CN108234770B - 一种辅助化妆系统、辅助化妆方法、辅助化妆装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种辅助化妆系统、辅助化妆方法、辅助化妆装置，属于化妆技术领域，其可解决现有的手机不能有效提高用户自身的化妆技术，无法帮助用户实现高效的化妆、补妆的问题。本发明的辅助化妆系统利用图像采集单元采集用户脸部图像，图像处理单元根据上述的用户脸部图像得到特征值，比较单元将所述特征值与标准特征值进行对比，并判断特征值与标准特征值的相似度，输出提醒单元根据上述的判断结果，针对特征值差异大的进行提醒，用户输出提醒单元的提醒进行需要的化妆、补妆操作，该系统不仅可以帮助用户实现高效的化妆、补妆，在长期使用过程中，还可以有效帮助用户自身学习并掌握化妆技术。本发明的辅助化妆系统适用于各种显示装置。

Description

一种辅助化妆系统、辅助化妆方法、辅助化妆装置
技术领域
本发明属于化妆技术领域，具体涉及一种辅助化妆系统、辅助化妆方法、辅助化妆装置。
背景技术
手机作为便捷的电子联系装置，已成为生活必备品，常常被用户随身携带。随着手机功能越来越丰富与强大，用户已经不仅仅将手机作为通讯工具，现有的手机大都具有前置摄像头，可以满足广大用户的自拍需求，随着美颜相机及各种修图软件的兴起与发展，人们可以通过手机的前置摄像头自拍得到美颜照片。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：美颜相机并不能改善用户的实际妆容。对于刚开始学习化妆的新手来说，美颜的自动修图并不能有效提高用户自身的化妆技术，无法帮助用户实现高效的化妆、补妆。
发明内容
本发明针对现有的手机不能有效提高用户自身的化妆技术，无法帮助用户实现高效的化妆、补妆的问题，提供一种辅助化妆系统、辅助化妆方法、辅助化妆装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是：
一种辅助化妆系统，包括：
图像采集单元，用于采集用户脸部图像；
与图像采集单元连接的图像处理单元，用于根据用户脸部图像得到特征值；
与图像处理单元连接的比较单元，用于将所述特征值与标准特征值进行对比，并判断特征值与标准特征值的相似度；
与比较单元连接的输出提醒单元，用于根据比较单元的判断结果提醒相似度差的特征值对应的化妆操作。
可选的是，所述图像处理单元包括：
图像预处理部，用于将用户脸部图像进行光线补偿、灰度校正、滤波和锐化预处理后得到预处理图像；
特征提取部，用于对所述预处理图像进行特征提取得到特征值；所述特征提取部包括：
第一提取部，用于提取预处理图像的五官的形状、尺寸、位置、距离以及亮度值得到第一特征值；
第二提取部，用于提取预处理图像的局部位置的灰度值得到第二特征值；
第三提取部，用于提取预处理图像的局部位置的颜色值得到第三特征值。
可选的是，所述比较单元中存储有：
具有多种不同妆容模式的标准特征值的数据库；
每一妆容模式的标准特征值包括预存的第一标准特征值、第二标准特征值、以及第三标准特征值；所述第一标准特征值包括标准五官的形状、尺寸、位置、距离以及亮度值；所述第二标准特征值包括标准局部位置的灰度值；所述第三标准特征值包括局部位置的颜色值；
所述比较单元还包括：选择部件，用于选择提取数据库中的任意一种妆容模式的标准特征值；
比较器，用于将第一特征值、第二特征值、以及第三特征值分别与第一标准特征值、第二标准特征值、以及第三标准特征值对比；其中，当对比的差异小于阈值时，判断为相似；当对比的差异大于阈值时，判断为不相似。
可选的是，所述图像采集单元包括摄像部件；
