CN110189338B - 一种基于数字图像原理的脱发种植区域面积测量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于数字图像原理的脱发种植区域面积测量系统，包括测量端和服务器端；测量端，用于获取用户头部的图像，并向服务器端传输；服务器端，包括图像处理模块、图像识别模块和图像面积计算模块；图像处理模块，用于对测量端传输的图像进行预处理，并将处理后的图像向图像识别模块传输；图像识别模块，用于识别图像中的脱发种植区域，并基于图像对用户头部的脱发种植区域的边缘进行标记，并将标记后的图像向图像面积计算模块传输；图像面积计算模块，用于根据标记后的图像，计算脱发种植区域的面积，并将脱发种植区域的面积信息输出。
Description
技术领域
本发明涉及植发技术领域，特别涉及一种基于数字图像原理的脱发种植区域面积测量系统。
背景技术
目前，在植发行业，为了方便头发种植，需要提前测量脱发种植区域面积。目前的测量方法及步骤如下所述：
1、首先用眉笔在头皮上绘制出需要种植的脱发区域；
2、在头顶上放置一圆形、低矮的架子，在架子上覆盖一透明塑料薄膜；
3、用眉笔在塑料薄膜上拓绘出需要种植的脱发区域；
4、取下塑料薄膜，摊平在桌面上，塑料薄膜底下放置一预先准备好的、规格大约为30cm×30cm的方格纸，每个小方格面积为1cm×1cm；
5、人工计数脱发区域面积，即人工计数脱发区域覆盖多少个小方格。
上述传统技术方案，不仅使得工作人员操作繁琐麻烦，同时也使得对脱发种植区域的面积测量精度低，耗费较长的测量时间。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于数字图像原理的脱发种植区域面积测量系统，用以解决传统技术中人为计算脱发种植区域面积操作不便、测量精度低以及耗费较长测量时间的问题。
本发明实施例中提供了一种基于数字图像原理的脱发种植区域面积测量系统，其特征在于，包括测量端和服务器端；其中，
所述测量端，用于获取用户头部的图像，并向所述服务器端传输；
所述服务器端，包括图像处理模块、图像识别模块和图像面积计算模块；
所述图像处理模块，用于对所述测量端传输的图像进行预处理，并将处理后的图像向所述图像识别模块传输；
所述图像识别模块，用于识别所述图像中的脱发种植区域，并基于所述图像对所述用户头部的脱发种植区域的边缘进行标记，并将标记后的图像向所述图像面积计算模块传输；
所述图像面积计算模块，用于根据所述标记后的图像，计算所述脱发种植区域的面积，并将所述脱发种植区域的面积信息输出。
在一个实施例中，所述图像处理模块，包括图像增强单元；
所述图像增强单元，包括图像转换子单元、图像运算子单元和图像差值计算子单元；其中，
图像转换子单元，用于将所述图像进行对比度转换，获取第二图像；
图像运算子单元，用于根据所述图像和第二图像通过预设算法进行运算处理，获取所述图像中的背景图像；
图像差值计算子单元，用于根据所述图像和所述背景图像进行计算处理，获取所述图像中的用户头部图像。
在一个实施例中，所述图像处理模块，包括图像过滤单元；
所述图像过滤单元，包括特征参数获取子单元、图像算法获取子单元、图像分割子单元和图像合成子单元；
所述特征参数获取子单元，用于根据所述图像增强单元获取的用户头部图像，获取所述用户头部图像的局部特征参数；
所述图像算法获取子单元，用于根据所述局部特征参数，获取所述用户头部图像的降噪算法的参数方阵；
所述图像分割子单元，用于将所述用户头部图像划分为多个特征分量图；
所述图像合成子单元，用于根据所述用户头部图像的降噪算法的参数方阵将所述多个特征分量图合成，获取所述降噪图像；所述降噪图像为所述图像处理模块处理后的所述图像。
在一个实施例中，所述服务器端，还包括图像面积修正模块；
所述图像面积修正模块，用于对所述图像面积计算模块获取的所述脱发种植区域的面积信息进行修正处理，并将处理后的所述脱发种植区域的面积信息输出进行显示。
在一个实施例中，所述服务器端，还包括信息输出模块、信息输入模块和存储器；
所述信息输出模块，用于将所述图像面积计算模块获取的所述脱发种植区域的面积信息向工作人员进行显示；
所述信息输入模块，用于工作人员根据所述脱发种植区域的面积信息，输入所述面积信息所对应的用户的个人信息，并将所述面积信息与所述面积信息对应的个人信息向所述存储器传输；
所述存储器，用于接收到所述信息输入模块传输的所述面积信息和所述个人信息时，创建文件夹，将所述个人信息中的姓名信息作为所述文件夹的文件名，并将所述面积信息和所述个人信息存储于所述文件夹内。
在一个实施例中，所述测量端，包括一种脱发种植区域图像采集仪；
所述脱发种植区域图像采集仪，包括：
壳体，所述壳体内设置有微距摄像设备，所述微距摄像设备的镜头和抓拍按钮暴露于所述壳体的外表面；
所述壳体内设置有数据传输器件，所述数据传输器件的数据输入端与所述微距摄像设备的数据输出端连接，所述数据传输器件的数据输出端暴露于所述壳体的外表面；
所述壳体的外表面上还连接有定距筒，所述定距筒为筒状结构，所述定距筒的第一开口端罩住所述微距摄像设备的镜头，并以可拆卸方式与所述壳体的外表面连接；
所述壳体的朝向所述微距摄像设备的镜头拍摄方向的外表面上，还嵌设有补光照明LED灯；所述壳体内还设置有用于控制所述补光照明LED灯打开或关闭的控制模组。
在一个实施例中，所述数据传输器件包括USB集线器，所述USB集线器包括一个用于连接外部的计算机的USB接口和两个USB扩展接口；
所述用于连接外部的计算机的USB接口暴露于所述壳体的外表面上；
所述两个USB扩展接口中的一个USB扩展接口与所述微距摄像设备的数据输出端口连接、另一个USB扩展接口与设置与所述壳体内的加密锁连接；
在一个实施例中，所述壳体内还设置有无线通信模块；所述无线通信模块与所述USB集线器连接，所述无线通信模块与所述计算机通信连接；所述USB集线器，用于将所述微距摄像设备传输的所述图像通过所述无线通信模块向所述计算机传输；
所述无线通信模块，包括WiFi通信模块、蓝牙通信模块以及ZigBee通信模块中的一种或多种。
