CN110587599A - 一种基于曲面绘画载体的绘画方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于曲面绘画载体的绘画方法、装置及系统，所述方法包括从曲面绘画载体提取曲面绘画区域，将曲面绘画区域在二维平面坐标中进行投影获得投影区域，计算投影区域的尺寸获得二维平面的尺寸；接收目标图像，将目标图像进行图像处理获得二值图像；通过连通区域标记法对二值图像中各图像主体像素点进行标号，生成绘画路径；将绘画路径存储在与二维平面尺寸相同的网格中继而根据每一图像主体像素点在网格中的位置、确定每一图像主体的绘制位置；根据每一绘制位置、每一绘制位置与画笔间的距离以及绘画路径，逐一将图像主体像素点绘制在对应的绘制位置上；通过实施本发明的实施例能够实现在曲面绘画载体上的自动进行绘画节约了人工成本。

Description

一种基于曲面绘画载体的绘画方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及自动绘画技术领域，尤其涉及一种基于曲面绘画载体的绘画方法、装置及系统。

背景技术

传统绘画，如：素描、油画等，普遍通过画笔绘制于画布或画纸上，其绘画载体平面化，成品效果呆板生硬且缺乏质感，视觉效果受到限制。随着时代变迁以及当代艺术发展，绘画载体呈现丰富多样化，不仅仅是画布或画纸，还可以是鸡蛋、鞋子、花瓶等物体；其绘画载体曲面化，成品效果新颖有趣且表现力强，视觉效果充分展现。当现有基于曲面绘画载体的绘画作品均是手工绘制，费力耗时，人力成本高。

发明内容

本发明实施例提供一种基于曲面绘画载体的绘画方法、装置及系统，能实现在曲面绘画载体上自动进行绘画。

本发明一实施例提供一种基于曲面绘画载体的绘画方法，包括：

提取曲面绘画载体的一曲面作为曲面绘画区域，并将所述曲面绘画区域在二维平面坐标中进行投影，获得投影区域；

计算所述投影区域的尺寸，获得与所述曲面绘画区域对应的二维平面的尺寸；

接收目标图像，将所述目标图像进行图像处理，获得二值图像；其中，所述二值图像中包括图像主体；所述图像主体包括若干图像主体像素点；

通过连通区域标记法对各所述图像主体像素点进行标号，继而根据各所述图像主体像素点的标号，生成绘画路径；

将所述绘画路径存储在与所述二维平面尺寸相同的网格中，继而根据每一所述图像主体像素点在所述网格中的位置、确定每一所述图像主体在所述曲面绘画区域中对应的绘制位置；

根据每一所述绘制位置、每一所述绘制位置与画笔间的距离以及所述绘画路径，通过机械臂控制所述画笔逐一将每一所述图像主体像素点绘制在对应的绘制位置上，获得待绘制图像；其中，每一所述绘制位置与画笔间的距离通过激光测距仪进行测量。

进一步的，所述将所述目标图像进行图像处理，获得二值图像，具体为：

将所述目标图像进行灰度处理，获得灰度图像；

计算所述灰度图像中的每一像素点灰度值，并将灰度值大于或等于第一预设阈值的像素点的灰度值设为255、将灰度值小于所述第一预设阈值的像素点的灰度值设置0；将灰度值为255的像素点，作为所述图像主体像素点。

进一步的，在通过连通区域标记法对各所述图像主体像素点进行标号时，先将处于各连通区域中的图像主体像素点进行标号，再对各独立的图像主体像素点进行标号；其中，每一所述图像主体像素点的标号代表每一所述图像主体像素点的绘画次序。进一步的，

进一步的，通过以下方式将每一所述图像主体像素点绘制在对应的绘制位置上：

根据每一所述图像主体像素点在所述网格中的位置，控制万向旋转钳具将所述图像主体像素点对应的绘制位置，旋转至所述画笔下；

根据所述绘制位置与画笔间的距离，控制所述机械臂将所述画笔下压至所述待绘制位置上。

在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了装置项实施例；

本发明一实施例提供了一种基于曲面绘画载体的绘画装置，包括：绘画区域提取模块、平面尺寸计算模块、目标图像处理模块、绘画路径生成模块、绘制位置确定模块、以及绘制模块；

