CN109894753A - 激光智能白色毛发自动修剪器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了激光智能白色毛发自动修剪器，包括处理器设备、开关机构、毛发固定机构、取像机构、激光器和振镜机构；开关机构控制毛发固定机构夹持毛发和处理器设备；取像机构拍摄毛发固定机构夹持的毛发区域，得到毛发图像并发送至处理器设备；处理器设备对毛发图像中的白色毛发位置进行识别判断，并向激光器和振镜机构发送控制信号；激光器根据控制信号发射激光至振镜机构，振镜机构调节激光发射角度，从而对毛发固定机构夹持的白色毛发进行修剪。本发明在图像识别的基础上，结合激光控制对白色毛发进行剪切，不仅执行效率高、速度快，而且振镜对激光的控制精度高，可以实现白色毛发的精准剪切，用户体验效果好。

Description

激光智能白色毛发自动修剪器

技术领域

本发明涉及理发工具技术领域，特别涉及激光智能白色毛发自动修剪器。

背景技术

随着年龄的增长，人们逐渐长出白发，当人们开始出现白发时，白发的数量不多，基本属于白发较少人群，为了美发，人到中年头发渐白，目前为了去除难看的白发公认的方法有：1、染发这种方式不仅对头发头皮造成伤害，且当白发长出来时又必须重新染发，反复的伤害身体。2、有的人直接拔去白发，不适合白发较多的情形，不仅伤害皮肤，还容易感染。3、还有的人直接把头发剪光，影响外表形象。

目前市面上存在的理发剪，不能对头发颜色进行分辨和选择性修剪，仅能将头发进行统一剪断，无法单独将白发从根部进行剪切，更不能保证剪切动作的高效性和精准度。

因此，如何提供一种高效、高精准度的激光智能白色毛发自动修剪器是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对上述研究现状和存在的问题，本发明提供一种激光智能白色毛发自动修剪器。具体方案如下：

本发明公开了激光智能白色毛发自动修剪器，包括处理器设备、开关机构、毛发固定机构、取像机构、激光器和振镜机构；所述开关机构连接所述毛发固定机构和所述处理器设备；所述处理器设备连接所述取像机构、所述激光器和所述振镜机构；其中，

所述开关机构控制所述毛发固定机构夹持毛发，并向所述处理器设备发送夹持完成指示信号；

所述处理器设备根据夹持完成指示信号向所述取像机构发送取像控制指令，所述取像机构根据取像控制指令拍摄所述毛发固定机构夹持的毛发区域，得到毛发图像并发送至所述处理器设备；

所述处理器设备对毛发图像中的白色毛发中心点位置进行识别判断，并向所述激光器和所述振镜机构发送控制信号；

所述激光器根据控制信号发射激光至所述振镜机构，所述振镜机构位于所述毛发固定机构顶部，并根据控制信号调节激光发射角度，从而对所述毛发固定机构夹持的白色毛发进行修剪。

本发明在图像识别的基础上，结合激光控制对白色毛发进行剪切，不仅执行效率高、速度快，而且振镜对激光的控制精度高，可以实现白色毛发的精准剪切，用户体验效果好。

优选的，包括带有手柄的外壳，所述外壳内设置有安装架，所述开关机构、毛发固定机构、取像机构、振镜机构均安装在所述安装架上。本发明结构简单，集成度高。

优选的，所述激光器通过光纤或导光臂连接有激光准直隔离器，所述激光准直隔离器连接所述振镜机构；所述光纤或导光臂穿过所述手柄，且所述激光准直隔离器位于所述手柄内。激光器作为激光光源的发射端，激光准直隔离器将激光器发射的光束进行扩束，并隔离反射光，再定向发射至振镜机构。