在一个实施例中，所述USB集线器向所述服务器端传输所述图像之前，所述加密锁与所述服务器端之间进行身份验证：身份验证过程包括：
所述加密锁，用于向所述服务器端传输所述测量端的ID信息；
所述服务器端，包括存储模块；所述服务器端，用于根据所述ID信息从所述存储模块中查询与所述ID信息相对应的加密算法，若查询成功，则根据所述加密算法对所述ID信息进行加密处理，并将加密后的ID信息向所述加密锁传输；若查询失败，则将所述加密锁传输的ID信息加入黑名单，并切断与所述加密锁的连接；
所述加密锁，用于根据所述加密锁内预设的解密算法对所述服务器端传输的所述加密后的ID信息进行解密处理，并对所述解密后的ID信息进行验证，若验证成功，所述加密锁则向所述USB集线器传输验证成功信息，所述USB集线器接收到所述验证成功信息后向所述服务器端传输所述图像；若验证失败，则切断与所述服务器端的连接；
所述存储模块中存储有所述测量端的ID信息、与所述ID信息相对应加密算法；所述加密算法，包括高级加密标准或三重数据加密算法。
在一个实施例中，所述图像识别模块，用于识别所述图像中的脱发种植区域，并基于所述图像对所述脱发种植区域的边缘进行标记，并将标记后的图像向所述图像面积计算模块传输；
所述脱发种植区域的边界是不规则的闭合边界，对所述图像处理模块传输的图像灰度化处理，得到灰度化的图像；
所述图像中脱发种植区域像素坐标(x，y)处的彩色像素的RGB三个亮度分量分别是R(x，y)，G(x，y)及B(x，y)，位于(x，y)的像素的灰度值是三个分量的平均值：
对图像中的脱发种植区域内每个彩色像素都计算出其灰度值；
假设图像中的脱发种植区域的任一像素坐标(x，y)的位置的灰度值是f(x，y)函数表达，f(x，y)分别对x与y求偏导
在坐标(x，y)位置的像素点是所述脱发植发区域的边界像素，根据Sobel过滤器(Sobel Filter)方法得到该像素点处对应的梯度的幅度比非边界像素点对应的值显著偏大；
基于改进的Sobel过滤器方法，使用坐标(x，y)对应像素点的灰度值微分变化量近似定义为：
求梯度变化量当这个变化量大于某个阀值/>的时候，对应的坐标为(x，y)的像素点被认为是所述脱发种植区域的边界像素点。
在一个实施例中，所述图像面积计算模块，用于根据所述标记后的图像，计算所述图像中脱发种植区域的面积，并将所述图像中脱发种植区域的面积信息输出进行显示；
所述脱发种植区域面积的计算分为脱发种植区域的像素面积计算及脱发种植区域的实际面积计算两个部分；先计算所述脱发种植面积的像素面积，然后得到所述脱发种植面积的实际面积；
假设得到的所述脱发种植区域的边界像素点坐标集合像素边界有n个点；坐标从图的左上角开始，每个像素对应一个坐标；先求出所围脱发种植区域的中心然后所有的所述脱发种植区域的边界像素点都中心化，对于原来的所述脱发种植区域的边界像素点的坐标是(xi，yi)中心化得到的像素点的坐标是(x′i，y′i)，其中/> 最后得到所有的中心化后的坐标集合
准扇形的计算方法是其中r1与r2是准扇形从中心发射的两条边；但如果r1＝r2，显然，s1＝s2；如果r1≠r2，显然s2不是标准的扇形计算面积的结果；如果n较小，且r1与r1较为接近，那么实际上s2与s1较为接近；
准扇形区域si的面积为围绕坐标中心从x轴开始所述脱发种植区域逆时针被划分成q个角度相同的准扇形子区域，也就是每个区域的角度为/>度，那么每个子区域就是一个准扇形，最终的所述脱发种植区域的像素面积近似为：
也就是
这里q是从坐标轴x开始，逆时针等分所述脱发种植区域的准扇形区域的个数，si是第i个准扇形区域，它的面积为Si，ri与ri+1是第i个准扇形区域si对应的两条边的长度；因为是等角度分割360度围绕的区域，所以rq+1＝r1；
T的值像素面积值，是基于图像计算的，所述脱发种植区域的实际面积取决于照相机距离头皮的距离，在本发明中是固定距离，所述脱发种植区域的实际面积是T′＝γT，其中γ是需要指定的参数，与实际照相机与被测量者头皮的距离有关；
在计算ri与ri+1的时候需要首先得到它们对应的准扇形边所在直线；假设长度为ri的准扇形的边对应的准扇形边所在直线为li，长度ri+1的准扇形的边对应准扇形所在直线的为li+1，那么它们的斜率分别是：tan(θ(i-1))与tan(θi)；在本发明中采用以下方法来计算ri与ri+1：从所述脱发种植区域边界中心化坐标集合中，选择/>的值最接近tan(θ(i-1))与tan(θi)的两个点，同时要求(x′i，y′i)与对应的角度θ(i-1)或θi在同一个相位区域；假设得到的点是pi与pi+1；pi距离坐标中心(0，0)的距离就是ri；pi+1距离中心坐标(0，0)的距离就是ri+1；
所述脱发植发区域的实际面积的计算方法详细归纳如下步骤：
1.初始化迭代数量的最大值m＝1000，迭代计数器j＝0，初始化脱发区域划分块数q＝16(初始化的值可自行定义，这里定义为16)，初始化迭代容忍度值为ε＝0.1，初始化Told＝0，初始实际面积与像素面积比值系数γ，例如取γ＝1.2；
2.根据所述图像识别模块的输出结果获得所述脱发种植区域的像素边界的原始坐标数据
3.对所述脱发种植区域边界上的像素的原始坐标数据进行中心化，先求出所述脱发种植区域的中心然后所有的边界像素点都中心化，也就是对于原来的边界像素点的坐标是(xi，yi)中心化得到的点的心坐标是(x′i，y′i)，其中/>得到所述脱发种植区域边界的像素点的所有的中心化后的坐标/>这个时候所述脱发种植区域的中心化的中心坐标变成坐标(0，0)；
4.把围绕中心坐标(0，0)的所述脱发种植区域从x轴开始逆时针划分为q个等角度的准扇形区域s1，s2，...，sq，计算得到的每个准扇形区域对应的两条边的长度，例如准扇形si的两条边的长度分别是ri与ri+1；
5.根据公式
计算T；
6.计算|T-Told|，如果|T-Told|＜ε，那么停止循环，得到所述脱发种植区域像素面积T；如果|T-Told|≥ε，那么Told＝T，q＝q+1，j＝j+1，如果j＜m，那么跳转到第4步继续迭代，如果j＞＝m，那么停止循环，得到所述脱发种植区像素面积T.