所述绘画区域提取模块，用于提取曲面绘画载体的一曲面作为曲面绘画区域，并将所述曲面绘画区域在二维平面坐标中进行投影，获得投影区域；

所述平面尺寸计算模块，用于计算所述投影区域的尺寸，获得与所述曲面绘画区域对应的二维平面的尺寸；

所述目标图像处理模块，用于接收目标图像，将所述目标图像进行图像处理，获得二值图像；其中，所述二值图像中包括图像主体；所述图像主体包括若干图像主体像素点；

所述绘画路径生成模块，用于通过连通区域标记法对各所述图像主体像素点进行标号，继而根据各所述图像主体像素点的标号，生成绘画路径；

所述绘制位置确定模块，用于将所述绘画路径存储在与所述二维平面尺寸相同的网格中，继而根据每一所述图像主体像素点在所述网格中的位置、确定每一所述图像主体在所述曲面绘画区域中对应的绘制位置；

所述绘制模块，用于根据每一所述绘制位置、每一所述绘制位置与画笔间的距离以及所述绘画路径，通过机械臂控制所述画笔逐一将每一所述图像主体像素点绘制在对应的绘制位置上，获得待绘制图像；其中，每一所述绘制位置与画笔间的距离通过激光测距仪进行测量。

在上述方法项及装置项实施例的基础上，对应提供了系统项实施例：

本发明一实施例提供了一种基于曲面绘画载体的绘画系统，包括：本方明上述装置项实施例所述的基于曲面绘画载体的绘画装置、机械臂、万向旋转钳具以及激光测距仪；

所述绘画装置，用于提取曲面绘画载体的一曲面作为曲面绘画区域，并将所述曲面绘画区域在二维平面坐标中进行投影，获得投影区域；

计算所述投影区域的尺寸，获得与所述曲面绘画区域对应的二维平面的尺寸；

接收目标图像，将所述目标图像进行图像处理，获得二值图像；其中，所述二值图像中包括图像主体；所述图像主体包括若干图像主体像素点；

通过连通区域标记法对各所述图像主体像素点进行标号，继而根据各所述图像主体像素点的标号，生成绘画路径；

将所述绘画路径存储在与所述二维平面尺寸相同的网格中，继而根据每一所述图像主体像素点在所述网格中的位置、确定每一所述图像主体在所述曲面绘画区域中对应的绘制位置；

根据每一所述绘制位置、每一所述绘制位置与画笔间的距离以及所述绘画路径，通过机械臂控制所述画笔逐一将每一所述图像主体像素点绘制在对应的绘制位置上，获得待绘制图像；

所述万向旋转钳具，用于夹持所述曲面绘画载体，并在绘制时将所述图像主体像素点对应的绘制位置，旋转至所述画笔下；

所述激光测距仪，用于测量每一所述待图像主体像素点对应的绘制位置，与所述画笔的距离；

机械臂，用于夹持所述画笔，并控制所述画笔进行绘制。

通过实施本发明的实施例具有如下有益效果：

本发明实施例提供了一种基于曲面绘画载体的绘画方法、装置及系统，所述方法，首先在曲面绘制载体上提取出一曲面作为曲面绘画区域，再计算出曲面绘画区域对应的二维平面的尺寸；紧接着接收目标图像，对目标图像进行二值化处理，然后通过连通区域标记法将二值图像中，各图像主体像素点进行标号，根据标号生成绘画路径并将绘画路径存储在，与上述二维平面尺寸相同的网格中；然后根据各图像主体像素点在网格中的位置，确定每一图像主体像素点在曲面绘画区域的绘制位置；最后根据每一图像主体像素的绘制位置、绘制位置与画笔的间距以及绘画路径，通过机械臂控制画笔逐一将每一图像主体像素点绘制对应的绘制位置上，最终实现了将所有图像主体像素点绘制在曲面绘画载体的曲面绘画区域上。通过实施本发明的实施例，能够实现在曲面绘画载体上的自动进行绘画，实现绘画过程智能自动化，节约了人工成本且较人工绘画省力省时，绘画精度高。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种基于曲面绘画载体的绘画方法的流程示意图。