优选的，所述毛发固定机构安装在所述安装架底部，所述毛发固定机构包括取像透光导槽头，以及位于所述取像透光导槽头外侧的梳理夹固齿；

所述梳理夹固齿包括呈排列结构的若干个齿梳，所述若干个齿梳顶部设有连接部；

所述取像透光导槽头包括固定部和设置在所述固定部底部的若干个压合齿；所述压合齿位于所述齿梳顶部，且所述固定部固定在所述安装架的底端；所述压合齿的宽度与所述齿梳的宽度相匹配，且所述压合齿内沿齿径向方向设有上下贯通的透光槽；

所述梳理夹固齿相对所述取像透光导槽头水平移动，且沿与所述压合齿压紧方向移动，所述齿梳与所述压合齿位置重叠压合，对毛发进行夹持。梳理夹固齿相对取像透光导槽头平移后，所述压合齿的底面能够与齿梳的底边顶面紧密接触，以保证毛发在二者间夹紧固定。被夹紧的毛发在透光槽底部露出，且透光槽能够满足取像机构对透光槽底部露出毛发进行拍照取像，保证了光路无遮挡。毛发固定机构位于安装架底端更有益于贴合皮肤，以便于从白发根部进行剪切。

优选的，所述压合齿呈散射状分布。压合齿的散射状分布结构与取像机构的拍摄取像角度相适配，有利于保证取像的完整性；同时与振镜机构折射出的激光光路相适配，保障了激光剪切的精准定位。

优选的，所述开关机构包括扳手、连杆一、弹簧、连轴、曲柄连杆；所述扳手位于所述手柄的底部，且所述扳手与所述外壳通过转轴一铰接；所述扳手的一端穿过所述外壳，且通过转轴二与所述连杆一的一端铰接；所述连杆一的另一端通过所述连轴连接所述曲柄连杆的一侧边，所述连轴垂直位于所述连杆一和所述曲柄连杆之间；所述曲柄连杆的另一侧边连接所述连接部；所述曲柄连杆的弯折点通过转轴固定在所述安装架上；所述弹簧的一端固定在所述曲柄连杆与所述连轴连接的一侧边；另一端与所述安装架相连，且位于所述曲柄连杆的顶部。本发明的开关机构将扳手的提拉操作准确地转化为梳理夹固齿相对取像透光导槽头的平移操作，操作简单、易用，且曲柄连杆的设计能够保证扳手提拉力到齿梳与压合齿之间的压紧力的转化。

优选的，所述开关机构还包括触发杆和触点开关，所述触发杆设置在所述扳手的顶面，所述触点开关安装在所述安装架的外侧面上，且与所述触发杆的位置相对应；所述扳手上提，所述触发杆触动所述触点开关的触发点；所述触点开关通过通讯线与所述处理器设备电连接，并向所述处理器设备发送夹持完成指示信号。通过扳手的一次性动作，既能够控制毛发固定机构夹紧毛发，又可以向处理器设备发送指示信号，使得处理器设备向取像机构发送取像指令，控制过程自动化程度高。

优选的，所述曲柄连杆连接在所述连接部的一端，所述连接部的另一端与所述安装架铰接。铰接结构有利于保证梳理夹固齿平移压紧过程的稳定性，同时保证梳理夹固齿的受力均衡。

优选的，所述开关机构还包括挡板和连杆二；所述挡板通过横轴固定在所述振镜机构和所述毛发固定机构之间的挡板，用于遮挡激光；所述横轴架设在所述安装架内部；所述挡板铰接在所述连杆二的底端，所述连杆二的顶端与所述转轴二铰接。挡板能够保证在开关机构打开的同时翻转开启，激光能够投射在毛发固定区域，在开关机构关闭状态下，挡板不执行翻转开启动作，遮挡光路，保证激光剪切的操作安全性。

优选的，所述取像机构位于所述毛发固定机构的顶部一侧，包括工业相机、辅助光源和镜头；所述工业相机、所述辅助光源均与所述处理器设备电连接；所述镜头与所述工业相机连接，所述工业相机通过所述镜头对所述毛发固定机构夹持的毛发区域进行拍照，得到所述毛发图像；所述辅助光源位于所述镜头的底部，且对所述毛发固定机构夹持的毛发区域提供照明。取像机构安装于所述毛发固定机构的顶部一侧，不仅节省了空间，而且不会遮挡影响激光光路，保证了产品的紧凑型和功能完整性。