所述输出提醒单元包括文字信息输出部和/或语音信息输出部；其中，当比较器的比较判断结果为不相似时，输出提醒单元针对不相似的特征值进行对应的化妆操作提醒。
本发明还提供一种辅助化妆方法，包括以下步骤：
采集用户脸部图像；
根据用户脸部图像得到特征值；
将所述特征值与标准特征值进行对比，并判断特征值与标准特征值的相似度；
根据判断结果提醒相似度差的特征值对应的化妆操作。
可选的是，在将所述特征值与标准特征值进行对比之前还包括提供妆容模式供用户选择的步骤；其中，将所述特征值与标准特征值进行对比是将所述特征值与选定的妆容模式的标准特征值进行对比。
可选的是，根据用户脸部图像得到特征值包括：
将用户脸部图像进行光线补偿、灰度校正、滤波和锐化预处理后得到预处理图像；
对所述预处理图像进行特征提取得到特征值，其中，对所述预处理图像进行特征提取得到特征值包括：
提取预处理图像的五官的形状、尺寸、位置、距离以及亮度值得到第一特征值；
提取预处理图像的局部位置的灰度值得到第二特征值；
提取预处理图像的局部位置的颜色值得到第三特征值。
可选的是，提取第一特征值包括：将预处理图像中的红绿蓝信号转换到YCbCr空间，提取出五官的形状、尺寸、位置、距离以及亮度值得到第一特征值；
提取第二特征值包括：逐一提取预处理图像中每一局部位置周边的多个位置的灰度值，并计算大于、等于、小于该局部位置灰度值的个数Cp、Ce、Cn，然后分别计算Cp、Ce、Cn的映射值S1、S2、S3，根据
R＝(IT·(Cp·S1+Ce·S2+Cn·S3)+16·(64-IT)·G)＞＞10计算灰度值R得到第二特征值；
提取第三特征值包括：将预处理图像中的第二局部位置红绿蓝信号转换到颜色空间，提取第二局部位置的颜色值得到第三特征值。
本发明还提供一种辅助化妆装置，包括上述的辅助化妆系统。
可选的是，所述辅助化妆装置包括手机，所述手机具有摄像头，所述图像采集单元为所述手机的摄像头。
本发明的辅助化妆系统利用图像采集单元采集用户脸部图像，图像处理单元根据上述的用户脸部图像得到特征值，比较单元将所述特征值与标准特征值进行对比，并判断特征值与标准特征值的相似度，输出提醒单元根据上述的判断结果，针对特征值差异大的进行提醒，用户输出提醒单元的提醒进行需要的化妆、补妆操作，这样该系统不仅可以帮助用户实现高效的化妆、补妆，在长期使用过程中，还可以有效帮助用户自身学习并掌握化妆技术。本发明的辅助化妆系统适用于各种显示装置，尤其适用于手机。
附图说明
图1为本发明的实施例1的辅助化妆系统的结构示意图；
图2为本发明的实施例2的辅助化妆系统的结构示意图；
图3为本发明的实施例2的辅助化妆系统的局部结构示意图；
图4为本发明的实施例3的辅助化妆方法的流程示意图；
图5为本发明的实施例3的局部位置计算灰度值的示意图；
其中，附图标记为：1、图像采集单元；2、图像处理单元；21、图像预处理部；22、特征提取部；221、第一提取部；222、第二提取部；223、第三提取部；3、比较单元；30、选择部件；31、数据库；32、比较器；4、输出提醒单元；41、文字信息输出部；42、语音信息输出部。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种辅助化妆系统，如图1所示，包括：图像采集单元1，与图像采集单元1连接的图像处理单元2，与图像处理单元2连接的比较单元3，与比较单元3连接的输出提醒单元4；其中，图像采集单元1用于采集用户脸部图像；图像处理单元2用于根据用户脸部图像得到特征值；比较单元3用于将所述特征值与标准特征值进行对比，并判断特征值与标准特征值的相似度；输出提醒单元4用于根据比较单元3的判断结果提醒相似度差的特征值对应的化妆操作。