7.使用公式T′＝γT计算得到所述脱发种植区域的实际面积T′，把T′显示在输出设备显示屏上。
一种脱发种植区域图像采集仪，包括：
壳体，所述壳体内设置有微距摄像设备，所述微距摄像设备的镜头和抓拍按钮暴露于所述壳体的外表面；
所述壳体内设置有数据传输器件，所述数据传输器件的数据输入端与所述微距摄像设备的数据输出端连接，所述数据传输器件的数据输出端暴露于所述壳体的外表面；
所述壳体的外表面上还连接有定距筒，所述定距筒为筒状结构，所述定距筒的第一开口端罩住所述微距摄像设备的镜头，并以可拆卸方式与所述壳体的外表面连接；
所述壳体的朝向所述微距摄像设备的镜头拍摄方向的外表面上，还嵌设有补光照明LED灯；所述壳体内还设置有用于控制所述补光照明LED灯打开或关闭的控制模组。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明所提供一种基于数字图像原理的脱发种植区域面积测量系统的结构示意图；
图2为本发明所提供一种基于数字图像原理的脱发种植区域面积测量系统的脱发种植区域图像采集仪的结构示意图；
图3为本发明所提供一种基于数字图像原理的脱发种植区域面积测量系统的脱发种植区域图像采集仪的侧视图；
图4为本发明所提供一种基于数字图像原理的脱发种植区域面积测量系统的脱发种植区域图像采集仪的外型结构图；
图5为本发明所提供一种基于数字图像原理的脱发种植区域面积测量系统的脱发种植区域图像采集仪的电压转换电路的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种基于数字图像原理的脱发种植区域面积测量系统，如图1所示，包括测量端11和服务器端12；其中，
测量端11，用于获取用户头部的图像，并向服务器端12传输；
服务器端12，包括图像处理模块121、图像识别模块122和图像面积计算模块123；
图像处理模块121，用于对测量端传输的图像进行预处理，并将处理后的图像向图像识别模块122传输；
图像识别模块122，用于识别图像中的脱发种植区域，并基于图像对用户头部的脱发种植区域的边缘进行标记，并将标记后的图像向图像面积计算模块123传输；
图像面积计算模块123，用于根据标记后的图像，计算脱发种植区域的面积，并将所述脱发种植区域的面积信息输出。
上述系统的工作原理在于：测量端11获取用户头部的图像并向服务器端12传输，服务器端12的图像处理模块121对传输的图像进行预处理，并将处理后的图像向图像识别模块122传输；图像识别模块122，识别处理后的图像中的脱发种植区域，并将标记后向图像面积计算模块123传输；图像面积计算模块123计算传输的图像中的脱发种植区域的面积信息。
上述系统的有益效果在于：通过测量端，实现了对用户头部的图像的获取；并且通过服务器端的图像处理模块、图像识别模块、图像面积计算模块，实现了对测量端传输的图像中用户头部的脱发种植区域的面积信息的获取；与传统技术相比，通过工作人员用眉笔在头皮上绘制出需要种植的脱发区域，人工计算脱发种植区域的面积；上述系统不仅解决了传统技术中人工操作计算面积信息的不便与繁琐，通过服务器端计算脱发种植区域的面积信息，使得对脱发种植区域的面积信息获取的更加精确，同时也缩短了对于脱发种植区域面积信息获取所耗费的测量时间，进一步地提高了系统对于用户头部的脱发种植区域的面积信息的测量效率。
在一个实施例中，图像处理模块，包括图像增强单元；
图像增强单元，包括图像转换子单元、图像运算子单元和图像差值计算子单元；其中，
图像转换子单元，用于将图像进行对比度转换，获取第二图像；
图像运算子单元，用于根据图像和第二图像通过预设算法进行运算处理，获取图像中的背景图像；
图像差值计算子单元，用于根据图像和背景图像进行计算处理，获取图像中的用户头部图像。上述技术方案中图像增强单元中的图像转换子单元，实现了对测量端传输的图像的对比度转换处理，获取了第二图像；并通过图像运算子单元根据图像和第二图像通过预设算法进行运算处理，实现了对图像中的背景图像的获取；图像差值计算单元，通过根据图像和背景图像进行计算处理，将图像中的背景图像进行过滤处理，实现了对图像中的用户头部图像的提取，从而实现了对用户头部图像的获取，实现了对图像的预处理，进一步地方便了图像识别模块对图像中的脱发种植区域的识别，从而提高了系统对脱发种植区域的面积信息的获取效率。
在一个实施例中，图像处理模块，包括图像过滤单元；
图像过滤单元，包括特征参数获取子单元、图像算法获取子单元、图像分割子单元和图像合成子单元；
特征参数获取子单元，用于根据图像增强单元获取的用户头部图像，获取用户头部图像的局部特征参数；
图像算法获取子单元，用于根据局部特征参数，获取用户头部图像的降噪算法的参数方阵；
图像分割子单元，用于将用户头部图像划分为多个特征分量图；
图像合成子单元，用于根据用户头部图像的降噪算法的参数方阵将多个特征分量图合成，获取降噪图像；降噪图像为图像处理模块处理后的图像。上述技术方案中通过图像过滤单元中的特征参数获取子单元，实现了对图像增强单元获取的用户头部图像的局部特征参数的获取；并通过图像算法获取子单元根据局部特征参数，获取用户头部图像的降噪算法的参数方阵；图像分割子单元将用户头部图像划分为多个特征分量图；图像合成单元通过用户头部图像的降噪算法的参数方阵将多个特征分量图合成，获取降噪图像，从而实现了图像处理模块对图像的降噪功能。
在一个实施例中，服务器端，还包括图像面积修正模块；
图像面积修正模块，用于对图像面积计算模块获取的脱发种植区域的面积信息进行修正处理，并将处理后的脱发种植区域的面积信息输出进行显示。上述技术方案中通过图像面积修正模块，实现了对图像面积计算模块获取的面积信息的修正处理，使得所获得的用户头部的脱发种植区域的面积信息更加准确。
在一个实施例中，服务器端，还包括信息输出模块、信息输入模块和存储器；
信息输出模块，用于将图像面积计算模块获取的脱发种植区域的面积信息向工作人员进行显示；
信息输入模块，用于工作人员根据脱发种植区域的面积信息，输入面积信息所对应的用户的个人信息，并将面积信息与面积信息对应的个人信息向存储器传输；