本发明相较现有技术具有以下有益效果：

1、本发明采用激光剪切方式对白色毛发进行修剪，该白色毛发修剪器的推广能够避免染发类产品对人体的伤害，环保无污染，使用过程安全可靠；

2、本发明结构紧凑，设计合理，便于操作者手持使用；

3、本发明结合图像识别检测技术和激光控制技术，准确提取白色毛发的位置坐标信息，保证了控制精度；本发明的结构设计摒弃了机械剪切操作，简化了结构的同时，节省作业时间，提高了剪切操作的效率；

4、振镜机构根据处理器设备识别的白色毛发中心点位置坐标信息改变激光光路，从而达到指定坐标剪切的功能，自动化程度更高；

5、本发明对毛发固定机构所夹持的毛发区域中的白色毛发可在几秒钟之内完成剪切操作，时间短，动作快，满足一次性处理多根白发。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明激光智能白色毛发自动修剪器的整体结构示意图；

图2为本发明毛发固定机构的立体结构示意图；

图3为本发明梳理夹固齿的立体结构示意图；

图4为本发明取像透光导槽头的立体结构示意图；

图5为本发明振镜机构发射出的激光通过取像透光导槽头光线示意图；

图6为本发明开关机构立体结构示意图一；

图7为本发明开关机构立体结构示意图二；

图8为本发明开关机构的侧视图；

图9为本发明开关机构侧视图上午A-A向剖视图；

图10为本发明取像机构通过取像透光导槽头光线示意图；

图11为本发明取像机构拍摄所得毛发图像；

图12为本发明对取像机构拍摄所得毛发图像进行校正后的图像；

图13为本发明对校正后毛发图像识别的白色毛发坐标位置示意图；

图14为本发明激光智能白色毛发自动修剪器的工作原理框图。

在图中：

1为激光准直隔离器；2为振镜机构；3为外壳；5为开关机构；8为毛发固定机构；10为安装架；11为镜头；12为辅助光源；13为工业相机；22为取像透光导槽头；21为梳理夹固齿；30为手柄；51为扳手；52为转轴一；53为连杆一；54为弹簧；55为连轴；56为曲柄连杆；57为挡板；58为横轴；59为转轴二；60为连杆二；61为铰接板；62为触发杆；63为触点开关；211为齿梳；213为齿头；214为连接部；221为压合齿；223为固定部；224为透光槽；225为固定孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见本发明说明书附图1，本发明提供了一种激光智能白色毛发自动修剪器，该激光智能白色毛发自动修剪器为手持式结构，具有外壳3，且外壳3设置有手柄30。还包括处理器设备、开关机构、毛发固定机构8、取像机构、激光器和振镜机构2；其中处理器设备可以为外置计算机或内置集成电路。开关机构连接毛发固定机构和处理器设备；处理器设备连接取像机构、激光器和振镜机构2。

本发明的工作过程如下：

1、将头发根部通过毛发固定机构按照特定规律固定，保证在拍照取像和修剪时，毛发不会发生位移，且毛发图像中对白色毛发的识别点和白色毛发的切断点在同一位置。

参见说明书附图2-3，梳理夹固齿21设置在取像透光导槽头22的底部外侧，毛发固定机构沿毛发根部移动时，毛发分别进入呈排列结构的若干个齿梳211间，若干个齿梳211顶部设有连接部214，梳理夹固齿21通过连接部214与开关机构5相连接。取像透光导槽头22包括固定部223和设置在固定部223底部的若干个压合齿221；压合齿221位于齿梳211顶部，且固定部223固定在安装架10的底端；压合齿221的宽度与齿梳211的宽度相匹配，且压合齿221内沿齿径向方向设有上下贯通的透光槽224。在开关机构未动作的状态下，压合齿221与当前齿梳211相重叠，毛发沿齿间缝隙径向排列；在开关机构动作状态下，开关机构牵动连接部214相对取像透光导槽头22水平移动，齿梳211与下一位置的压合齿221重叠压合，此时当前缝隙的毛发被错位压合至下一位置的齿梳211底边顶面上，对毛发进行夹持，并经透光槽224能够被观察到。