本实施例的辅助化妆系统利用图像采集单元1采集用户脸部图像，图像处理单元2根据上述的用户脸部图像得到特征值，比较单元3将所述特征值与标准特征值进行对比，并判断特征值与标准特征值的相似度，输出提醒单元4根据上述的判断结果，针对特征值差异大的进行提醒，用户输出提醒单元4的提醒进行需要的化妆、补妆操作，这样该系统不仅可以帮助用户实现高效的化妆、补妆，在长期使用过程中，还可以有效帮助用户自身学习并掌握化妆技术。
实施例2：
本实施例提供一种辅助化妆系统，如图2所示，包括：图像采集单元1，与图像采集单元1连接的图像处理单元2，与图像处理单元2连接的比较单元3，与比较单元3连接的输出提醒单元4。
其中，图像采集单元1可以是摄像、录像等部件，具体的，图像采集单元1可以是摄像头等。这些摄像、录像部件用于采集用户脸部图像，即，对用户脸部进行拍照，具体的，录像部件可以通过录像后截图获得脸部图像。
图像处理单元2用于根据上述的用户脸部图像得到特征值。作为本实施例中的一种可选实施方案，所述图像处理单元2包括：图像预处理部21和特征提取部22。其中，图像预处理部21用于将用户脸部图像进行光线补偿、灰度校正、滤波和锐化预处理后得到预处理图像；特征提取部22用于对所述预处理图像进行特征提取得到特征值。
在一个实施例中，所述特征提取部如图3所示，包括：第一提取部221，第二提取部222，以及第三提取部223。其中，第一提取部221用于提取预处理图像的五官的形状、尺寸、位置、距离以及亮度值得到第一特征值；第二提取部222用于提取预处理图像的局部位置的灰度值得到第二特征值；第三提取部223用于提取预处理图像的局部位置的颜色值得到第三特征值。
比较单元3用于将所述特征值与标准特征值进行对比，并判断特征值与标准特征值的相似度。作为本实施例中的一种可选实施方案，所述比较单元3包括：选择部件30和比较器32，所述比较单元3中储存有具有多种不同妆容模式的标准特征值的数据库31。
在一个实施例中，选择部件30用于选择提取数据库31中的任意一种妆容模式的标准特征值。例如，数据库31中可以存储自然美妆、白皙美妆、冷艳美妆等不同的妆容模式的标准特征值。
在一个实施例中，每一妆容模式的标准特征值包括预存的第一标准特征值、第二标准特征值、以及第三标准特征值；所述第一标准特征值包括标准五官的形状、尺寸、位置、距离以及亮度值；所述第二标准特征值包括标准局部位置的标准灰度值；所述第三标准特征值包括局部位置的标准颜色值。
在一个实施例中，比较器32用于将第一特征值、第二特征值、以及第三特征值分别与选择的数据库31中的任意一种妆容模式的标准特征值中对应的第一标准特征值、第二标准特征值、以及第三标准特征值对比；其中，当对比的差异小于阈值时，判断为相似；当对比的差异大于阈值时，判断为不相似。
输出提醒单元4用于根据比较单元3的判断结果提醒相似度差的特征值。
在一个实施例中，所述输出提醒单元4包括信息输出部；所述信息输出部包括文字信息输出部41和/或语音信息输出部42；其中，当比较器32的比较判断结果为不相似时，信息输出部针对不相似的特征值进行输出提醒。
具体的，输出提醒单元4可以进行文字信息输出的提醒，还可以进行语音信息输出的提醒，用户根据提醒进行需要的化妆、补妆操作，这样该系统不仅可以帮助用户实现高效的化妆、补妆，在长期使用过程中，还可以有效帮助用户自身学习并掌握化妆技术。
可以理解的是，附图所示各单元仅为示意。在具体实现中，各单元的具体实现形式可以根据需要进行选择，各单元的具体位置关系可以根据具体情况进行选择。
实施例3：
本实施例提供一种辅助化妆方法，如图4所示，该方法可以在GPU(图形处理器，是显卡的处理器)系统的控制下进行，具体包括以下步骤：
S01、图像采集单元采集用户脸部图像；具体的，可以采用摄像、录像等部件采集用户脸部图像，更具体的，图像采集单元可以是摄像头等。这些摄像、录像部件对用户脸部进行拍照，其中，录像部件可以通过录像后截图获得脸部图像。