图2是本发明一实施例提供的一种基于曲面绘画载体的绘画装置的结构示意图。

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作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。

如图1所示，本发明一实施例提供的一种基于曲面绘画载体的绘画方法，包括：

步骤S101、提取曲面绘画载体的一曲面作为曲面绘画区域，并将所述曲面绘画区域在二维平面坐标中进行投影，获得投影区域。

步骤S102、计算所述投影区域的尺寸，获得与所述曲面绘画区域对应的二维平面的尺寸。

步骤S103、接收目标图像，将所述目标图像进行图像处理，获得二值图像；其中，所述二值图像中包括图像主体；所述图像主体包括若干图像主体像素点。

步骤S104、通过连通区域标记法对各所述图像主体像素点进行标号，继而根据各所述图像主体像素点的标号，生成绘画路径。

步骤S105、将所述绘画路径存储在与所述二维平面尺寸相同的网格中，继而根据每一所述图像主体像素点在所述网格中的位置、确定每一所述图像主体在所述曲面绘画区域中对应的绘制位置。

步骤S106、根据每一所述绘制位置、每一所述绘制位置与画笔间的距离以及所述绘画路径，通过机械臂控制所述画笔逐一将每一所述图像主体像素点绘制在对应的绘制位置上，获得待绘制图像；其中，每一所述绘制位置与画笔间的距离通过激光测距仪进行测量。

对于步骤S101、具体的任意选取曲面绘画载体的其中一个曲面作为曲面绘画区域，所述曲面绘画载体为具有曲面的物体，例如鸡蛋、球体等。由于选取的曲面绘画区域是一个曲面，而计算机的图像处理是一个平面，因此需要把上述的曲面绘画区域通过投影转换变成与之对应的二维平面。

基于现成的投影公式，得到上述曲面绘画区域的空间曲面在坐标平面内的投影区域；

具体的，只要把曲面绘画区域的边界曲线投影到坐标平面，投影曲线在坐标平面内围成的区域便是空间曲面(曲面绘画区域)在坐标平面内的投影区域。

对于步骤S102、具体的可以通过现有的图像处理工具对上述投影区域的尺寸进行计算，例如通过Photoshop，即可得到上述投影区域的尺寸，从而获得曲面绘画区域对应的二维平面的尺寸。

对于步骤S103、具体的，接收终端上传一张图像即上述目标图像。此处的终端，是指用户日常普遍使用的手机、计算机、触控屏等硬件设备。目标图像，可以终端设备进行实时拍摄得到，也从通过终端自带相册获取，还可以从素材网站获取。

在接收到目标图像后，需要对目标图像进行图像处理，从而获得二值图像，此处的图像处理，包括对目标图像进行灰度处理和二值化处理，在一优选的实施例中具体处理过程如下：

将所述目标图像进行灰度处理，获得灰度图像；

计算所述灰度图像中的每一像素点灰度值，并将灰度值大于或等于第一预设阈值的像素点的灰度值设为255、将灰度值小于所述第一预设阈值的像素点的灰度值设置0；将灰度值为255的像素点，作为所述图像主体像素点。

灰度处理，并不会影响图像的纹理特征信息，而且各像素点只需一个灰度值便可表示，大大提高了图像处理效率。

同时对上述灰度值进行二值化处理时，，是把由256个亮度等级组成的灰度图，通过选取适当阀值(即上述第一预设阈值)，变成由0或255反映图像整体和局部特征的二值图，该处理使图像变得简单，而且数据量减小，能凸显出目标轮廓；其中，若像素点灰度值小于阀值，则该像素点标识为0，黑色，代表背景；若像素点灰度值大于或等于阀值，则该像素点标识为255，白色，代表图像主体，即上述图像主体像素点。

在一个优选的实施例中，上述第一预设阈值为所述二值图像中所有像素点灰度值的平均值。

由于0或255只有两个数，却要用8位编码来容纳，大大浪费计算机存储空间。因此为了节约计算机的存储空间，在一个优选的实施例中，将上述所有图像主体像素点的灰度值映射为1进行存储。