存储器，用于接收到信息输入模块传输的面积信息和个人信息时，创建文件夹，将个人信息中的姓名信息作为文件夹的文件名，并将面积信息和个人信息存储于文件夹内。上述技术方案中通过信息输出模块，实现了将所获取的脱发种植区域的面积信息向工作人员进行显示；并且通过信息输入模块实现了工作人员根据显示的面积信息，输入面积信息所对应的用户的个人信息；通过存储器将面积信息与面积信息对应的个人信息进行存储，存储器将个人信息中的姓名信息作为文件夹的文件名，并将面积信息和个人信息存储于文件夹内；从而实现了系统对于所获取的用户头部的脱发种植区域的面积信息的备注功能和存储功能。
在一个实施例中，测量端，包括一种脱发种植区域图像采集仪；
脱发种植区域图像采集仪，如图2-4所示，包括：
壳体21，壳体21内设置有微距摄像设备22，微距摄像设备22的镜头23和抓拍按钮24暴露于壳体21的外表面；
壳体21内设置有数据传输器件25，数据传输器件25的数据输入端与微距摄像设备22的数据输出端连接，数据传输器件22的数据输出端暴露于壳体21的外表面；
壳体21的外表面上还连接有定距筒26，定距筒26为筒状结构，定距筒26的第一开口端罩住微距摄像设备22的镜头23，并以可拆卸方式与壳体21的外表面连接；
壳体21的朝向微距摄像设备22的镜头23拍摄方向的外表面上，还嵌设有补光照明LED灯27；壳体21内还设置有用于控制补光照明LED灯27打开或关闭的控制模组28。
上述脱发种植区域图像采集仪的工作原理在于：在进行测量前，工作人员使用眉笔在用户头皮上绘制脱发种植区域；测量时，工作人员通过将图像采集仪置于用户头顶，使定距筒26外边缘紧贴头皮，覆盖所绘制的脱发种植区域；工作人员用手按动抓拍按钮24，抓拍按钮24控制微距摄像设备22拍摄图像，并将拍摄的图像通过微距摄像设备22的数据输出端经数据传输器件25的数据输入端向数据传输器件22传输，数据传输器件22通过数据输出端将图像向外部的计算机传输；控制模组28用于控制补光照明LED灯27打开或关闭，辅助微距摄像设备22拍摄图像。
上述脱发种植区域图像采集仪的有益效果在于：工作人员通过将定距筒外边缘紧贴于用户头皮，使定距筒覆盖预先画好的脱发种植区域；工作人员通过按动抓拍按钮控制微距摄像设备拍摄图像，并将拍摄的图像向数据传输器件传输，从而实现了图像采集仪对于用户头部的脱发种植区域的图像的获取；并且通过控制模组控制补光照明LED灯打开或关闭，有效地提高了微距摄像设备所拍摄的图像的质量；与传统技术相比，上述系统不仅方便了工作人员对用户头部的脱发种植区域的图像采集，同时也为后续对脱发种植区域面积进行计算而提供了便利。
在一个实施例中，壳体为筒状壳体；筒状壳体外表面上还设置有一手柄。
在一个实施例中，补光照明LED灯包括有多个；
多个补光照明LED灯，环绕镜头设置于镜头所嵌设的壳体表面上。上述技术方案中通过多个环绕镜头的补光照明LED灯，实现了图像采集仪的照明功能，从而提高了图像采集仪的拍摄效果。
在一个实施例中，定距筒的靠近第二开口端的内侧壁上设置有光强传感器；
光强传感器，通过贯穿定距筒和壳体的数据传输线与控制模组连接。上述技术方案中通过定距筒上的光强传感器实现了对定距筒周围的光强信息的获取，并将所获取的光强信息通过数据传输线向控制模组传输，控制模组根据光强信息判断是否开启补光照明LED灯，从而实现了控制模组对补光照明LED灯的自动控制。
在一个实施例中，壳体内还设置有供电模块，供电模块用于为微型摄像设备和补光照明LED灯提供电能。供电模块，包括电源单元和电压转换单元；电源单元与电压转换单元连接；电源单元内的电能经过电压转换单元后向微型摄像设备和补光照明LED灯传输进行供电；电源单元，包括蓄电池；电压转换单元，包括电压转换电路，电压转换电路如图5所示；上述技术方案中通过供电模块实现了对微型摄像设备和补光照明LED灯的供电功能。
在一个实施例中，控制模组，包括导线、供电开关和控制器(例如型号为H8SX/1648的控制器)；供电模块通过导线与补光照明LED灯连接；供电开关设置于导线上；供电开关与控制器连接。上述技术方案通过在供电模块与补光照明LED灯连接的导线上设置供电开关，并将控制器与供电开关连接，从而通过控制器实现了对补光照明LED灯打开或关闭的控制。
在一个实施例中，控制器，用于通过数据传输线接收光强传感器传输的光强信息，并将光强信息与控制器内预设的光强阈值信息进行比对，当光强信息低于预设的光强阈值信息时，控制供电开关断开，供电模块停止通过导线向补光照明LED灯供电，补光照明LED灯关闭；当光强信息满足预设的光强阈值信息，控制供电开关闭合，供电模块通过导线向补光照明LED灯供电，补光照明LED灯打开。上述技术方案中通过光强传感器实现了对定距筒周围的光强信息的获取，并将光强信息与控制器内预设的光强阈值信息进行比对，并根据比对结果控制供电开关控制供电模块是否向补光照明LED灯传输电能，从而实现了控制模组对补光照明LED灯打开或关闭的自动控制。
在一个实施例中，数据传输器件包括USB集线器，USB集线器包括一个用于连接外部的计算机的USB接口和两个USB扩展接口；
用于连接外部的计算机的USB接口暴露于壳体的外表面上；
两个USB扩展接口中的一个USB扩展接口与微距摄像设备的数据输出端口连接、另一个USB扩展接口与设置与壳体内的加密锁连接；上述技术方案中微距摄像设备通过USB集线器的一个USB扩展接口将所获取的图像经过暴露于壳体的外表面上的USB接口向计算机传输，从而实现了通过USB集线器将微距摄像设备所获取的图像向计算机的传输；并且通过USB集线器的另一个USB扩展接口与加密锁连接，通过加密锁实现了对计算机的身份验证，并通过该USB扩展接口向USB集线器传输验证结果。
在一个实施例中，壳体内还设置有无线通信模块；无线通信模块与USB集线器连接，无线通信模块与计算机通信连接；USB集线器，用于将微距摄像设备传输的图像通过无线通信模块向计算机传输；上述技术方案中通过无线通信模块，实现了将USB集线器所获取的图像向计算机传输，从而通过计算机实现对用户头部的脱发种植区域的面积的计算。
无线通信模块，包括WiFi通信模块、蓝牙通信模块以及ZigBee通信模块中的一种或多种。上述技术方案中通过多种通信方式实现了图像采集仪向计算机的图像的传输。
在一个实施例中，USB集线器向服务器端传输图像之前，加密锁与服务器端之间进行身份验证；身份验证过程包括：
加密锁，用于向服务器端传输测量端的ID信息；
