CN108260918A - 一种人体头发信息采集方法、装置及智能修剪装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人体头发信息采集方法、装置及智能修剪装置，属于头发信息采集领域，其中通过在人体头部选取相对固定点来设定磁场，确定人体头部的虚拟圆心点和轴心点，实现在人体头部产生磁的精确可重复定位，并将头皮部位的状态信息和位置信息相结合，得到人体头部的三维定位模型和头皮状态模型，再设置扫描工作带来梳理头发和设置信息采集杆来采集相应的头发信息。本发明的人体头发信息采集及智能修剪的方法及其装置，其结构简单，操作简便，可重复性高，对头发除发根之外的头发状态进行采集，即毛发长度、弹性等信息，可实现头发状态的长期跟踪，并可将采集信息的检测探头更换为修剪探头而实现头发的智能修剪，具有极大的应用和推广价值。

Description

一种人体头发信息采集方法、装置及智能修剪装置

技术领域

本发明属于头发信息采集领域，具体涉及一种人体头发信息采集方法、装置及智能修剪装置。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，人们对于发型及头发健康的要求也越来越高，已经不仅仅局限于以往简单的生活需要，而是对于其有了更高的要求，往往需要体现出不同的个性和不同的审美标准，从而达到提高个人气质及形象与魅力的目的。

头发的健康状态受到多种因素的影响，除个体本身的遗传因素、健康因素以外，还受到如频繁的烫发、染色等物理因素、化学因素或环境因素等各种外界因素的影响，各种因素的共同作用往往会使得个体的毛发出现变粗糙、失去润泽而柔软性下降、摩擦力增加而毛发的整理变困难、毛发断开或发梢分叉等问题，同时产生毛发变细、失去弹性而无活力、塌陷且无曲线感的问题，而对于上述问题的解决或改善往往需要详细采集人体头发的生物和摩擦磨损特性及表面形态，以此来针对上述问题提出针对性的解决方案。

此外，现有技术中，发型的修剪往往是通过理发师手工修剪完成的，理发前，由顾客向理发师指定某种发型进行修剪，但是由于理发师的技术水平、熟练程度、精神状态以及人为主观判断等诸多因素的影响，手工修剪出的发型与指定的发型，难免会造成一定的偏差，影响顾客的用户体验，且人工修剪的效率较低，修建成本较高；而在收集完人体头发信息，如长度信息、发质信息等以后，可根据上述信息来进行发型的智能修剪，提高修剪的精度和效率。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种人体头发信息采集方法、装置及智能修剪装置，其中通过在人体头部建立可重复定位的磁场，设置扫描工作带逐行梳理头发，并设置信息采集杆跟随扫描工作带逐行进行信息采集，并可将采集信息的检测探头更换为修剪探头而实现头发的智能修剪，有效提高头发信息采集的全面性和准确性，实现头发的可重复定位和长期追踪。

为实现上述目的，本发明的一个方面，提供一种人体头发信息采集的方法，用于采集人体头部的头发信息，其步骤如下：

S1：在所述人体头部的正中矢状面上选取位于下颌下缘最低处的下颌下点、位于鼻骨最凹处的鼻梁点和距离所述下颌下点最远的点即后头顶点，根据三点之间的距离关系确定人体头部内的虚拟圆心点，以所述虚拟圆心点确定两个分设于所述人体头部两侧且其连线垂直该正中矢状面并过所述虚拟圆心点的轴心点；

S2：在所述人体头部的正中矢状面外缘及两所述轴心点上设置至少一个磁场源和多个磁检测器，由所述磁场源在该人体头部产生磁场并由多个所述磁检测器确定磁场中的相对位置；

S3：设置可在所述人体头部全头皮部位的任意位置进行移动扫描定位的检测探头，所述检测探头上设置有磁检测器或磁场源，以其在所述人体头部全头皮部位的移动扫描来反馈其所处头皮部位的位置信息及头皮状态信息，继而可在所述磁场中实现所述人体头部全头皮部位在磁场中的定位及状态信息采集，并可根据各定位点数据形成所述人体头部的三维定位模型和头皮状态三维模型；

S4：对应两所述轴心点设置扫描工作带，所述扫描工作带的两端分别活动连接在轴心点上，该扫描工作带可绕该轴心点连线转动以实现对人体头部的头发附着区域的头发的逐行梳理；