为了进一步优化上述技术方案，参见说明书附图5，压合齿221呈散射状分布。其中，O点表示振镜机构的出光点。透光槽224的散射角度完全符合出光点发射的光路。

为了进一步优化上述技术方案，齿梳211的前端底部设置有齿头213，在梳理毛发过程中有利于疏导毛发，并汇集至齿梳211齿缝间。

为了进一步优化上述技术方案，齿梳211为L型齿结构。

为了进一步优化上述技术方案，卡接部223顶面上设置有与安装架10底面固定连接的固定孔225，通过螺栓进行固定连接。

开关机构动作过程如下：

参见说明书附图6-9，扳动位于手柄30的底部的扳手51，且扳手51与外壳3通过转轴一52铰接；扳手51的一端穿过外壳3，且通过转轴二59与连杆一53的一端铰接。在扳动提拉扳手51的过程中，受转轴一52的支点作用，连杆一53受到向下的压力，连杆一53的另一端通过连轴55连接曲柄连杆56的一侧边，连轴55垂直位于连杆一53和曲柄连杆56之间，连轴55与曲柄连杆56一侧边的连接处挂接有弹簧54，弹簧54与安装架10相连，且位于曲柄连杆56的顶部。曲柄连杆56位于扳手51的底部。因而，连杆一53下压过程中，带动连轴55向下产生位移，并拉伸弹簧54，曲柄连杆56的一侧边被下压，曲柄连杆56的弯折点通过转轴固定在安装架10上，曲柄连杆56相对弯折点发生转动，此时，曲柄连杆56的另一侧边沿相同圆周方向旋转提拉，曲柄连杆56的另一侧边末端与连接部214挂接，牵动连接部214向一侧平移提拉，平移提拉过程中与压合齿221相压紧，从而实现对毛发的夹持固定。连接部214的另一端通过铰接板61与安装架10铰接，具体的，铰接板61的一端与安装架10铰接，另一端与连接部214铰接，铰接板61的安装方向和曲柄连杆56与连接部214铰接的一侧边的安装方向一致。在梳理夹固齿21平移提拉过程中，连接部214的另一端围绕铰接点同步旋转平移。

开关机构5还包括触发杆62和触点开关63，触发杆62设置在扳手51的顶面，触点开关63安装在安装架10的外侧面上，且与触发杆62的位置相对应；扳手51上提，触发杆62触动触点开关63的触发点；触点开关63通过通讯线与处理器设备电连接，并向处理器设备发送夹持完成指示信号。操作者在提拉扳手的时，实现了毛发固定机构8对毛发的夹固，同时向处理器设备发送启动信号，另处理器设备向取像机构发送取像控制指令，自动化程度高。

开关机构还包括挡板57和连杆二60；挡板57通过横轴58固定在振镜机构和毛发固定机构之间的挡板57，用于遮挡激光；横轴58架设在安装架10内部；挡板57铰接在连杆二60的底端，连杆二60的顶端与转轴二59铰接。在连杆一53下压时，带动连杆二60同步下移，连杆二60与挡板57的一端垂直连接，进而带动挡板57的一端同步下移。挡板57的中间位置固定横轴58，从而使得挡板57以横轴58为支点发生转动，挡板57的另一端抬起，振镜机构和固定机构之间形成互通的光路，可进一步执行激光剪切动作。