S01’、可选的是，在此还包括提供妆容模式供用户选择的步骤；即选择提取数据库中的任意一种妆容模式的标准特征值。其中，S01’的选择可以在S01之前进行，也可以在比较器进行对比之前进行选择，在此不进行限定。例如，数据库中可以存储自然美妆、白皙美妆、冷艳美妆等不同的妆容模式的标准特征值。用户选择其中一种妆容模式，则该妆容模式的标准特征值进入比较器作作为参考与经过特征提取部提取的特征值进行对比。
S02、根据步骤S01得到的用户脸部图像得到特征值；
作为本实施例的一种优选方案：S02步骤提到的根据S01得到的用户脸部图像得到特征值包括：
S02a、将上述的用户脸部图像先进行光线补偿、灰度校正、滤波和锐化预处理后得到预处理图像；S02a的预处理的作用是可以过滤掉摄像头拍摄的图像中的非用户头像以外的环境、背景信息，使得后续步骤主要针对图像中用户脸部进行后续处理，降低后续步骤的工作量。
S02b、提取预处理图像中的五官的形状、尺寸、位置、距离以及亮度值得到第一特征值；提取第一特征值包括：将预处理图像中的红绿蓝信号转换到YCbCr空间，提取出五官的形状、尺寸、位置、距离以及亮度值得到第一特征值；该步骤的作用是：先对经过预处理后的图像中的五官的整体的亮度值进行第一次特征提取，以将图像中的五官的整体的亮度值与对应的妆容模式的第一标准特征值进行差异性对比。
S02c、提取预处理图像的局部位置的灰度值得到第二特征值；S02c步骤的作用是：逐一提取局部位置的灰度值，对每一局部位置进行详细对比。具体的，提取第二特征值包括：逐一提取预处理图像中每一局部位置周边的多个位置的灰度值，并计算大于、等于、小于该局部位置灰度值的个数Cp、Ce、Cn，然后分别计算Cp、Ce、Cn的映射值S1、S2、S3，根据
R＝(IT·(Cp·S1+Ce·S2+Cn·S3)+16·(64-IT)·G)＞＞10
得到灰度值R得到第二特征值。
其中，上式中，IT为用户自定义参数，其可调整图像平滑滤波的程度，通常IT的范围为1～64；G为当前该局部位置像素的灰度值。计算Cp、Ce、Cn的映射值S1、S2、S3时，映射关系可通过直方图均衡化得到。
参见图5，以眉毛某一局部为例进行说明，A点为目标点，计算A点周围的16个点的灰度值，其中，16个点可选取A点水平和垂直方向的点，其中，计算的A点灰度值为YA，数据库中预存的对应该位置的标准灰度值YA’作为参考值，假设阈值设置为10％，当YA大于YA’*110％或者当YA小于YA’*90％时，认真二者相似度不高，需要进行后续步骤的提醒；反之不提醒。
S02d、提取预处理图像的局部位置的颜色值得到第三特征值。S02d步骤的作用是：逐一提取局部位置的颜色值，对每一局部位置的颜色值进行详细对比。提取第三特征值包括：将预处理图像中的第二局部位置红绿蓝信号转换到颜色空间，提取第二局部位置的颜色值得到第三特征值。
需要说明的是，可以先进行S02a、S02b，即先进行脸部的整体五官的特征对比，当通过S02b的第一特征值对比后，再进行后续的局部位置的S02c、S02d的第二特征值、以及第三特征值的对比。
S03、将步骤S02得到的所述特征值与标准特征值进行对比，并判断特征值与标准特征值的相似度；具体的，采用比较器将第一特征值、第二特征值、以及第三特征值分别与选择的数据库中的任意一种妆容模式的标准特征值中对应的第一标准特征值、第二标准特征值、以及第三标准特征值对比；其中，当对比的差异小于阈值时，判断为相似；当对比的差异大于阈值时，判断为不相似。
