CN111260587A - 3d投影美妆方法、及3d投影美妆穿戴设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的一种3D投影美妆方法、及3D投影美妆穿戴设备。通过获取对应脸部一或多个部位的美妆信息；在多个视角下实时采集用户的脸部特征点集，依据各脸部特征点的空间坐标识别脸部各部位；将所述美妆信息中对应脸部一或多个部位与依据所述空间坐标识别出的各所述部位进行匹配与融合，并选取匹配到的所述部位的各特征点的空间坐标为所述美妆信息中各部位的投影坐标；以各视角下所述脸部特征点集的采集位置为基点，依据所述投影坐标投影至用户脸部以映射出美妆效果。本申请能够节省化妆的时间，省去制造或丢弃化妆品所造成的环境问题，避免化妆品长期侵蚀对人皮肤造成的损伤。
Description
技术领域
本申请涉及一种基于虚拟现实的人机互动技术领域，特别是涉及一种3D投影美妆方法、及3D投影美妆穿戴设备。
背景技术
随着社会发展和生活水平的不断提高，越来越多的女性会通过化妆来提高自己的美貌。爱美之心人皆有之，通过化妆能够快速提高自己的自信，也是社交场合女性不可缺少的技能。
1)化妆的过程通常需要花费大量的时间，很多女性需要至少半个小时才能完成；
2)化妆过程并不简单，想要一个完美的妆容还需要一个熟练的化妆技巧，这也使得网络美妆教程类的视频层出不穷。
3)化妆品也十分昂贵，而且不同的妆容需要多种不同种类的化妆品，每个女生都有种类繁多、品牌众多的化妆品，因此，为了能有一个完美的妆容效果，购买化妆品需要昂贵的费用支出。
4)化妆品所含有的化学成份，长期侵蚀会对人体皮肤造成一定损伤，例如粉底或遮瑕膏，长期使用后会加速皮肤的褶皱，而这又不得不通过擦更多的粉来遮盖，进而形成恶性循环。长期化妆的女性有一个很明显的特点，那就是卸妆后形容憔悴，皮肤衰老更快。并且化妆品的制造或丢弃还会造成严重的环境污染问题。
因此，亟需一种无需化妆品可解决上述问题的健康美妆方法。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请要解决的技术问题在于提供一种3D投影美妆方法、及3D投影美妆穿戴设备，用于解决现有至少一个现有问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种3D投影美妆方法，应用于3D投影美妆穿戴设备，所述方法包括：获取对应脸部一或多个部位的美妆信息；在多个视角下实时采集用户的脸部特征点集，依据各脸部特征点的空间坐标识别脸部各部位；将所述美妆信息中对应脸部一或多个部位与依据所述空间坐标识别出的各所述部位进行匹配与融合，并选取匹配到的所述部位的各特征点的空间坐标为所述美妆信息中各部位的投影坐标；以各视角下所述脸部特征点集的采集位置为基点，依据所述投影坐标投影至用户脸部以映射出美妆效果。
于本申请一实施例中，所述方法还包括：分别识别各视角下采集的所述特征点集中位置发生变化的变化特征点；将各所述变化特征点当前的所述空间坐标替换对应的所述投影坐标，以使投影至用户脸部所映射出的美妆效果实时随用户脸部变化而相应变化。
于本申请一实施例中，所述方法还包括：采集脸部上实时的光照强度信息；依据所述光照强度信息转换为明暗系数；依据所述明暗系数相应调整所述三维美妆模型整体的光线明暗。
于本申请一实施例中，所述部位包括：眉毛、眼睛、睫毛、鼻子、嘴唇、腮部、颧骨、及脸部外轮廓中任意一或多种组合。
于本申请一实施例中，所述获取美妆信息包括以下任意一种或多种方式：所述3D投影美妆穿戴设备预设有多组的所述美妆信息，通过切换按键或选择按键进行获取；在移动终端选择任意组合形式的所述美妆信息，与所述3D投影美妆穿戴设备进行通信连接以传输所述美妆信息。
于本申请一实施例中，所述美妆信息包括：眉形、眼影、睫毛、眼线、唇彩、腮红、粉底、修颜、高光、阴影、美白中任意一或多种组合。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种3D投影美妆方法，应用于移动终端，所述方法包括：选择任意组合形式的对应脸部一或多个部位的所述美妆信息；与所述3D投影美妆穿戴设备进行通信连接，并发送所述美妆信息至所述3D投影美妆穿戴设备。
于本申请一实施例中，所述方法还包括：获取3D投影美妆穿戴设备实时采集的用户的脸部特征信息；基于所述脸部特征信息与所述美妆信息进行融合并构建3D模型，以显示美妆效果。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种3D投影美妆穿戴设备，所述设备包括：多个摄像头，用于实时采集用户的脸部特征信息；多个投影仪，用于以各视角下所述脸部特征点集的采集位置为基点，依据所述投影坐标投影至用户脸部以映射出美妆效果；处理器，用于依据各脸部特征点的空间坐标识别脸部各部位；将所述美妆信息中对应脸部一或多个部位与依据所述空间坐标识别出的各所述部位进行匹配，并选取匹配到的所述部位的各特征点的空间坐标为所述美妆信息中各部位的投影坐标。