S5：对应所述扫描工作带设置若干根信息采集杆，所述信息采集杆可随所述扫描工作带的逐行梳理而逐行移动，并进而逐行采集所述人体头部头皮区域的头发并检测，进而可得到所述人体头部的头发信息。

作为本发明的进一步改进，所述虚拟圆心点的确定方法如下：

将所述下颌下点与所述后头顶点相连成一条直线，从所述鼻梁点引出一射线与该直线相交，移动该交点的位置直至其与所述鼻梁点和所述后头顶点的距离相等，此交点便为所述发型模特头部脑颅内的虚拟圆心点。

作为本发明的进一步改进，所述磁场源设置在所述下颌下点上，并在所述鼻梁点、所述后头顶点和两所述轴心点上分别设置有磁检测器。

本发明的另一个方面，提供一种人体头发信息的采集装置，用于采集人体头部的头发信息，其特征在于，该采集装置包括：

可确定分设于所述人体头部正中矢状面两侧的两轴心点的至少一个磁场源和多个磁检测器，所述磁场源和所述磁检测器可将所述人体头部置于磁场中并可实现所述人体头部全头皮部位的三维定位；

两端分别可设置在所述轴心点上并可绕该轴心点连线旋转的扫描工作带，所述扫描工作带可将所述人体头部的一行头发梳理好以供信息采集；以及

对应所述扫描工作带设置的多个信息采集杆，所述信息采集杆的前端设置有取发小爪和检测探头，可对所述扫描工作带梳理后的头发进行抓取并检测，采集所述扫描工作带梳理后的一行头发的信息，继而所述扫描工作带可绕所述轴心点连线旋转以完成头发的梳理，且所述信息采集杆可跟随所述扫描工作带运动并完成头发信息的采集。

作为本发明的进一步改进，所述磁场源设置在所述人体头部正中矢状面外缘上位于下颌下缘最低处的下颌下点，所述磁检测器分别设置在所述人体头部正中矢状面外缘和两所述轴心点上。

作为本发明的进一步改进，还包括呈U型结构的头部支架，其可用于所述人体头部的下颌放置其上并固定，且所述头部支架的两端分别对应两所述轴心点设置以使得所述扫描工作带的端部可活动连接其上。

作为本发明的进一步改进，对应所述信息采集杆在所述人体头部上方设置有采集杆支架，其为圆弧状结构，所述信息采集杆间隔设置在所述采集杆支架上，并可在所述采集杆支架上反复伸缩。

作为本发明的进一步改进，所述采集杆支架的两端分别设置在信息采集座上，所述信息采集座对应所述轴心点设置，且所述采集杆支架的端部可在所述信息采集座上旋转以适应所述扫描工作带的转动。

作为本发明的进一步改进，所述信息采集杆可在所述取发小爪抓取头发后缩回，直至所述取发小爪抓取的头发脱落，从而可通过所述信息采集杆回缩的距离测量所述头发的长度信息。

本发明的另一个方面，提供一种人体头发智能修剪的装置，用于对人体头发进行智能修剪，其特征在于，该装置由将所述人体头发信息的采集装置中的检测探头替换为修剪探头得到，所述修剪探头可在所述取发小爪抓取的头发到达指定长度后将头发剪断，从而实现所述人体头发的智能修剪。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明的人体头发信息采集方法、装置，其中通过在人体头部选取相对固定的下颌下点、鼻梁点和后头顶点，确定人体头部的虚拟圆心点和轴心点，在相应固定点上设置电磁场源和磁检测器，实现在人体头部产生磁场来进行定位，并通过设置检测探头在人体头皮部位的扫描来确定头皮部位的状态信息和位置信息，从而将全头皮部位上的位置信息和状态信息相结合，得到人体头部的三维定位模型和头皮状态模型，有效提升了全头皮部位定位的准确性和可重复性；

(2)本发明的人体头发信息采集方法、装置，其通过在轴心点设置扫描工作带，并对应扫描工作带设置信息采集杆，以扫描工作带逐行梳理头皮部位的头发且通过信息采集杆逐行采集头发的信息，有效保证了采集信息的全面性和准确性；