在一个实施例中，在此以眉毛为例进行说明：提取出眉毛的几何形状，与数据库中的眉毛形状进行比对计算，若两者对比的结果在设定阈值范围内，则表明用户眉毛与选定妆容模式的眉毛形状相似度较高，通过S02b步骤，可进行后续的对比；若两者对比结果未在设定阈值范围内，则提醒眉毛形状需要进行的相关改变，例如，眉峰太高或太低、眉尾稍长或稍短等等。可以理解的是，五官的其余部位的第一特征值的提取与眉毛类似，在此不再赘述。
在一个实施例中，数据库中存储有依据相同算法得到标准第二特征值R’，将S02c步骤得到的R与R’进行比对，判断二者的差异是否在阈值范围内即可。
在一个实施例中，对比第三特征值与第三标准特征值的色差，其中，可以采用色差Cv＝SQR(AbsR^2+AbsG^2+AbsB^2)进行计算，若CV大于设定的阈值，则判断为不相似，需要后续步骤提醒补妆；若CV小于或等于设定的阈值，则判断为相似。
S04、输出提醒单元根据步骤S03的判断结果提醒需要的补妆操作。
在一个实施例中，上述步骤中判断出第一特征值与第一标准特征值差异不在阈值范围内，输出提醒单元根据五官的形状、尺寸、位置、距离以及亮度值偏高或者偏低，提醒亮度不够需要补增高亮粉底等；在一个实施例中，上述步骤中判断出眼部或鼻部第二特征值与标准第二特征值差异不在阈值范围内，输出提醒单元根据局部位置的灰度值差异提醒对应的局部位置补增眼影、鼻影等；在一个实施例中，上述步骤中判断出唇部或腮部第三特征值与标准第三特征值差异不在阈值范围内，输出提醒单元根据局部位置的颜色值补增口红或腮红等。
具体的，输出提醒单元可以进行文字信息输出的提醒，还可以进行语音信息输出的提醒，用户根据提醒进行需要的化妆、补妆操作，这样该系统不仅可以帮助用户实现高效的化妆、补妆，在长期使用过程中，还可以有效帮助用户自身学习并掌握化妆技术。
实施例4：
本实施例提供了一种辅助化妆装置，其包括上述任意一种辅助化妆系统。
所述辅助化妆装置可以为：液晶显示面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
作为本实施例的一种优选方案，所述辅助化妆装置包括手机，所述手机具有摄像头，所述图像采集单元为所述手机的摄像头。
也就是说，利用手机的摄像头对用户进行拍照，即用户可以采用手机的前置摄像机进行拍照，然后进行上述实施例提到的标准特征值的选择、特征值与标准特征值的对比等等，这样该手机不仅可以帮助用户实现高效的化妆、补妆，在长期使用过程中，还可以有效帮助用户自身学习并掌握化妆技术。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种辅助化妆系统，其特征在于，包括：
图像采集单元，用于采集用户脸部图像；
与图像采集单元连接的图像处理单元，用于根据用户脸部图像得到特征值；
与图像处理单元连接的比较单元，用于将所述特征值与标准特征值进行对比，并判断特征值与标准特征值的相似度；
与比较单元连接的输出提醒单元，用于根据比较单元的判断结果提醒相似度差的特征值对应的化妆操作；
所述图像处理单元包括：
图像预处理部，用于将用户脸部图像进行光线补偿、灰度校正、滤波和锐化预处理后得到预处理图像；
特征提取部，用于对所述预处理图像进行特征提取得到特征值；所述特征提取部包括：
第一提取部，用于提取预处理图像的五官的形状、尺寸、位置、距离以及亮度值得到第一特征值；
第二提取部，用于提取预处理图像的局部位置的灰度值得到第二特征值，提取第二特征值包括：逐一提取预处理图像中每一局部位置周边的多个位置的灰度值，并计算大于、等于、小于该局部位置灰度值的个数Cp、Ce、Cn，然后分别计算Cp、Ce、Cn的映射值S1、S2、S3，根据
R＝(IT·(Cp·S1+Ce·S2+Cn·S3)+16·(64-IT)·G)＞＞10
