CN102346490A - 化妆镜调整系统、方法及具有该调整系统的化妆镜 - Google Patents
化妆镜调整系统、方法及具有该调整系统的化妆镜 Download PDFInfo
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Abstract
一种化妆镜包括一玻璃镜、一支架、一运动装置、一TOF摄像机及一调整系统。该支架通过运动装置与玻璃镜相连，且玻璃镜可通过运动装置改变其高度。该TOF摄像机用于拍摄一使用者的图像及得到场景内各点与TOF摄像机之间的距离信息。该调整系统用于根据得到的图像以及距离信息建立场景的立体模型，以比较立体模型中使用者的眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置是否重合，并根据比较结果控制运动装置调整玻璃镜的高度。本发明还提供了一种化妆镜调整系统及方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种化妆镜，特别涉及一种化妆镜调整系统、方法及具有该调整系统的化妆镜。
背景技术
一般化妆镜均为玻璃镜，其内层镀银、表面光滑且具备反射光线之能力。当一束光线射向化妆镜时，光线将遵循反射定律被化妆镜所反射，并改变前进方向。根据光线反射原理，若使用者想通过化妆镜观看到自己的全身影像，化妆镜的高度至少为使用者身高的二分之一，且化妆镜必须悬挂在合适的高度。具体而言就是当化妆镜的上缘位置高于或位于使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处、下缘位置低于或位于使用者眼部区域到脚底位置的二分之一处。故，当身高不同的使用者共享同一化妆镜时，化妆镜之高度便可能需要根据不同使用者反复手动进行高度调整。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种能自动根据使用者身高进行调整的化妆镜调整系统、方法，还有必要提供一种包括前述调整系统的化妆镜。
一种化妆镜调整系统，用于对应不同的使用者调整化妆镜的高度，该化妆镜调整系统包括：
一立体模型建立单元，用于接收一TOF摄像机所拍摄得到的化妆镜前方的图像以及化妆镜前方的场景内各点与该TOF摄像机之间的距离信息，并根据得到的图像以及距离信息建立化妆镜前方的场景的立体模型；
一脸部侦测单元，用于对得到的立体模型进行侦测，以得到立体模型中的脸部区域；
一眼部侦测单元，用于对得到的脸部区域进行计算以得到脸部区域中眼部区域的位置；
一第一位置计算单元，用于根据得到的眼部区域计算得到眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置；
一第二位置计算单元，用于计算立体模型的中线位置；
一比较单元，用于比较同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置是否重合，若同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置重合则表明该化妆镜已调整至合适的高度，若同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置不与该立体模型的中线位置重合，该比较单元则发送对应的比较信号；以及
一控制单元，用于在同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离二分之一处的位置不与该立体模型的中线位置重合时根据比较信号调整化妆镜的高度。
一种化妆镜调整方法，用于对应不同的使用者调整一化妆镜的高度，该化妆镜调整方法包括：
立体模型建立步骤：接收一TOF摄像机所拍摄得到的化妆镜前方的图像以及化妆镜前方的场景内各点与该TOF摄像机之间的距离信息，并根据得到的图像以及距离信息建立化妆镜前方的场景的立体模型；
脸部侦测步骤：对得到的立体模型进行脸部侦测，以得到立体模型中的脸部区域；
眼部侦测步骤：对得到的脸部区域进行计算以得到眼部区域的位置；
第一位置计算步骤：计算立体模型中眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置；
第二位置计算步骤：计算立体模型的中线位置；
比较步骤：比较同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置是否重合，若同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置重合则表明该化妆镜已调整至合适的高度，若同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置不与该立体模型的中线位置重合，则发送对应的比较信号；以及