(3)本发明的人体头发信息采集方法、装置，其通过设置头部支架来固定人体头部和扫描工作带的端部，充分保证了扫描工作带在工作时的稳定性和一致性，确保了在头部三维定位的精准度，提高了定位的可重复性；

(4)本发明的人体头发信息采集方法、装置，其设置采集杆支架来支撑信息采集杆，通过采集杆支架的转动来适应扫描工作带在头部的梳理，整个信息采集工作逐行进行，进一步保证信息采集的准确性和全面性，确保了信息采集杆的稳定工作；

(5)本发明的人体头发智能修剪装置，其通过将信息采集杆上的检测探头替换为修剪探头，实现了头发抓取到指定长度后的智能修剪，确保了头发修剪的长度准确性；

(6)本发明的人体头发信息采集方法、装置及智能修剪装置，其方案设置的结构简单，操作简便，可重复性高，能有效实现人体头部头发立体信息的精确采集，并实现头发的精准定位和长期跟踪，具有极大的应用和推广价值。

附图说明

图1是本发明实施例中人体头发信息采集装置的整体结构正视图；

图2是本发明实施例中人体头发信息采集装置的整体结构后视图；

图3是本发明实施例中人体头发信息采集装置的头部支架及扫描工作带结构正视图；

图4是本发明实施例中人体头发信息采集装置的头部支架及扫描工作带结构侧视图；

图5是本发明实施例中人体头发信息采集装置的轴心点支架结构示意图；

图6是本发明实施例中人体头发信息采集装置的检测探头结构示意图；

图7是本发明实施例中人体头发信息采集装置的信息采集杆的伸缩结构示意图；

图8是本发明实施例中人体头发信息采集装置的采集杆支架结构示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1.人体头部，2.头部支架，3.下颌下点电磁场源，4.鼻梁加压支撑臂，5.鼻梁点磁检测器，10.耳朵压片，11.耳朵压片旋钮，13.轴心点支架，14.轴心点磁检测器，15.轴心点定位臂，16.定位臂固定旋钮，20.扫描工作带，21.梳齿，22.弹性带，23.支架槽，30.信息采集杆，31.采集杆支架，31a.A支架，31b.B支架，31c.C支架；32.信息采集座，41.采集A区，42.采集B区，43.采集C区，50.检测探头，51.取发小爪，52.毛发镜，60.采集杆工作引导绳，61.传动轮，62.转向轮，63.顶压小轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明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。

每种不同的发型在其头皮的各区域有其特定的长度或长度关系，相同的发型在头皮各区域具有相同的长度或长度关系，同一发型在不同个体的头皮各区域具有成比例关系或成规则的长度或长度关系。也就是说，测量出某一发型在头皮各区域头发的特定长度或头皮各区域之间头发的长度关系，就可以据此将此发型后期反复在相同个体的头上重现，也可以将此发型的各长度数据在其他个体的头上按照一定的比例关系或一定规则的方式重现出相同的发型。

本发明优选实施例中的人体头发信息采集方法，基于人体头部的形态特征来实现，由于人体的头部肌肉比较浅薄，头的基本造型特征是由头骨的形状决定的，人体整个头颅分为脑颅和面颅，脑颅侧面呈现基本规则的圆形，顶面呈卵圆形，人体头发绝大部分都附着在以脑颅为基础的头部之上，故而人体头发信息的采集方法是针对脑颅位置的头发信息进行采集。

进一步地，本发明优选实施例中采集人体头发信息的步骤如下：

首先，确定脑颅内虚拟圆心点及脑颅两侧轴心点；先确定人体头部1的正中矢状面，即过人体头部虚拟圆心点并使得头体两部两侧大致对称的竖向平面，选取下颌下点、后头顶点、鼻梁点和脑后颈点，具体地，优选实施例中的下颌下点指下颌下缘最低点，即下颌下缘与头部相交的点、后头顶点优选指人体头部正中矢状面上，距离下颌下点最远的点，而鼻梁点为人体鼻骨在头部正中矢状面的最凹点；继而将下颌下点与后头顶点连成一直线，该直线过虚拟圆心点，从鼻梁点引出一射线与该直线相交，当鼻梁点距交点的距离与后头顶点距该交点的距离相等时，该交点便为人体头部1脑颅内的虚拟圆心点，而轴心点为该虚拟圆心点与头部正中矢状面垂直至脑颅两侧的点，从而可以确定虚拟圆心点和轴心点。