服务器端，包括存储模块；服务器端，用于根据ID信息从存储模块中查询与ID信息相对应的加密算法，若查询成功，则根据加密算法对ID信息进行加密处理，并将加密后的ID信息向加密锁传输；若查询失败，则将加密锁传输的ID信息加入黑名单，并切断与加密锁的连接；
加密锁，用于根据加密锁内预设的解密算法对服务器端传输的加密后的ID信息进行解密处理，并对解密后的ID信息进行验证，若验证成功，加密锁则向USB集线器传输验证成功信息，USB集线器接收到验证成功信息后向服务器端传输图像；若验证失败，则切断与服务器端的连接；
存储模块中存储有测量端的ID信息、与ID信息相对应加密算法；加密算法，包括高级加密标准或三重数据加密算法。上述技术方案中USB集线器向服务器端传输图像之前，加密锁与服务器端之间进行身份验证；加密锁将测量端的ID信息向服务器端传输；服务器端根据ID信息从存储模块中查询与ID信息相对应的加密算法，若查询成功，则根据加密算法对ID信息进行加密处理并向加密锁传输；若查询失败，则将该ID信息加入黑名单，并切断与加密锁的连接；上述技术方案中通过将ID信息基于存储模块查询加密算法，实现了服务器端对测量端的身份验证；加密锁对服务器端传输的加密后的ID信息通过预设的解密算法解密，并对解密后的ID信息进行验证，从而实现了测量端对服务器端的身份验证；通过上述技术方案实现了服务器端与测量端之间的身份验证，进一步地提高了系统图像传输的安全性。
在一个实施例中，图像识别模块，用于识别图像中的脱发种植区域，并基于图像对脱发种植区域的边缘进行标记，并将标记后的图像向图像面积计算模块传输；
脱发种植区域的边界是不规则的闭合边界，对图像处理模块传输的图像灰度化处理，得到灰度化的图像；
图像中脱发种植区域像素坐标(x，y)处的彩色像素的RGB三个亮度分量分别是R(x，y)，G(x，y)及B(x，y)，位于(x，y)的像素的灰度值是三个分量的平均值：
对图像中的脱发种植区域内每个彩色像素都计算出其灰度值；
假设图像中的脱发种植区域的任一像素坐标(x，y)的位置的灰度值是f(x，y)函数表达，f(x，y)分别对x与y求偏导
在坐标(x，y)位置的像素点是脱发植发区域的边界像素，根据Sobel过滤器(SobelFilter)方法得到该像素点处对应的梯度的幅度比非边界像素点对应的值显著偏大；
基于改进的Sobel过滤器方法，使用坐标(x，y)对应像素点的灰度值微分变化量近似定义为：
求梯度变化量当这个变化量大于某个阀值/>的时候，对应的坐标为(x，y)的像素点被认为是脱发种植区域的边界像素点。
在一个实施例中，图像面积计算模块，用于根据标记后的图像，计算图像中脱发种植区域的面积，并将图像中脱发种植区域的面积信息输出进行显示；
脱发种植区域面积的计算分为脱发种植区域的像素面积计算及脱发种植区域的实际面积计算两个部分；先计算脱发种植面积的像素面积，然后得到脱发种植面积的实际面积；
假设得到的脱发种植区域的边界像素点坐标集合像素边界有n个点；坐标从图的左上角开始，每个像素对应一个坐标；先求出所围脱发种植区域的中心然后所有的脱发种植区域的边界像素点都中心化，对于原来的脱发种植区域的边界像素点的坐标是(xi，yi)中心化得到的像素点的坐标是(x′i，y′i)，其中/>最后得到所有的中心化后的坐标集合
准扇形的计算方法是其中r1与r2是准扇形从中心发射的两条边；但如果r1＝r2，显然，s1＝s2；如果r1≠r2，显然s2不是标准的扇形计算面积的结果；如果n较小，且r1与r1较为接近，那么实际上s2与s1较为接近；
准扇形区域si的面积为围绕坐标中心从x轴开始脱发种植区域逆时针被划分成q个角度相同的准扇形子区域，也就是每个区域的角度为/>度，那么每个子区域就是一个准扇形，最终的脱发种植区域的像素面积近似为：
也就是
这里q是从坐标轴x开始，逆时针等分脱发种植区域的准扇形区域的个数，si是第i个准扇形区域，它的面积为Si，ri与ri+1是第i个准扇形区域si对应的两条边的长度；因为是等角度分割360度围绕的区域，所以rq+1＝r1
T的值像素面积值，是基于图像计算的，脱发种植区域的实际面积取决于照相机距离头皮的距离，在本发明中是固定距离，脱发种植区域的实际面积是T′＝γT，其中γ是需要指定的参数，与实际照相机与被测量者头皮的距离有关；
在计算ri与ri+1的时候需要首先得到它们对应的准扇形边所在直线；假设长度为ri的准扇形的边对应的准扇形边所在直线为li，长度ri+1的准扇形的边对应准扇形所在直线的为li+1，那么它们的斜率分别是：tan(θ(i-1))与tan(θi)；在本发明中采用以下方法来计算ri与ri+1：从脱发种植区域边界中心化坐标集合中，选择/>的值最接近tan(θ(i-1))与tan(θi)的两个点，同时要求(x′i，y′i)与对应的角度θ(i-1)或θi在同一个相位区域；假设得到的点是pi与pi+1；pi距离坐标中心(0，0)的距离就是ri；pi+1距离中心坐标(0，0)的距离就是ri+1；
脱发植发区域的实际面积的计算方法详细归纳如下步骤：
1.初始化迭代数量的最大值m＝1000，迭代计数器j＝0，初始化脱发区域划分块数q＝16(初始化的值可自行定义，这里定义为16)，初始化迭代容忍度值为ε＝0.1，初始化Told＝0，初始实际面积与像素面积比值系数γ，例如取γ＝1.2；
2.根据图像识别模块的输出结果获得脱发种植区域的像素边界的原始坐标数据
3.对脱发种植区域边界上的像素的原始坐标数据进行中心化，先求出脱发种植区域的中心然后所有的边界像素点都中心化，也就是对于原来的边界像素点的坐标是(xi，yi)中心化得到的点的心坐标是(x′i，y′i)，其中得到脱发种植区域边界的像素点的所有的中心化后的坐标/>这个时候脱发种植区域的中心化的中心坐标变成坐标(0，0)；
4.把围绕中心坐标(0，0)的脱发种植区域从x轴开始逆时针划分为q个等角度的准扇形区域s1，s2，...，sq，计算得到的每个准扇形区域对应的两条边的长度，例如准扇形si的两条边的长度分别是ri与ri+1；
5.根据公式
计算T；
6.计算|T-Told|，如果|T-Told|＜ε，那么停止循环，得到脱发种植区域像素面积T；如果|T-Told|≥ε，那么Told＝T，q＝q+1，j＝j+1，如果j＜m，那么跳转到第4步继续迭代，如果j＞＝m，那么停止循环，得到脱发种植区像素面积T.