调整步骤：根据比较信号通过一运动装置调整化妆镜的高度。
一种化妆镜，包括：
一玻璃镜；
一支架；
一运动装置，该支架通过运动装置与玻璃镜相连，且该玻璃镜可通过运动装置改变其高度；
一TOF摄像机，用于拍摄玻璃镜前方的图像以及得到玻璃镜前方的场景内各点与TOF摄像机之间的距离信息；以及
一调整系统，用于根据由TOF摄像机得到的图像以及距离信息建立场景的立体模型，并对得到的场景的立体模型进行处理，以比较立体模型中使用者的眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置是否重合，若同一立体模型中使用者的眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置不重合，则根据比较结果控制运动装置调整玻璃镜的高度，以使得同一立体模型中使用者的眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置重合。
前述化妆镜可根据使用者的身高自动调整至合适高度，以使得使用者能轻松地利用化妆镜观看到合适的影像。
附图说明
图1是本发明化妆镜的较佳实施方式的正视图。
图2是图1中化妆镜的侧视图。
图3是本发明化妆镜调整系统的示意图。
图4及图5是利用图3中化妆镜调整系统对化妆镜进行调整的示意图。
图6是本发明化妆镜调整方法的较佳实施方式的流程图。
主要元件符号说明
玻璃镜 10
TOF摄像机 12
调整系统 15
脸部侦测单元 150
立体模型建立单元 151
眼部侦测单元 152
第一位置计算单元 153
第二位置计算单元 155
比较单元 156
脸部立体模型样本单元 157
控制单元 158
运动装置 16
支架 18
立体模型 30、31
脸部区域 32
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明化妆镜可对应不同的使用者动调整化妆镜的高度，以使得使用者能通过化妆镜观察到合适的图像。根据光线反射原理，若该化妆镜的长度不小于使用者身高的二分之一，则使用者可通过化妆镜观看到自己的全身。若该化妆镜的长度小于使用者身高的二分之一，则当化妆镜的上缘位置高于或位于使用者的眼部区域到头顶距离的二分之一时，使用者即可通过化妆镜观看到合适的图像。
请参阅图1至图3，本发明化妆镜的较佳实施方式包括一玻璃镜10、一Time-of-flight(TOF)摄像机12、一调整系统15、一运动装置16及一支架18。
该玻璃镜10与一般化妆镜相同，其内层镀银、表面光滑且具备反射光线之能力。
该TOF摄像机12安装于该玻璃镜10的上缘处，用于实时拍摄玻璃镜10前方的场景的图像以及得到场景内各点与TOF摄像机12之间的距离信息，并将得到的图像以及距离信息传送至调整系统15。该调整系统15可为安装于一位于该玻璃镜10的后方的计算机系统内部的软件系统。
该调整系统15用于根据得到的场景的图像以及距离信息建立场景的立体模型，并对得到的立体模型进行处理，以得到每一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置以及该立体模型在Y轴方向(请参阅图4及图5)的中线位置，并对应通过运动装置16调整玻璃镜10的高度，以使得得到的立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处与该立体模型在Y轴方向(请参阅图4及图5)的中线重合，此时，该玻璃镜10的上缘即位于使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处，使用者即能通过玻璃镜10观察到合适的图像。
本实施方式中，该运动装置16可包括一马达、设置于该支架18上的一圆柱齿轮以及对应设置于该玻璃镜10背面的一与该圆柱齿轮啮合的直齿轮。通过控制该马达带动圆柱齿轮即可改变该玻璃镜10在该支架18上的位置，从而调整玻璃镜10的上缘的位置。
如图3所示，该调整系统15包括一立体模型建立单元151、一脸部立体模型样本单元157、一脸部侦测单元150、一眼部侦测单元152、一第一位置计算单元153、一第二位置计算单元155、一比较单元156及一控制单元158。
该脸部立体模型样本单元157存储有若干不同的脸部立体模型，该若干脸部立体模型可预先由该TOF摄像机12对若干观看者进行拍摄并进行处理而得到。