其次，人体头部1头皮部位的三维定位；确定虚拟圆心点和轴心点以后，以其为基础，建立相应的位置坐标来实现头皮部位的三维定位；

优选实施例中采用磁场来进行头皮部位的三维定位，利用磁场对非磁屏蔽物体(如人体)的穿透性，实现人体相应部位的三维定位，与X射线透视定位方法、超声波定位，放射性元素标记定位相比，具有精度高、无创伤，无损害、避免电离辐射，操作简便等特点。在人体头部1几个固定测点上，布置一个或若干个磁场源在人体头部形成磁场，优选实施例中的磁场源为电磁场源，也可以为永磁体等其他可产生磁场的装置，再设置含有磁检测器或磁场源的检测探头，由检测探头在人体头部1的全头皮部位进行扫描检测，通过检测探头的磁检测器反馈的数据信息，计算出检测探头的精确位置，从而实现人体头部相应头皮部位的三维定位；进一步优选地，检测探头可设置在圆弧形的导轨上，导轨的两端分别设置在两各轴心点上并可绕轴心点旋转，从而实现导轨对全头皮部位的扫描覆盖，即检测探头的扫描范围对全头皮部位的覆盖，且优选实施例中的检测探头可在导轨中往复移动，继而可通过检测探头的逐行扫描实现人体头部1全头皮部位的定位和头皮状态的采集。

进一步地，通过检测探头来采集头皮部位相应位置处的状态信息，优选实施例中检测探头检测的头皮状态信息包括其所处头皮区域毛囊的数量、密度、健康状态和生长角度，以及对应毛囊中头发的分布情况、生长方向、数量、密度、直径、色泽、健康状态和皮下毛细血管扩张等等信息及数据；由于人体头部1的头皮部位附着头发，要避开头发的影响，检测探头须插入头发内并直达头皮部位，才能采集到头皮部位的图像、数据以及三维形态，故而设置可插入头发内并可直达头皮部位在全附着头发的头皮部位运行的检测探头，以其在全头皮部位进行扫描，从而完成人体全头皮部位各位置点的状态检测，采集头皮各部位的毛发信息及毛囊信息，如头皮各部位的头发分布情况、生长方向、数量、密度、直径、色泽等信息及数据。

进一步地，将检测探头采集的各位置信息和该位置的头皮状态信息一一对应，并将各位置点依次连接，便可实现人体头皮部位相应位置的状态信息与位置信息的对应，继而将上述对应的信息进行处理并建模，便可实现人体头部1各头皮部位状态信息的三维建模，实现任意头皮部位状态信息的实时监测。

再次，以两轴心点的连线为轴设置扫描工作带20，即其两端分别对应固定在一处轴心点上，并可绕该轴心点从后至前或从前至后旋转，从而覆盖整个头发附着区域的扫描；进一步地，设置若干根信息采集杆30来完成头发信息的采集，各信息采集杆30跟随扫描工作带20的转动来完成各行头发信息的采集，信息采集杆30的端部可与人体头部1的头皮部位抵接，并可抓取该对应头皮部位的一缕头发进行信息采集；优选实施例中的信息采集杆30与头皮部位垂直设置，其优选为中空设置并在其前端设置有传感器，通过信息采集杆30的伸缩来完成头发的抓取和信息的采集；

最后，将各信息采集杆30采集的信息传至计算机系统，由计算机系统生成对应的包含有头皮各区域毛发长度等信息的发型三维模型，并将其存放在云端或者计算机系统中，以方便下一次调用。