2、通过取像机构，提取白色毛发图片的数字信息，包括位置信息。

处理器设备根据夹持完成指示信号向取像机构发送取像控制指令，并接收取像机构回传的毛发图像，参见说明书附图11。取像机构位于毛发固定机构的顶部一侧，包括工业相机13、辅助光源12和镜头11；工业相机13、辅助光源12均与处理器设备电连接；镜头11与工业相机13连接，工业相机13通过镜头11对毛发固定机构夹持的毛发区域进行拍照，得到毛发图像；辅助光源12位于镜头11的底部，且对毛发固定机构夹持的毛发区域提供照明。

参见说明书附图10，工业相机13和镜头11位于毛发固定机构的斜上方，对毛发固定区域进行倾斜取像，均对准取像透光导槽头22，辅助光源12照明透光槽224内露出的毛发。设备处理器对所得毛发图像进行畸变校正后，识别得到白色毛发位置坐标。

3、处理器设备对毛发图像中的白色毛发位置进行识别判断，并向振镜机构发送控制信号。

参见说明书附图12，处理器设备通过对毛发图片的校正处理，对白色毛发像素中心点位置进行提取，获得每根白色毛发相对激光扫描范围的位置坐标，参见说明书附图13，再由处理器设备对振镜机构按照此次拍照所提取的所有白色头发切断点的位置坐标发出剪切控制信号。

本实施例中的振镜机构2采用现有技术中的振镜组件，通过控制内部的摆动电机调整振镜的偏转角度，从而实现对激光准直隔离器发射激光的不同角度的折射，完成对白色毛发剪切位置的精准定位。

4、在激光器和振镜机构收到执行指令后，按照收到此张毛发图像的所有白发切断点位置信息，利用振镜机构对激光发射方向的变换，将白色毛发逐个切断。

5、单次目标白色毛发切断操作完成后，开关机构和毛发固定机构复位，等待进行下一次循环操作。位于外壳3上的指示装置(图中未示出)进行提示，开关机构和毛发固定机构复位，等待下一次循环指令。其中，指示装置包括但不限于蜂鸣器和指示灯，在开关机构复位到原始点时，即，振镜机构执行完相应转动指令后，触发杆62离开触点开关63，触点开关63停止接收触发信号，处理器设备根据触发信号的变化向指示装置发送指示控制信号，提醒操作人员对下一待处理毛发区域进行夹持并修剪。

以上对本发明所提供的激光智能白色毛发自动修剪器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.激光智能白色毛发自动修剪器，其特征在于：包括处理器设备、开关机构(5)、毛发固定机构(8)、取像机构、激光器和振镜机构(2)；所述开关机构(5)连接所述毛发固定机构(8)和所述处理器设备；所述处理器设备连接所述取像机构、所述激光器和所述振镜机构(2)；其中，

所述开关机构(5)控制所述毛发固定机构夹持毛发，并向所述处理器设备发送夹持完成指示信号；

所述处理器设备根据夹持完成指示信号向所述取像机构发送取像控制指令，所述取像机构根据取像控制指令拍摄所述毛发固定机构夹持的毛发区域，得到毛发图像并发送至所述处理器设备；

所述处理器设备对毛发图像中的白色毛发中心点位置进行识别判断，并向所述激光器和所述振镜机构发送控制信号；

所述激光器根据控制信号发射激光至所述振镜机构，所述振镜机构位于所述毛发固定机构顶部，并根据控制信号调节激光发射角度，从而对所述毛发固定机构夹持的白色毛发进行修剪。

2.根据权利要求1所述的激光智能白色毛发自动修剪器，其特征在于，包括带有手柄(30)的外壳(3)，所述外壳(3)内设置有安装架(10)，所述开关机构(5)、毛发固定机构(8)、取像机构、振镜机构(2)均安装在所述安装架(10)上。

3.根据权利要求2所述的激光智能白色毛发自动修剪器，其特征在于，所述激光器通过光纤或导光臂连接有激光准直隔离器(1)，所述激光准直隔离器(1)连接所述振镜机构(2)；所述光纤或导光臂穿过所述手柄(30)，且所述激光准直隔离器位于所述手柄(30)内。