该立体模型建立单元151用于接收来自该TOF摄像机12所拍摄得到的图像以及场景内各点与该TOF摄像机12之间的距离信息，并据此得到TOF摄像机12前方，即玻璃镜10前方的场景的立体模型。
该脸部侦测单元150用于对得到的场景的立体模型进行侦测，以判断该场景的立体模型中是否有观看者存在，即是否有观看者位于该玻璃镜10的前方。本实施方式中，该脸部侦测单元150将得到的场景的立体模型与存储于脸部立体模型样本单元157内的若干不同的脸部立体模型进行比较，以判断该场景的立体模型中是否存在脸部立体模型，若该场景的立体模型中存在与若干不同的脸部立体模型中的一个相同的部分，则认为该场景的立体模型中存在脸部立体模型，即认为该场景内有观看者存在；若该场景的立体模型中不存在与若干不同的脸部立体模型中的任意一个相同的部分，则认为该场景的立体模型中不存在脸部立体模型，即认为该场景内没有观看者存在。在判断出场景的立体模型中存在脸部立体模型之后，该脸部侦测单元150还将相同的部分，即脸部区域标识出来。
该眼部侦测单元152用于根据得到的脸部区域侦测得到使用者的眼部区域。其中，该眼部侦测单元152可通过边缘及角的侦测再搭配非等向性扩散转换，以侦测得到每一立体模型中脸部区域中的眼部区域。其它实施方式中，该眼部侦测单元152亦可直接以使用者脸部区域的上方三分之一处为眼部区域的大致位置。
该第一位置计算单元153用于计算每一立体模型中使用者眼部区域到头顶在Y轴方向的距离的二分之一处的位置。其中，使用者头顶的位置可大致以立体模型中脸部区域的最顶部为准。
该第二位置计算单元155用于得到每一立体模型在Y轴方向的中线的位置。
取得每一立体模型中使用者眼部区域与头顶在Y轴方向的距离的二分之一处的位置以及该立体模型在Y轴方向的中线的位置后，该比较单元156则对每一立体模型中的该两位置进行比较，并根据比较结果发送对应的比较信号至该控制单元158。该控制单元158则对应控制运动装置16，以将玻璃镜10的上缘调整到对应的位置，使得使用者可通过化妆镜观看到合适的图像。
下面将以一实例进行说明：
请参阅图4，当使用者使用化妆镜时，该TOF摄像机12对使用者进行拍摄以得到玻璃镜10前方的场景的图像以及场景内各点与TOF摄像机12之间的距离信息，并根据得到的图像及距离信息建立场景的立体模型30(场景的立体模型30中的其它部分均被省略)。若该TOF摄像机12的焦距固定，根据TOF摄像机12的工作原理可知，该立体模型30在Y轴方向的中线与TOF摄像机12位于同一水平线上。
该脸部侦测单元150对得到的立体模型30进行侦测，以得到使用者的脸部区域32。之后，该眼部侦测单元152对得到的脸部区域32进行侦测，以得到使用者的眼部区域，如图4中虚线E1处。该第一位置计算单元153则根据得到的眼部区域计算立体模型30中使用者眼部区域与头顶在Y轴方向的距离的二分之一处的位置。其中，立体模型30中使用者的头顶在Y轴方向的高度以脸部区域32在Y轴方向的最顶部为准进行计算，如图4中虚线H1所示。如此，立体模型30中使用者的眼部区域到头顶在Y轴方向的距离的二分之一处即为图4中虚线S1处。
该第二位置计算单元155通过计算得到立体模型30在Y轴方向的中线，如图4中虚线M1的位置。
该比较单元156比较立体模型30中使用者的眼部区域到头顶在Y轴方向的距离的二分之一处的位置(如图4中虚线S1所示)与立体模型30在Y轴方向的中线(如图4中虚线M1所示)位置，得知立体模型30中使用者的眼部区域到头顶在Y轴方向的距离的二分之一处的位置高于立体模型30在Y轴方向的中线位置，并发送对应的比较信号至控制单元158。
该控制单元158根据该比较信号对应控制运动装置16。本实施方式中，由于立体模型30中使用者的眼部区域到头顶在Y轴方向的距离的二分之一处的位置(如图4中虚线S1所示)高于立体模型30在Y轴方向的中线位置(如图4中虚线M1所示)，故该控制单元158控制该玻璃镜10上移。此时，该TOF摄像机12持续对使用者进行拍摄以得到不同的图像及距离信息以得到不同的立体模型，并对每一立体模型重复前述处理过程，直到如图5中立体模型31在Y轴方向的中线位置(如虚线M2所示)与该立体模型31中使用者的眼部区域到头顶在Y轴方向的距离的二分之一处位置(如虚线S2所示)重合时，该控制单元158即控制该运动装置16停止工作。