进一步地，优选实施例中对于人体头部1上头发信息的采集通过采集装置来完成，如图1～8中所示。具体地，优选实施例中运用该装置进行头发信息采集时，将人体头部1放置在如图1所示的头部支架2中，头部支架2上对应人体头部1的下颌下点(即下颌下缘最低点，也即下颌下缘与头部正中矢状面相交的点)设置有下颌下点电磁场源3，以发出电磁场将头皮部位的位置进行定位；进一步地，优选在头部支架2的后端设置耳朵压片10，其可将被测人员耳朵的外耳廓上部耳轮向中心折叠后按压在头皮上，压低耳朵的高度，并使耳朵周围的发际线全部显露出来，耳朵压片10的边缘与被测人员头皮紧密贴合，便于扫描工作带20通过；进一步优选地，头部支架2的外部优选为硬质材料制成，不宜变形，其上端前部设置有面部固定旋钮，拧紧该旋钮后，可将其下的面部压片抵压在被测人员的颧骨或颞骨之上，将被测人员的头部固定在头部支架2中。

进一步地，在人体头部1的固定前，需要保证被测人员的头部正中矢状面处于头部支架2的正中位置，再由面部固定旋钮进行固定；设置鼻梁加压支撑臂4来实现鼻梁点处磁检测器5的安置，鼻梁点加压支撑臂4可安置在头部支架2的外侧，与头部支架2保持一定的活动连接关系，其前端放置在被测人员鼻梁上，前端中央最上方的鼻梁点磁检测器5放置在被测人员鼻梁点(即人体鼻骨在头部正中矢状面的最凹点)上，且鼻梁加压支撑臂4优选为外部硬质的材料制成，不易产生变形；进一步地，头部支架2固定完成后，再将鼻梁加压支撑臂4后部的耳朵压片旋钮11拧紧，将耳朵压片10及头部支架2的上端的后部更紧密的抵压在被测人员的头部之上，将被测人员的头部牢牢固定在头部支架2中。

进一步地，人体头部1固定好后，计算机系统根据人体头部1下颌下点电磁场源3及鼻梁点磁检测器5的磁场信息，计算出两者之间的位置关系，并匹配现有的被测人员头部的三维模型后，在屏幕上同步显示出被测人员头部的三维模型与头部支架2固定后的结构关系，给出并显示被测人员头部三维模型脑颅两侧轴心点的正确位置，检测并显示出轴心点支架13上的轴心点磁检测器14的位置，操作人员根据屏幕上两者之间的位置关系，通过调节头部支架2上端的轴心点定位臂15的长度及角度将被测人员脑颅两侧的轴心点支架13调整到正确的轴心点位置上，并拧紧定位臂固定旋钮16进行固定。为了更好的匹配事先取得的被测人员头部的三维模型，也可在头部支架2或鼻梁加压支撑臂4或扫描工作带20的相应位置上设置更多的电磁场源或磁检测器，用于检测出被测人员头部的测点信息。

进一步地，扫描工作带20两端开设有支架槽23，如图5中所示，轴心点支架13下部的叉齿插入该支架槽23中，实现扫描工作带20端部的固定；由于人体头部1的大小不同，而且脑颅顶面呈卵圆形，扫描检测时，随人体头部1前后形态的变化，扫描工作带20的顶端距的两下端的距离也会发生变化，故而在扫描工作带20两端的轴心点支架13之间设置有弹性带22，其具有弹性并可将扫描工作带20始终压制在人体头部1的头皮之上，保证两者之间的紧密贴合，此时，轴心点支架13的叉齿会在扫描工作带20两端的支架槽23中上下移动，自动适应距离的变化。

进一步地，优选实施例中的扫描工作带20与头皮相对的表面上或者该表面的两侧设置有软性梳齿21，用于扫描工作带20前后移动时，梳顺被测人员的头发，扫描工作带20可向前或向后移动，被测人员头皮各区域头发等信息，也可从后至前，或从前至后进行扫描，改变扫描方向时，可将扫描工作带20卸下后，调转方向安置即可。

进一步地，对应扫描工作带20设置的信息采集杆30设置在如图1中所示的采集杆支架31中，优选呈等间距排列，优选实施例中的采集杆支架31呈规则的半圆形，并优选为不变形的硬质材料制成，与人体头部1保持一定的距离(一般的头发长度不会超过1m，可设置一个1m内的合适的距离，在此处不做具体限定)，其两端优选安置在信息采集座32上，并可在信息采集座32内的电机带动下绕其端部连接点旋转；进一步地，检测前操作人员可将其旋转的轴心与被测人员脑颅两侧的轴心点连线调整到一条直线上；采集杆支架31上等距离安置的若干信息采集杆30的数量优选为20根，其也可以根据实际需要优选为15根、18根、22根、25根，或者更多根或更少根，且每根信息采集杆30的下端均指向被测人员脑颅两侧轴心点连线的中点(即脑颅内虚拟圆心点17)，信息采集杆30也由具有一定强度，优选由不变形的硬质材料制成。