对于步骤S104、具体的在一个优选的实施例中，在通过连通区域标记法对各所述图像主体像素点进行标号时，先将处于各连通区域中的图像主体像素点进行标号，再对各独立的图像主体像素点进行标号；其中，每一所述图像主体像素点的标号代表每一所述图像主体像素点的绘画次序。

通过二值图像的连通区域标记法，对二值图像中所有图像主体像素点进行标号，示意性的，在进行标号时按照从左到右，从上到下的顺序把各连通区域中的图像主体像素点，以及各独立的图像主体像素点逐一标号，优先标号连通区域中的图像主体像素点。根据各图像主体像素点的标号，按次序确定各图像主体像素点绘制时的绘制顺序，形成绘画路径。

对于步骤S105、将绘制路径存储在与所述二维平面尺寸相同的网格中，可以理解的是，此时的绘制路径就是由各图像主体像素点构成的，由于网格的尺寸与曲面绘画区域的二维平面尺寸相同，因此对于每个图像主体像素点在网格中的位置，可以在二维平面中找到与之对应的位置点，然后再映射到曲面绘画区域，即可在曲面绘画区域上找到对应的位置点，即上述绘制位置；因此根据各图像主体像素点在网格中的位置坐标，即可确定各图像主体像素点在曲面绘画区域上的位置坐标。

对于步骤S106、优选的，通过以下方式将每一所述图像主体像素点绘制在对应的绘制位置上：

根据每一所述图像主体像素点在所述网格中的位置，控制万向旋转钳具将所述图像主体像素点对应的绘制位置，旋转至所述画笔下；

根据所述绘制位置与画笔间的距离，控制所述机械臂将所述画笔下压至所述待绘制位置上。

具体的，在绘制前，将选取曲面绘画载体固定在万向旋转钳具(下文简称：钳具)的夹持处，且把该载体的曲面绘画区域；机械臂分别与画笔、激光测距仪连接，机械臂通过垂直轨道移动可控制画笔的提起、下压动作，画笔默认处于提起状态。

绘制时，基于上述绘画路径，提取绘画路径中第一个图像主体像素点的坐标，控制钳具通过自身的万向球把物体绘画区域中与提取的坐标对应的坐标位置(即对应的绘制位置)旋转并停留在画笔正下方；

紧接着通过激光测距仪测量画笔到当前绘制位置的距离，然后根据这个距离控制机械臂垂直移动把画笔下压绘画；当下压时效结束，画笔恢复绘制前状态，即画笔处于提起状态。

系统重复上述步骤，直至把图像绘画路径的所有图像主体像素点绘制完毕，最终实现将接收的目标图像绘制在曲面绘画载体上，解决当下纯手工曲面成品绘画的不足，实现绘画过程智能自动化、成品效果精度高的效果。

在上述方法项实施例的基础上，对应提供了装置项实施例；

如图2所示，本发明一实施例提供了一种基于曲面绘画载体的绘画装置，包括：绘画区域提取模块、平面尺寸计算模块、目标图像处理模块、绘画路径生成模块、绘制位置确定模块、以及绘制模块；

所述绘画区域提取模块，用于提取曲面绘画载体的一曲面作为曲面绘画区域，并将所述曲面绘画区域在二维平面坐标中进行投影，获得投影区域；

所述平面尺寸计算模块，用于计算所述投影区域的尺寸，获得与所述曲面绘画区域对应的二维平面的尺寸；

所述目标图像处理模块，用于接收目标图像，将所述目标图像进行图像处理，获得二值图像；其中，所述二值图像中包括图像主体；所述图像主体包括若干图像主体像素点；

所述绘画路径生成模块，用于通过连通区域标记法对各所述图像主体像素点进行标号，继而根据各所述图像主体像素点的标号，生成绘画路径；

所述绘制位置确定模块，用于将所述绘画路径存储在与所述二维平面尺寸相同的网格中，继而根据每一所述图像主体像素点在所述网格中的位置、确定每一所述图像主体在所述曲面绘画区域中对应的绘制位置；