由于TOF摄像机12与立体模型31在Y轴方向的中线(即图5中虚线M2)位于同一水平线上，又由于TOF摄像机12安装于玻璃镜10的上缘处，故，玻璃镜10的上缘处亦与图5中虚线M2位于同一水平线上。故当TOF摄像机12拍摄得到的立体模型31在Y轴方向的中线M2与使用者眼部区域到头顶在Y轴方向的距离的二分之一处(即图5中虚线S2)位于同一水平线上时，该玻璃镜10的上缘即处于使用者的眼部区域到头顶在Y轴方向距离的二分之一处。此时，若玻璃镜10的长度不小于使用者身高的二分之一，使用者即可通过玻璃镜10观看到自己的全身的图像；若玻璃镜10的长度小于使用者身高的二分之一，使用者即可通过玻璃镜10观看到合适的图像。
请参阅图6，本发明化妆镜调整方法的较佳实施方式包括以下步骤：
步骤S1：该立体模型建立单元151根据接收来自该TOF摄像机12所拍摄得到的图像以及场景内各点与TOF摄像机12之间的距离信息得到该玻璃镜10前方的场景的立体模型。
步骤S2：该脸部侦测单元150对得到的立体模型进行侦测，以得到立体模型中的脸部区域。
步骤S3：该眼部侦测单元152根据得到的脸部区域侦测得到使用者的眼部区域。其它实施方式中，该步骤S3亦可直接以脸部区域的上方三分之一处为使用者的眼部区域。
步骤S4：该第一位置计算单元153根据得到的眼部区域计算立体模型中使用者眼部区域到头顶在Y轴方向的距离的二分之一处的位置，如图4中虚线S1或图5中虚线S2所示。其中，使用者头顶的位置可大致以立体模型中脸部区域的最顶部为准。
步骤S5：该第二位置计算单元155计算立体模型在Y轴方向的中线位置，如图4中虚线M1或图5中虚线M2所示。
步骤S6：该比较单元156比较立体模型中使用者眼部区域到头顶在Y轴方向的距离的二分之一处的位置与立体模型在Y轴方向的中线位置。若同一立体模型中使用者眼部区域到头顶在Y轴方向的距离的二分之一处的位置与立体模型在Y轴方向的中线位置不重合(如图4所示)，则执行步骤S7。若同一立体模型中使用者眼部区域到头顶在Y轴方向的距离的二分之一处的位置与立体模型在Y轴方向的中线位置重合(如图5所示)，则表明此时玻璃镜10处于合适的位置，使用者可通过玻璃镜10观看到合适的图像。
步骤S7：该比较单元156根据比较结果发送对应的比较信号至该控制单元158。
步骤S8：该控制单元158对应控制玻璃镜10运动。之后执行步骤S1。
前述化妆镜可通过由TOF摄像机拍摄得到的图像以及距离信息建立场景的立体模型，并对得到的立体模型进行处理以对应调整玻璃镜的高度，以使得使用者能轻松地利用化妆镜观看到合适的图像。
Claims (11)
1.一种化妆镜调整系统，用于对应不同的使用者调整化妆镜的高度，该化妆镜调整系统包括：
一立体模型建立单元，用于接收一TOF摄像机所拍摄得到的化妆镜前方的图像以及化妆镜前方的场景内各点与该TOF摄像机之间的距离信息，并根据得到的图像以及距离信息建立化妆镜前方的场景的立体模型；
一脸部侦测单元，用于对得到的立体模型进行侦测，以得到立体模型中的脸部区域；
一眼部侦测单元，用于对得到的脸部区域进行计算以得到脸部区域中眼部区域的位置；
一第一位置计算单元，用于根据得到的眼部区域计算得到眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置；
一第二位置计算单元，用于计算立体模型的中线位置；
一比较单元，用于比较同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置是否重合，若同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置重合则表明该化妆镜已调整至合适的高度，若同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置不与该立体模型的中线位置重合，该比较单元则发送对应的比较信号；以及
一控制单元，用于在同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离二分之一处的位置不与该立体模型的中线位置重合时根据比较信号调整化妆镜的高度。
2.如权利要求1所述的化妆镜调整系统，其特征在于：所述化妆镜调整系统还包括一脸部立体模型样本单元，该脸部立体模型样本单元用于存储若干不同的脸部立体模型，该脸部侦测单元则通过将得到的场景的立体模型与该若干不同的脸部立体模型进行比较，以判断场景的立体模型中是否具有脸部立体模型。
3.如权利要求1所述的化妆镜调整系统，其特征在于：该眼部侦测单元以观看者的脸部区域的上方三分之一处为眼部区域的位置。
4.如权利要求1所述的化妆镜调整系统，其特征在于：该使用者的头顶位置为使用者的脸部区域的最顶部。
5.一种化妆镜调整方法，用于对应不同的使用者调整一化妆镜的高度，该化妆镜调整方法包括：