7.使用公式T′＝γT计算得到脱发种植区域的实际面积T′，把T′显示在输出设备显示屏上。
一种脱发种植区域图像采集仪，包括：
壳体，壳体内设置有微距摄像设备，微距摄像设备的镜头和抓拍按钮暴露于壳体的外表面；
壳体内设置有数据传输器件，数据传输器件的数据输入端与微距摄像设备的数据输出端连接，数据传输器件的数据输出端暴露于壳体的外表面；
壳体的外表面上还连接有定距筒，定距筒为筒状结构，定距筒的第一开口端罩住微距摄像设备的镜头，并以可拆卸方式与壳体的外表面连接；可拆卸连接方式具体可如：定距筒16与壳体11采用螺纹连接，例如定距筒16的一开口的筒端内壁上设置有第一螺纹，壳体11上围绕镜头的区域上设置有一环形凹槽，该凹槽的内壁上设置有与所述第一螺纹适配的第二螺纹，这样，定距筒16的一开口的筒端与凹槽就通过第一螺纹、第二螺纹的啮合而固定在一起，从而将定距筒16罩住微距摄像设备12的镜头；又或者采用卡块与卡槽卡接的方式实现可拆卸连接；可拆卸连接方式均可参考现有的合理方式，本申请不再详细阐释。
壳体的朝向微距摄像设备的镜头拍摄方向的外表面上，还嵌设有补光照明LED灯；壳体内还设置有用于控制补光照明LED灯打开或关闭的控制模组。
上述脱发种植区域图像采集仪的工作原理在于：在进行测量前，工作人员使用眉笔在用户头皮上绘制脱发种植区域；测量时，工作人员通过将图像采集仪置于用户头顶，使定距筒外边缘紧贴头皮，覆盖所绘制的脱发种植区域；工作人员用手按动抓拍按钮，抓拍按钮控制微距摄像设备拍摄图像，并将拍摄的图像通过微距摄像设备的数据输出端经数据传输器件的数据输入端向数据传输器件传输，数据传输器件通过数据输出端将图像向外部的计算机传输；控制模组用于控制补光照明LED灯打开或关闭，辅助微距摄像设备拍摄图像。
上述脱发种植区域图像采集仪的有益效果在于：工作人员通过将定距筒外边缘紧贴于用户头皮，使定距筒覆盖预先画好的脱发种植区域；工作人员通过按动抓拍按钮控制微距摄像设备拍摄图像，并将拍摄的图像向数据传输器件传输，从而实现了图像采集仪对于用户头部的脱发种植区域的图像的获取；并且通过控制模组控制补光照明LED灯打开或关闭，有效地提高了微距摄像设备所拍摄的图像的质量；与传统技术相比，上述图像采集仪不仅方便了工作人员对用户头部的脱发种植区域的图像采集，同时也为后续对脱发种植区域面积进行计算而提供了便利。
在一个实施例中，壳体为筒状壳体；筒状壳体外表面上还设置有一手柄。
在一个实施例中，补光照明LED灯包括有多个；
多个补光照明LED灯，环绕镜头设置于镜头所嵌设的壳体表面上。上述技术方案中通过多个环绕镜头的补光照明LED灯，实现了图像采集仪的照明功能，从而提高了图像采集仪的拍摄效果。
在一个实施例中，定距筒的靠近第二开口端的内侧壁上设置有光强传感器；
光强传感器，通过贯穿定距筒和壳体的数据传输线与控制模组连接。上述技术方案中通过定距筒上的光强传感器实现了对定距筒周围的光强信息的获取，并将所获取的光强信息通过数据传输线向控制模组传输，控制模组根据光强信息判断是否开启补光照明LED灯，从而实现了控制模组对补光照明LED灯的自动控制。
在一个实施例中，壳体内还设置有供电模块，供电模块用于为微型摄像设备和补光照明LED灯提供电能。供电模块，包括电源单元和电压转换单元；电源单元与电压转换单元连接；电源单元内的电能经过电压转换单元后向微型摄像设备和补光照明LED灯传输进行供电；电源单元，包括蓄电池；电压转换单元，包括电压转换电路，电压转换电路如图4所示；上述技术方案中通过供电模块实现了对微型摄像设备和补光照明LED灯的供电功能。
在一个实施例中，控制模组，包括导线、供电开关和控制器(例如型号为H8SX/1648的控制器)；供电模块(例如型号为WDR-204-24的供电模块)通过导线与补光照明LED灯连接；供电开关设置于导线上；供电开关与控制器连接。上述技术方案通过在供电模块与补光照明LED灯连接的导线上设置供电开关，并将控制器与供电开关连接，从而通过控制器实现了对补光照明LED灯打开或关闭的控制。
在一个实施例中，控制器，用于通过数据传输线接收光强传感器传输的光强信息，并将光强信息与控制器内预设的光强阈值信息进行比对，当光强信息低于预设的光强阈值信息时，控制供电开关断开，供电模块停止通过导线向补光照明LED灯供电，补光照明LED灯关闭；当光强信息满足预设的光强阈值信息，控制供电开关闭合，供电模块通过导线向补光照明LED灯供电，补光照明LED灯打开。上述技术方案中通过光强传感器实现了对定距筒周围的光强信息的获取，并将光强信息与控制器内预设的光强阈值信息进行比对，并根据比对结果控制供电开关控制供电模块是否向补光照明LED灯传输电能，从而实现了控制模组对补光照明LED灯打开或关闭的自动控制。
在一个实施例中，数据传输器件包括USB集线器，USB集线器包括一个用于连接外部的计算机的USB接口和两个USB扩展接口；
用于连接外部的计算机的USB接口暴露于壳体的外表面上；
两个USB扩展接口中的一个USB扩展接口与微距摄像设备的数据输出端口连接、另一个USB扩展接口与设置与壳体内的加密锁连接；上述技术方案中微距摄像设备通过USB集线器的一个USB扩展接口将所获取的图像经过暴露于壳体的外表面上的USB接口向计算机传输，从而实现了通过USB集线器将微距摄像设备所获取的图像向计算机的传输；并且通过USB集线器的另一个USB扩展接口与加密锁连接，通过加密锁实现了对计算机的身份验证，并通过该USB扩展接口向USB集线器传输验证结果。
在一个实施例中，壳体内还设置有无线通信模块；无线通信模块与USB集线器连接，无线通信模块与计算机通信连接；USB集线器，用于将微距摄像设备传输的图像通过无线通信模块向计算机传输；上述技术方案中通过无线通信模块，实现了将USB集线器所获取的图像向计算机传输，从而通过计算机实现对用户头部的脱发种植区域的面积的计算。