进一步地，优选实施例中的信息采集杆30进行信息采集时，扫描工作带20向前或向后移动一行，将被测人员头发梳理出一条待检区域，由于采集杆支架31与扫描工作带20被安置在同一轴线上，可在计算机系统的控制下将采集杆支架31旋转到待检区域的正上方，此时，其上的信息采集杆30对准待检区域，信息采集时，信息采集杆30向前伸出，直达被测人员待检区域所指向的头皮处。由于信息采集杆30前端的检测探头50大于其采集的头皮区域，且相邻两个检测探头50中间留有一定的间距，所以信息采集不能一次性完成。进一步地，将待采集区域的头皮分成若干组相邻的采集A区41、采集B区42、采集C区43，由多个采集杆支架31与之对应，即A支架31a、B支架31b、C支架31c，再由各支架上的信息采集杆30分批进行采集。虽然人体头部1的大小不尽相同，偏小的头型信息采集时A区41、B区42、C区43会出现部分重叠，但是不论重叠的区域有多少，都不会对头发信息的采集工作造成影响，只需进行重叠筛选即可。

进一步地，优选实施例中的信息采集杆30前端结构如图6中所示，其前端有检测探头50，检测探头50的前端有取发小爪51，为了提高发型设计及三维头发建模时的精细度，取发小爪51优选每次可抓取0.5cm²面积头皮上的头发，也可以设置为抓取更大或更小面积头皮上的头发，取发小爪51也可设置为其它形式或样式。当信息采集杆30向前伸出时，取发小爪51前端伸入其对应的待检区域已梳顺的头发内，抵住头皮后，由于压力作用前端合拢，抓取并锁定其正前方待检区域头皮上的头发。检测探头50的后部或侧部优选设置有微型毛发镜52，可对抓取到的头发进行观察、摄像或拍照，采集的图像信息传至计算机系统后进行计算、统计、分析并存档。可使用一种软质不透光的材料制成一个遮光套，包裹在检测探头50的外部，检测时使用毛发镜52自带的特定光源，从而提高图像信息采集的质量。检测探头50内部还可设置各种其它传感器，用于检测出抓取的头发长度、颜色、润泽、摩擦系数及弹性等各种数据，且一个检测探头50内可以同时设置多个传感器来同时检测各种数据，也可只设置一种传感器一次检测一种数据，同一采集杆支架31上的信息采集杆30前端的检测探头50内的传感器也可间隔着布置，如有的内部布置，有的内部并不布置，或有的内部布置A传感器，而有的内部布置B传感器等等多种形式，从而降低装置的成本，但是用于检测头发长度的传感器每个的内部都需要布置。检测探头50内的传感器具体如何布置可根据实际需要进行优选，在此不作具体限定，所属技术领域的技术人员可有多种方案来实现。