立体模型建立步骤：接收一TOF摄像机所拍摄得到的化妆镜前方的图像以及化妆镜前方的场景内各点与该TOF摄像机之间的距离信息，并根据得到的图像以及距离信息建立化妆镜前方的场景的立体模型；
脸部侦测步骤：对得到的立体模型进行脸部侦测，以得到立体模型中的脸部区域；
眼部侦测步骤：对得到的脸部区域进行计算以得到眼部区域的位置；
第一位置计算步骤：计算立体模型中眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置；
第二位置计算步骤：计算立体模型的中线位置；
比较步骤：比较同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置是否重合，若同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置重合则表明该化妆镜已调整至合适的高度，若同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置不与该立体模型的中线位置重合，则发送对应的比较信号；以及
调整步骤：根据比较信号通过一运动装置调整化妆镜的高度。
6.如权利要求5所述的化妆镜调整方法，其特征在于：该眼部侦测步骤中以观看者的脸部区域的上方三分之一处为观看者的眼部区域。
7.如权利要求5所述的化妆镜调整方法，其特征在于：该使用者的头顶位置为使用者的脸部区域的最顶部处。
8.如权利要求5所述的化妆镜调整方法，其特征在于：该脸部侦测步骤中通过将得到的场景的立体模型与若干不同的脸部立体模型进行比较，以判断场景的立体模型中是否具有脸部立体模型。
9.一种化妆镜，包括：
一玻璃镜；
一支架；
一运动装置，该支架通过运动装置与玻璃镜相连，且该玻璃镜可通过运动装置改变其高度；
一TOF摄像机，用于拍摄玻璃镜前方的图像以及得到玻璃镜前方的场景内各点与TOF摄像机之间的距离信息；以及
一调整系统，用于根据由TOF摄像机得到的图像以及距离信息建立场景的立体模型，并对得到的场景的立体模型进行处理，以比较立体模型中使用者的眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置是否重合，若同一立体模型中使用者的眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置不重合，则根据比较结果控制运动装置调整玻璃镜的高度，以使得同一立体模型中使用者的眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置重合。
10.如权利要求9所述的化妆镜，其特征在于：该调整系统包括：
一立体模型建立单元，用于接收TOF摄像机所拍摄得到的化妆镜前方的图像以及化妆镜前方的场景内各点与该TOF摄像机之间的距离信息，并根据得到的图像以及距离信息建立化妆镜前方的场景的立体模型；
一脸部侦测单元，用于对得到的立体模型进行侦测，以得到立体模型中的脸部区域；
一眼部侦测单元，用于对得到的脸部区域进行计算以得到脸部区域中眼部区域的位置；
一第一位置计算单元，用于计算立体模型中眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置；
一第二位置计算单元，用于计算立体模型的中线位置；
一比较单元，用于比较同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置是否重合，若同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置与该立体模型的中线位置重合则表明该化妆镜已调整至合适的高度，若同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离的二分之一处的位置不与该立体模型的中线位置重合，该比较单元则发送对应的比较信号；以及
一控制单元，用于在同一立体模型中使用者眼部区域到头顶距离二分之一处的位置不与该立体模型的中线位置重合时根据比较信号调整化妆镜的高度。
11.如权利要求9所述的化妆镜，其特征在于：该运动装置包括一马达、一设置于该支架上的圆柱齿轮及对应设置于该玻璃镜背面的一与该圆柱齿轮相啮合的直齿轮。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140219 Termination date: 20140805 |
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