4.根据权利要求2所述的激光智能白色毛发自动修剪器，其特征在于，所述毛发固定机构包括取像透光导槽头(22)，以及位于所述取像透光导槽头(22)外侧的梳理夹固齿(21)；

所述梳理夹固齿(21)包括呈排列结构的若干个齿梳(211)，所述若干个齿梳(211)顶部设有连接部(214)；

所述取像透光导槽头(22)包括固定部(223)和设置在所述固定部(223)底部的若干个压合齿(221)；所述压合齿(221)位于所述齿梳(211)顶部，且所述固定部(223)固定在所述安装架(10)的底端；所述压合齿(221)的宽度与所述齿梳(211)的宽度相匹配，且所述压合齿(221)内沿齿径向方向设有上下贯通的透光槽(224)；

所述梳理夹固齿(21)相对所述取像透光导槽头(22)水平移动，且沿与所述压合齿(221)压紧方向移动，所述齿梳(211)与所述压合齿(221)位置重叠压合，对毛发进行夹持。

5.根据权利要求4所述的激光智能白色毛发自动修剪器，其特征在于，所述压合齿(221)呈散射状分布。

6.根据权利要求4所述的激光智能白色毛发自动修剪器，其特征在于，所述开关机构(5)包括扳手(51)、连杆一(53)、弹簧(54)、连轴(55)、曲柄连杆(56)；

所述扳手(51)位于所述手柄(30)的底部，且所述扳手(51)与所述外壳(3)通过转轴一(52)铰接；所述扳手(51)的一端穿过所述外壳(3)，且通过转轴二(59)与所述连杆一(53)的一端铰接；所述连杆一(53)的另一端通过所述连轴(55)连接所述曲柄连杆(56)的一侧边，所述连轴(55)垂直位于所述连杆一(53)和所述曲柄连杆(56)之间；所述曲柄连杆(56)的另一侧边连接所述连接部(214)，所述曲柄连杆(56)的弯折点通过转轴固定在所述安装架(10)上；

所述弹簧(54)的一端固定在所述曲柄连杆(56)与所述连轴(55)连接的一侧边；另一端与所述安装架(10)相连，且位于所述曲柄连杆(56)的顶部。

7.根据权利要求6所述的激光智能白色毛发自动修剪器，其特征在于，所述开关机构(5)还包括触发杆(62)和触点开关(63)，所述触发杆(62)设置在所述扳手(51)的顶面，所述触点开关(63)安装在所述安装架(10)的外侧面上，且与所述触发杆(62)的位置相对应；所述扳手(51)上提，所述触发杆(62)触动所述触点开关(63)的触点；所述触点开关(63)通过通讯线与所述处理器设备电连接，并向所述处理器设备发送夹持完成指示信号。

8.根据权利要求6所述的激光智能白色毛发自动修剪器，其特征在于，所述曲柄连杆(56)连接在所述连接部(214)的一端，所述连接部(214)的另一端与所述安装架(10)铰接。

9.根据权利要求6所述的激光智能白色毛发自动修剪器，其特征在于，所述开关机构(5)还包括挡板(57)和连杆二(60)；所述挡板(57)通过横轴(58)固定在所述振镜机构和所述毛发固定机构之间的挡板(57)，用于遮挡激光；所述横轴(58)架设在所述安装架(10)内部；所述挡板(57)铰接在所述连杆二(60)的底端，所述连杆二(60)的顶端与所述转轴二(59)铰接。

10.根据权利要求1所述的激光智能白色毛发自动修剪器，其特征在于，所述取像机构位于所述毛发固定机构的顶部一侧，包括工业相机(13)、辅助光源(12)和镜头(11)；所述工业相机(13)、所述辅助光源(12)均与所述处理器设备电连接；所述镜头(11)与所述工业相机(13)连接，所述工业相机(13)通过所述镜头(11)对所述毛发固定机构夹持的毛发区域进行拍照，得到所述毛发图像；所述辅助光源(12)位于所述镜头(11)的底部，且对所述毛发固定机构夹持的毛发区域提供照明。