进一步地，如图7中所示，采集杆支架31内优选安置有采集杆工作引导绳60，其一端在信息采集座32内的电机带动下，可在采集杆支架31内横向运动，带动传动轮61旋转，转向轮62与传动轮61垂直接触，从而改变了旋转方向，并随之旋转。由于转向轮62与顶压小轮63共同夹持了信息采集杆30，在旋转的转向轮62的带动下信息采集杆30在采集杆支架31内产生纵向运动，靠近或远离人体的头皮，从而使其在采集杆支架31内向前伸出或向后缩回；进一步地，当在信息采集时，同一采集杆支架31内的所有信息采集杆30在同一采集杆工作引导绳60的带动下，同时向前伸出，当其中某一个信息采集杆30前端检测探头50前的取发小爪51抓取并锁定了对应的检测区域头皮上的头发时，向信息采集杆30端部的顶压小轮63反馈一个信号，顶压小轮63在一个开关电路的控制下，离开信息采集杆30的端部。此时，信息采集杆30上部旋转的转向轮62提供的摩擦力，在没有与下部的顶压小轮63的共同夹持作用的情况下，不能使信息采集杆30产生移动，从而停止了其向前伸出的运动。当所有信息采集杆30前端检测探头50前的取发小爪51全部抓取完并锁定了各自对应的检测区域头皮上的头发时，且所有信息采集杆30下部的顶压小轮63全部离开后，信息采集座32内的电机产生反转，采集杆支架31内的采集杆工作引导绳60反向运动，此时，所有信息采集杆30下部的顶压小轮63复位，重新与其上部的转向轮62共同夹持信息采集杆30，在反向旋转的转向轮62的带动下所有信息采集杆30向后缩回。信息采集杆30缩回的过程中，前端的检测探头50内的各种传感器对抓取到的头发进行检测，如通过安置的应变传感器测量摩擦力和摩擦系数，用计算机系统采集摩擦信号，从而分析并统计出头发的品质和受损程度等等各种头发信息数据。当某一信息采集杆30缩回到一定的位置时，抓取的头发脱离取发小爪51，采集的信号突然消失，如摩擦力突然归零，此时该信息采集杆30缩回的距离即为该缕头发的长度信息。当同一行信息采集区域头皮上的头发长度等信息采集完毕后，采集杆支架31向前或向后移动一行，重复以上过程再进行下一行的头发长度等信息的采集工作，从而完成整个人体头部1的头发信息采集，再由计算机系统对采集到的信息进行分析整理，形成人体头部1的头发信息模型，上述头发信息模型可进一步优选应用于人体头部1发型的智能修剪。

进一步地，本发明优选实施例中的检测探头50可更换成修剪探头，以此可实现人体头部1发型的智能修剪，通过对待修剪的发型进行建模，确定每一块头皮区域的头发长度，再由信息采集杆30前端的修剪探头前方的取发小爪51抓取头皮相应区域的一缕头发后，信息采集杆30向后缩回，缩回时当拉开的头发到达了指定的长度时，修剪探头内的修剪装置将头发剪断，即可完成相应发型的修剪；如果计算机系统内有某一发型确定的含头发长度信息的发型信息三维模型，即可根据其长度的数值进行修剪，从而实现在同一个体上的反复复用，也可通过发型复用时比对的头部三维模型的比例关系或者根据不同的头型复用时而制定出的相应规则，换算出的头皮各区域的头发长度的具体数值进行修剪，从而在不同的个体之间实现发型的复用，而本发明优选实施例中头发信息采集装置以人体头部1脑颅两侧选取的轴心点为轴进行扫描，可覆盖头皮绝大多数的头发附着区域，故而人体头部1高达95％以上的头发可完成发型的智能修剪，其余未修剪到的死角部分，只需由普通的非专业人员(理发师等)稍作补充修剪后，即可完成对整个发型的修剪工作；进一步地，修剪探头内的修剪装置及形式不作具体限定，其可是剪刀式、刀片式也或是光纤激光式等等，只要能在指定的长度剪断头发即可，并不限于某一具体形式，本领域的技术人员可根据实际需要进行优选确定。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种人体头发信息采集的方法，用于采集人体头部(1)的头发信息，其步骤如下：

S1：在所述人体头部(1)的正中矢状面上选取位于下颌下缘最低处的下颌下点、位于鼻骨最凹处的鼻梁点和距离所述下颌下点最远的点即后头顶点，根据三点之间的距离关系确定人体头部(1)内的虚拟圆心点，以所述虚拟圆心点确定两个分设于所述人体头部(1)两侧且其连线垂直该正中矢状面并过所述虚拟圆心点的轴心点；

S2：在所述人体头部(1)的正中矢状面外缘及两所述轴心点上设置至少一个磁场源和多个磁检测器，由所述磁场源在该人体头部(1)产生磁场并由多个所述磁检测器确定磁场中的相对位置；

S3：设置可在所述人体头部(1)全头皮部位的任意位置进行移动扫描定位的检测探头，所述检测探头上设置有磁检测器或磁场源，以其在所述人体头部(1)全头皮部位的移动扫描来反馈其所处头皮部位的位置信息及头皮状态信息，继而可在所述磁场中实现所述人体头部(1)全头皮部位在磁场中的定位及状态信息采集，并可根据各定位点数据形成所述人体头部(1)的三维定位模型和头皮状态三维模型；