所述绘制模块，用于根据每一所述绘制位置、每一所述绘制位置与画笔间的距离以及所述绘画路径，通过机械臂控制所述画笔逐一将每一所述图像主体像素点绘制在对应的绘制位置上，获得待绘制图像；其中，每一所述绘制位置与画笔间的距离通过激光测距仪进行测量。

可以理解的是，上述装置项实施例是与上述方法项实施例对应的，其可以实现上述任意一项方法项实施例所述的基于曲面绘画载体的绘画方法。

需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元/模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元/模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元/模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的基于曲面绘画载体的绘画装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。所述示意图仅仅是基于曲面绘画载体的绘画装置的示例，并不构成对基于曲面绘画载体的绘画装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，

在上述方法项及装置项实施例的基础上，对应提供了系统项实施例。

本发明另一实施例提供了一种基于曲面绘画载体的绘画系统，包括上述装置项实施例所提供的基于曲面绘画载体的绘画装置、机械臂、万向旋转钳具以及激光测距仪；

所述绘画装置，用于提取曲面绘画载体的一曲面作为曲面绘画区域，并将所述曲面绘画区域在二维平面坐标中进行投影，获得投影区域；

计算所述投影区域的尺寸，获得与所述曲面绘画区域对应的二维平面的尺寸；

接收目标图像，将所述目标图像进行图像处理，获得二值图像；其中，所述二值图像中包括图像主体；所述图像主体包括若干图像主体像素点；

通过连通区域标记法对各所述图像主体像素点进行标号，继而根据各所述图像主体像素点的标号，生成绘画路径；

将所述绘画路径存储在与所述二维平面尺寸相同的网格中，继而根据每一所述图像主体像素点在所述网格中的位置、确定每一所述图像主体在所述曲面绘画区域中对应的绘制位置；

根据每一所述绘制位置、每一所述绘制位置与画笔间的距离以及所述绘画路径，通过机械臂控制所述画笔逐一将每一所述图像主体像素点绘制在对应的绘制位置上，获得待绘制图像；

所述万向旋转钳具，用于夹持所述曲面绘画载体，并在绘制时将所述图像主体像素点对应的绘制位置，旋转至所述画笔下；

所述激光测距仪，用于测量每一所述待图像主体像素点对应的绘制位置，与所述画笔的距离；

机械臂，用于夹持所述画笔，并控制所述画笔进行绘制。

通过实施本发明的实施例，能解决当下纯手工曲面成品绘画的不足，实现智能自动化取代人工操作；绘画过程细致到绘画路径的每个特征像素点，成品效果精准率高；绘画设备协同采用万向旋转钳具和激光测距仪，操作简单且数据精准，绘画效率高。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于曲面绘画载体的绘画方法，其特征在于，包括：

提取曲面绘画载体的一曲面作为曲面绘画区域，并将所述曲面绘画区域在二维平面坐标中进行投影，获得投影区域；

计算所述投影区域的尺寸，获得与所述曲面绘画区域对应的二维平面的尺寸；

接收目标图像，将所述目标图像进行图像处理，获得二值图像；其中，所述二值图像中包括图像主体；所述图像主体包括若干图像主体像素点；

通过连通区域标记法对各所述图像主体像素点进行标号，继而根据各所述图像主体像素点的标号，生成绘画路径；

将所述绘画路径存储在与所述二维平面尺寸相同的网格中，继而根据每一所述图像主体像素点在所述网格中的位置、确定每一所述图像主体在所述曲面绘画区域中对应的绘制位置；

根据每一所述绘制位置、每一所述绘制位置与画笔间的距离以及所述绘画路径，通过机械臂控制所述画笔逐一将每一所述图像主体像素点绘制在对应的绘制位置上，获得待绘制图像；其中，每一所述绘制位置与画笔间的距离通过激光测距仪进行测量。

2.如权利要求1所述的基于曲面绘画载体的绘画方法，其特征在于，所述将所述目标图像进行图像处理，获得二值图像，具体为：

将所述目标图像进行灰度处理，获得灰度图像；

计算所述灰度图像中的每一像素点灰度值，并将灰度值大于或等于第一预设阈值的像素点的灰度值设为255、将灰度值小于所述第一预设阈值的像素点的灰度值设置0；将灰度值为255的像素点，作为所述图像主体像素点。