无线通信模块，包括WiFi通信模块、蓝牙通信模块以及ZigBee通信模块中的一种或多种。上述技术方案中通过多种通信方式实现了图像采集仪向计算机的图像的传输。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种基于数字图像原理的脱发种植区域面积测量系统，其特征在于，包括测量端和服务器端；其中，
所述测量端，用于获取用户头部的图像，并向所述服务器端传输；
所述服务器端，包括图像处理模块、图像识别模块和图像面积计算模块；
所述图像处理模块，用于对所述测量端传输的图像进行预处理，并将处理后的图像向所述图像识别模块传输；
所述图像识别模块，用于识别所述图像中的脱发种植区域，并基于所述图像对所述用户头部的脱发种植区域的边缘进行标记，并将标记后的图像向所述图像面积计算模块传输；
所述图像面积计算模块，用于根据所述标记后的图像，计算所述脱发种植区域的面积，并将所述脱发种植区域的面积信息输出；
所述图像面积计算模块，用于根据所述标记后的图像，计算所述图像中脱发种植区域的面积，并将所述图像中脱发种植区域的面积信息输出进行显示；
所述脱发种植区域面积的计算分为脱发种植区域的像素面积计算及脱发种植区域的实际面积计算两个部分；先计算所述脱发种植区域的像素面积，然后得到所述脱发种植区域的实际面积；
假设得到的所述脱发种植区域的边界像素点坐标集合像素边界有n个点；坐标从图的左上角开始，每个像素对应一个坐标；先求出所述脱发种植区域的中心/> 然后所有的所述脱发种植区域的边界像素点都中心化，对于原来的所述脱发种植区域的边界像素点的坐标是(xi，yi)中心化得到的像素点的坐标是(x′i，y′i)，其中/> 最后得到所有的中心化后的坐标集合
准扇形的计算方法是其中r1与r2是准扇形从中心发射的两条边；但如果r1＝r2，显然，s1＝s2；如果r1≠r2，显然s2不是标准的扇形计算面积的结果；如果n较小，且r1与r2较为接近，那么实际上s2与s1较为接近；
准扇形区域si的面积为围绕坐标中心从x轴开始所述脱发种植区域逆时针被划分成q个角度相同的准扇形子区域，也就是每个区域的角度为/>度，那么每个子区域就是一个准扇形，最终的所述脱发种植区域的像素面积近似为：
也就是
这里q是从坐标轴x开始，逆时针等分所述脱发种植区域的准扇形区域的个数，si是第i个准扇形区域，它的面积为Si，ri与ri+1是第i个准扇形区域si对应的两条边的长度；因为是等角度分割360度围绕的区域，所以rq+1＝r1；
T的值表示像素面积值，是基于图像计算的，所述脱发种植区域的实际面积取决于照相机距离头皮的距离，是固定距离，所述脱发种植区域的实际面积是T′＝γT，其中γ是需要指定的参数，与实际照相机与被测量者头皮的距离有关；
在计算ri与ri+1的时候需要首先得到它们对应的准扇形边所在直线；假设长度为ri的准扇形的边对应的准扇形边所在直线为li，长度ri+1的准扇形的边对应准扇形所在直线为li+1，那么它们的斜率分别是：tan(θ(i-1))与tan(θi)；采用以下方法来计算ri与ri+1：从所述脱发种植区域边界中心化坐标集合中，选择/>的值最接近tan(θ(i-1))与tan(θi)的两个点，同时要求(x′i，y′i)与对应的角度θ(i-1)或θi在同一个相位区域；假设得到的点是pi与pi+1；pi距离坐标中心(0,0)的距离就是ri；pi+1距离中心坐标(0,0)的距离就是ri+1；
所述脱发种植区域的实际面积的计算方法详细归纳如下步骤：
(1).初始化迭代数量的最大值m＝1000，迭代计数器j＝0，初始化脱发区域划分块数q＝16，初始化迭代容忍度值为ε＝0.1，初始化Told＝0，初始实际面积与像素面积比值系数γ；
(2).根据所述图像识别模块的输出结果获得所述脱发种植区域的像素边界的原始坐标数据
(3).对所述脱发种植区域边界上的像素的原始坐标数据进行中心化，先求出所述脱发种植区域的中心 然后所有的边界像素点都中心化，也就是对于原来的边界像素点的坐标是(xi，yi)中心化得到的点的心坐标是(x′i，y′i)，其中得到所述脱发种植区域边界的像素点的所有的中心化后的坐标/>这个时候所述脱发种植区域的中心化的中心坐标变成坐标(0,0)；
(4).把围绕中心坐标(0,0)的所述脱发种植区域从x轴开始逆时针划分为q个等角度的准扇形区域s1，s2，...，sq，计算得到的每个准扇形区域对应的两条边的长度，准扇形si的两条边的长度分别是ri与ri+1；
(5).根据公式
计算T；
(6).计算|T-Told|，如果|T-Told|＜ε，那么停止循环，得到所述脱发种植区域像素面积T；如果|T-Told|≥ε，那么Told＝T，q＝q+1，j＝j+1，如果j<m，那么跳转到第(4)步继续迭代，如果j>＝m，那么停止循环，得到所述脱发种植区域的像素面积T′；
(7).使用公式T′＝γT计算得到所述脱发种植区域的实际面积T′，把T′显示在输出设备显示屏上。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述图像处理模块，包括图像增强单元；
所述图像增强单元，包括图像转换子单元、图像运算子单元和图像差值计算子单元；其中，
图像转换子单元，用于将所述图像进行对比度转换，获取第二图像；
图像运算子单元，用于根据所述图像和第二图像通过预设算法进行运算处理，获取所述图像中的背景图像；
图像差值计算子单元，用于根据所述图像和所述背景图像进行计算处理，获取所述图像中的用户头部图像。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述图像处理模块，包括图像过滤单元；
所述图像过滤单元，包括特征参数获取子单元、图像算法获取子单元、图像分割子单元和图像合成子单元；
