当理解，可以以硬件、软件、固件、中间件、代码或其任何恰当组合来实现这里描述的实施例。对于硬件实现，处理器可以在一个或多个下列单元中实现：专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计用于实现这里所描述功能的其他电子单元或其组合。对于软件实现，实施例的部分或全部流程可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。实现时，可以将上述程序存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。计算机可读介质可以包括但不限于ram、rom、eeprom、cd
‑
rom或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。
[0074]
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当分析，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。