3.如权利要求1所述的基于曲面绘画载体的绘画方法，其特征在于，在通过连通区域标记法对各所述图像主体像素点进行标号时，先将处于各连通区域中的图像主体像素点进行标号，再对各独立的图像主体像素点进行标号；其中，每一所述图像主体像素点的标号代表每一所述图像主体像素点的绘画次序。

4.如权利要求1所述的基于曲面绘画载体的绘画方法，其特征在于，通过以下方式将每一所述图像主体像素点绘制在对应的绘制位置上：

根据每一所述图像主体像素点在所述网格中的位置，控制万向旋转钳具将所述图像主体像素点对应的绘制位置，旋转至所述画笔下；

根据所述绘制位置与画笔间的距离，控制所述机械臂将所述画笔下压至所述待绘制位置上。

5.一种基于曲面绘画载体的绘画装置，其特征在于，包括：绘画区域提取模块、平面尺寸计算模块、目标图像处理模块、绘画路径生成模块、绘制位置确定模块、以及绘制模块；

所述绘画区域提取模块，用于提取曲面绘画载体的一曲面作为曲面绘画区域，并将所述曲面绘画区域在二维平面坐标中进行投影，获得投影区域；

所述平面尺寸计算模块，用于计算所述投影区域的尺寸，获得与所述曲面绘画区域对应的二维平面的尺寸；

所述目标图像处理模块，用于接收目标图像，将所述目标图像进行图像处理，获得二值图像；其中，所述二值图像中包括图像主体；所述图像主体包括若干图像主体像素点；

所述绘画路径生成模块，用于通过连通区域标记法对各所述图像主体像素点进行标号，继而根据各所述图像主体像素点的标号，生成绘画路径；

所述绘制位置确定模块，用于将所述绘画路径存储在与所述二维平面尺寸相同的网格中，继而根据每一所述图像主体像素点在所述网格中的位置、确定每一所述图像主体在所述曲面绘画区域中对应的绘制位置；

所述绘制模块，用于根据每一所述绘制位置、每一所述绘制位置与画笔间的距离以及所述绘画路径，通过机械臂控制所述画笔逐一将每一所述图像主体像素点绘制在对应的绘制位置上，获得待绘制图像；其中，每一所述绘制位置与画笔间的距离通过激光测距仪进行测量。

6.一种基于曲面绘画载体的绘画系统，其特征在于，包括：如权利要求5所述的基于曲面绘画载体的绘画装置、机械臂、万向旋转钳具以及激光测距仪；

所述绘画装置，用于提取曲面绘画载体的一曲面作为曲面绘画区域，并将所述曲面绘画区域在二维平面坐标中进行投影，获得投影区域；

计算所述投影区域的尺寸，获得与所述曲面绘画区域对应的二维平面的尺寸；

接收目标图像，将所述目标图像进行图像处理，获得二值图像；其中，所述二值图像中包括图像主体；所述图像主体包括若干图像主体像素点；

通过连通区域标记法对各所述图像主体像素点进行标号，继而根据各所述图像主体像素点的标号，生成绘画路径；

将所述绘画路径存储在与所述二维平面尺寸相同的网格中，继而根据每一所述图像主体像素点在所述网格中的位置、确定每一所述图像主体在所述曲面绘画区域中对应的绘制位置；

根据每一所述绘制位置、每一所述绘制位置与画笔间的距离以及所述绘画路径，通过机械臂控制所述画笔逐一将每一所述图像主体像素点绘制在对应的绘制位置上，获得待绘制图像；

所述万向旋转钳具，用于夹持所述曲面绘画载体，并在绘制时将所述图像主体像素点对应的绘制位置，旋转至所述画笔下；

所述激光测距仪，用于测量每一所述待图像主体像素点对应的绘制位置，与所述画笔的距离；

机械臂，用于夹持所述画笔，并控制所述画笔进行绘制。