所述特征参数获取子单元，用于根据所述图像增强单元获取的用户头部图像，获取所述用户头部图像的局部特征参数；
所述图像算法获取子单元，用于根据所述局部特征参数，获取所述用户头部图像的降噪算法的参数方阵；
所述图像分割子单元，用于将所述用户头部图像划分为多个特征分量图；
所述图像合成子单元，用于根据所述用户头部图像的降噪算法的参数方阵将所述多个特征分量图合成，获取降噪图像；所述降噪图像为所述图像处理模块处理后的所述图像。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述服务器端，还包括图像面积修正模块；
所述图像面积修正模块，用于对所述图像面积计算模块获取的所述脱发种植区域的面积信息进行修正处理，并将处理后的所述脱发种植区域的面积信息输出进行显示。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述服务器端，还包括信息输出模块、信息输入模块和存储器；
所述信息输出模块，用于将所述图像面积计算模块获取的所述脱发种植区域的面积信息向工作人员进行显示；
所述信息输入模块，用于工作人员根据所述脱发种植区域的面积信息，输入所述面积信息所对应的用户的个人信息，并将所述面积信息与所述面积信息对应的个人信息向所述存储器传输；
所述存储器，用于接收到所述信息输入模块传输的所述面积信息和所述个人信息时，创建文件夹，将所述个人信息中的姓名信息作为所述文件夹的文件名，并将所述面积信息和所述个人信息存储于所述文件夹内。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述测量端，包括一种脱发种植区域图像采集仪；
所述脱发种植区域图像采集仪，包括：
壳体，所述壳体内设置有微距摄像设备，所述微距摄像设备的镜头和抓拍按钮暴露于所述壳体的外表面；
所述壳体内设置有数据传输器件，所述数据传输器件的数据输入端与所述微距摄像设备的数据输出端连接，所述数据传输器件的数据输出端暴露于所述壳体的外表面；
所述壳体的外表面上还连接有定距筒，所述定距筒为筒状结构，所述定距筒的第一开口端罩住所述微距摄像设备的镜头，并以可拆卸方式与所述壳体的外表面连接；
所述壳体的朝向所述微距摄像设备的镜头拍摄方向的外表面上，还嵌设有补光照明LED灯；所述壳体内还设置有用于控制所述补光照明LED灯打开或关闭的控制模组。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述数据传输器件包括USB集线器，所述USB集线器包括一个用于连接外部的计算机的USB接口和两个USB扩展接口；
所述用于连接外部的计算机的USB接口暴露于所述壳体的外表面上；
所述两个USB扩展接口中的一个USB扩展接口与所述微距摄像设备的数据输出端口连接、另一个USB扩展接口与设置与所述壳体内的加密锁连接；
或者
所述壳体内还设置有无线通信模块；所述无线通信模块与所述USB集线器连接，所述无线通信模块与所述计算机通信连接；所述USB集线器，用于将所述微距摄像设备传输的所述图像通过所述无线通信模块向所述计算机传输；
所述无线通信模块，包括WiFi通信模块、蓝牙通信模块以及ZigBee通信模块中的一种或多种。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，
所述USB集线器向所述服务器端传输所述图像之前，所述加密锁与所述服务器端之间进行身份验证：身份验证过程包括：
所述加密锁，用于向所述服务器端传输所述测量端的ID信息；
所述服务器端，包括存储模块；所述服务器端，用于根据所述ID信息从所述存储模块中查询与所述ID信息相对应的加密算法，若查询成功，则根据所述加密算法对所述ID信息进行加密处理，并将加密后的ID信息向所述加密锁传输；若查询失败，则将所述加密锁传输的ID信息加入黑名单，并切断与所述加密锁的连接；
所述加密锁，用于根据所述加密锁内预设的解密算法对所述服务器端传输的所述加密后的ID信息进行解密处理，并对所述解密后的ID信息进行验证，若验证成功，所述加密锁则向所述USB集线器传输验证成功信息，所述USB集线器接收到所述验证成功信息后向所述服务器端传输所述图像；若验证失败，则切断与所述服务器端的连接；
所述存储模块中存储有所述测量端的ID信息、与所述ID信息相对应加密算法；所述加密算法，包括高级加密标准或三重数据加密算法。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述图像识别模块，用于识别所述图像中的脱发种植区域，并基于所述图像对所述脱发种植区域的边缘进行标记，并将标记后的图像向所述图像面积计算模块传输；
所述脱发种植区域的边界是不规则的闭合边界，对所述图像处理模块传输的图像灰度化处理，得到灰度化的图像；
所述图像中脱发种植区域像素坐标(x,y)处的彩色像素的RGB三个亮度分量分别是R(x,y),G(x,y)及B(x,y)，位于(x,y)的像素的灰度值是三个分量的平均值：
对图像中的脱发种植区域内每个彩色像素都计算出其灰度值；
假设图像中的脱发种植区域的任一像素坐标(x,y)的位置的灰度值是f(x，y)函数表达，f(x，y)分别对x与y求偏导
在坐标(x,y)位置的像素点是所述脱发种植区域的边界像素，根据Sobel过滤器(SobelFilter)方法得到该像素点处对应的梯度的幅度比非边界像素点对应的值显著偏大；
基于改进的Sobel过滤器方法，使用坐标(x,y)对应像素点的灰度值微分变化量近似定义为：
Δx为f(x，y)对x求偏导，Δy为f(x，y)对y求偏导求梯度变化量当这个变化量大于某个阀值/>的时候，对应的坐标为(x,y)的像素点被认为是所述脱发种植区域的边界像素点。
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