S4：对应两所述轴心点设置扫描工作带(20)，所述扫描工作带(20)的两端分别活动连接在轴心点上，该扫描工作带(20)可绕该轴心点连线转动以实现对人体头部(1)的头发附着区域的头发的逐行梳理；

S5：对应所述扫描工作带(20)设置若干根信息采集杆(30)，所述信息采集杆(30)可随所述扫描工作带(20)的逐行梳理而逐行移动，并进而逐行采集所述人体头部(1)头皮区域的头发并检测，进而可得到所述人体头部(1)的头发信息。

2.根据权利要求1所述的人体头发信息采集的方法，其中，所述虚拟圆心点的确定方法如下：

将所述下颌下点与所述后头顶点相连成一条直线，从所述鼻梁点引出一射线与该直线相交，移动该交点的位置直至其与所述鼻梁点和所述后头顶点的距离相等，此交点便为所述发型模特头部脑颅内的虚拟圆心点。

3.根据权利要求1或2所述的人体头发信息采集的方法，其中，所述磁场源设置在所述下颌下点上，并在所述鼻梁点、所述后头顶点和两所述轴心点上分别设置有磁检测器。

4.一种人体头发信息的采集装置，用于采集人体头部(1)的头发信息，其特征在于，该采集装置包括：

可确定分设于所述人体头部(1)正中矢状面两侧的两轴心点的至少一个磁场源和多个磁检测器，所述磁场源和所述磁检测器可将所述人体头部(1)置于磁场中并可实现所述人体头部(1)全头皮部位的三维定位；

两端分别可设置在所述轴心点上并可绕该轴心点连线旋转的扫描工作带(20)，所述扫描工作带(20)可将所述人体头部(1)的一行头发梳理好以供信息采集；以及

对应所述扫描工作带(20)设置的多个信息采集杆(30)，所述信息采集杆(30)的前端设置有取发小爪(51)和检测探头(50)，可对所述扫描工作带(20)梳理后的头发进行抓取并检测，采集所述扫描工作带(20)梳理后的一行头发的信息，继而所述扫描工作带(20)可绕所述轴心点连线旋转以完成头发的梳理，且所述信息采集杆(30)可跟随所述扫描工作带(20)运动并完成头发信息的采集。

5.根据权利要求4中所述的人体头发信息的采集装置，其中，所述磁场源设置在所述人体头部(1)正中矢状面外缘上位于下颌下缘最低处的下颌下点，所述磁检测器分别设置在所述人体头部(1)正中矢状面外缘和两所述轴心点上。

6.根据权利要求4或5中所述的人体头发信息的采集装置，其中，还包括呈U型结构的头部支架(2)，其可用于所述人体头部(1)的下颌放置其上并固定，且所述头部支架(2)的两端分别对应两所述轴心点设置以使得所述扫描工作带(20)的端部可活动连接其上。

7.根据权利要求4～6中任一项所述的人体头发信息的采集装置，其中，对应所述信息采集杆(30)在所述人体头部(1)上方设置有采集杆支架(31)，其为圆弧状结构，所述信息采集杆(30)间隔设置在所述采集杆支架(31)上，并可在所述采集杆支架(31)上反复伸缩。

8.根据权利要求7所述的人体头发信息的采集装置，其中，所述采集杆支架(31)的两端分别设置在信息采集座(32)上，所述信息采集座(32)对应所述轴心点设置，且所述采集杆支架(31)的端部可在所述信息采集座(32)上旋转以适应所述扫描工作带(20)的转动。

9.根据权利要求4～8中任一项所述的人体头发信息的采集装置，其中，所述信息采集杆(30)可在所述取发小爪(51)抓取头发后缩回，直至所述取发小爪(51)抓取的头发脱落，从而可通过所述信息采集杆(30)回缩的距离测量所述头发的长度信息。

10.一种人体头发智能修剪的装置，用于对人体头发进行智能修剪，其特征在于，该装置由将权利要求4～9中任一项所述的人体头发信息的采集装置中的检测探头(50)替换为修剪探头得到，所述修剪探头可在所述取发小爪(51)抓取的头发到达指定长度后将头发剪断，从而实现所述人体头发的智能修剪。