得到灰度值R得到第二特征值，其中，IT为用户自定义参数，其可调整图像平滑滤波的程度，通常IT的范围为1～64；G为当前该局部位置像素的灰度值； 计算Cp、Ce、Cn的映射值S1、S2、S3时，映射关系可通过直方图均衡化得到；
第三提取部，用于提取预处理图像的局部位置的颜色值得到第三特征值。
2.根据权利要求1所述的辅助化妆系统，其特征在于，所述比较单元中存储有：
具有多种不同妆容模式的标准特征值的数据库；
每一妆容模式的标准特征值包括预存的第一标准特征值、第二标准特征值、以及第三标准特征值；所述第一标准特征值包括标准五官的形状、尺寸、位置、距离以及亮度值；所述第二标准特征值包括标准局部位置的灰度值；所述第三标准特征值包括局部位置的颜色值；
所述比较单元还包括：选择部件，用于选择提取数据库中的任意一种妆容模式的标准特征值；
比较器，用于将第一特征值、第二特征值、以及第三特征值分别与第一标准特征值、第二标准特征值、以及第三标准特征值对比；其中，当对比的差异小于阈值时，判断为相似；当对比的差异大于阈值时，判断为不相似。
3.根据权利要求2所述的辅助化妆系统，其特征在于，所述图像采集单元包括摄像部件；
所述输出提醒单元包括文字信息输出部和/或语音信息输出部；其中，当比较器的比较判断结果为不相似时，输出提醒单元针对不相似的特征值进行对应的化妆操作提醒。
4.一种辅助化妆方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集用户脸部图像；
根据用户脸部图像得到特征值；
将所述特征值与标准特征值进行对比，并判断特征值与标准特征值的相似度；
根据判断结果提醒相似度差的特征值对应的化妆操作，
根据用户脸部图像得到特征值包括以下步骤：
将用户脸部图像进行光线补偿、灰度校正、滤波和锐化预处理后得到预处理图像；
对所述预处理图像进行特征提取得到特征值，其中，对所述预处理图像进行特征提取得到特征值包括：
提取预处理图像的五官的形状、尺寸、位置、距离以及亮度值得到第一特征值；
提取预处理图像的局部位置的灰度值得到第二特征值，提取第二特征值包括：逐一提取预处理图像中每一局部位置周边的多个位置的灰度值，并计算大于、等于、小于该局部位置灰度值的个数Cp、Ce、Cn，然后分别计算Cp、Ce、Cn的映射值S1、S2、S3，根据
R＝(TT·(Cp·S1+Ce·S2+Cn·S3)+16·(64-TT)·G)＞＞10
计算灰度值R得到第二特征值，其中，上式中，IT为用户自定义参数，其可调整图像平滑滤波的程度，通常IT的范围为1～64；G为当前该局部位置像素的灰度值； 计算Cp、Ce、Cn的映射值S1、S2、S3时，映射关系可通过直方图均衡化得到；
提取预处理图像的局部位置的颜色值得到第三特征值。
5.根据权利要求4所述的辅助化妆方法，其特征在于，
在将所述特征值与标准特征值进行对比之前还包括提供妆容模式供用户选择的步骤；其中，将所述特征值与标准特征值进行对比是将所述特征值与选定的妆容模式的标准特征值进行对比。
6.根据权利要求4所述的辅助化妆方法，其特征在于，
提取第一特征值包括：将预处理图像中的红绿蓝信号转换到YCbCr空间，提取出五官的形状、尺寸、位置、距离以及亮度值得到第一特征值
提取第三特征值包括：将预处理图像中的第二局部位置红绿蓝信号转换到颜色空间，提取第二局部位置的颜色值得到第三特征值。
7.一种辅助化妆装置，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的辅助化妆系统。
8.根据权利要求7所述的辅助化妆装置，其特征在于，所述辅助化妆装置包括手机，所述手机具有摄像头，所述图像采集单元为所述手机的摄像头。
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