于本申请一实施例中，所述设备还包括：存储器，用于存储预设的多组的所述美妆信息，以供所述设备通过切换按键或选择按键进行获取；或，通信器，用于与移动终端进行通信连接，以接收所述移动终端上选择的任意组合形式的所述美妆信息。
于本申请一实施例中，所述设备为发卡，所述发卡上设有用户穿戴时延伸至用户脸部前方的3个交互单元；各所述交互单元包含一所述摄像头和一所述投影仪，且采集与投影方向均朝向用户脸部。
于本申请一实施例中，所述设备为带前帽沿的帽子，所述帽的前帽沿下方设有朝向用户脸部的3个交互单元；各所述交互单元包含一所述摄像头和一所述投影仪，且采集与投影方向均朝向用户脸部。
于本申请一实施例中，所述交互单元还包括传感器，用于采集脸部上实时的光照强度信息。
如上所述，本申请提供的一种3D投影美妆方法、及3D投影美妆穿戴设备。通过获取对应脸部一或多个部位的美妆信息；在多个视角下实时采集用户的脸部特征点集，依据各脸部特征点的空间坐标识别脸部各部位；将所述美妆信息中对应脸部一或多个部位与依据所述空间坐标识别出的各所述部位进行匹配与融合，并选取匹配到的所述部位的各特征点的空间坐标为所述美妆信息中各部位的投影坐标；以各视角下所述脸部特征点集的采集位置为基点，依据所述投影坐标投影至用户脸部以映射出美妆效果。
达到了以下有益效果：
本申请利用投影技术节省大家化妆的时间，省去制造或丢弃化妆品所造成的环境问题以及化妆品长期侵蚀对人皮肤造成的一定损伤，长期化妆的女性有一个很明显的特点，卸妆后形容憔悴，免去一整天挂着满脸妆，皮肤可以更舒适的呼吸，长此以往对于面色的改善也会非常明显。能够节省时间，保护环境，给皮肤最佳健康状态。
附图说明
图1A为本申请实施例中3D投影美妆穿戴设备为发卡的场景示意图。
图1B为本申请实施例中3D投影美妆穿戴设备为帽子的场景示意图。
图2为本申请实施例中的应用于3D投影美妆穿戴设备的3D投影美妆方法的流程示意图。
图3为本申请实施例中的应用于移动终端的3D投影美妆方法的流程示意图。
图4为本申请实施例中的3D投影美妆穿戴设备的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面以附图为参考，针对本申请的实施例进行详细说明，以便本申请所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本申请可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。
为了明确说明本申请，省略与说明无关的部件，对于通篇说明书中相同或类似的构成要素，赋予了相同的参照符号。
在通篇说明书中，当说某部件与另一部件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种部件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。
当说某部件在另一部件“之上”时，这可以是直接在另一部件之上，但也可以在其之间伴随着其它部件。当对照地说某部件“直接”在另一部件“之上”时，其之间不伴随其它部件。
虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一接口及第二接口等描述。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
此处使用的专业术语只用于言及特定实施例，并非意在限定本申请。此处使用的单数形态，只要语句未明确表示出与之相反的意义，那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份具体化，并非排除其它特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份的存在或附加。
表示“下”、“上”等相对空间的术语可以为了更容易地说明在附图中图示的一部件相对于另一部件的关系而使用。这种术语是指，不仅是在附图中所指的意义，还包括使用中的装置的其它意义或作业。例如，如果翻转附图中的装置，曾说明为在其它部件“下”的某部件则说明为在其它部件“上”。因此，所谓“下”的示例性术语，全部包括上与下方。装置可以旋转90°或其它角度，代表相对空间的术语也据此来解释。
本申请所述的一种3D投影美妆方法、及3D投影美妆穿戴设备，主要利用3D投影方式，将所需妆容准确投影映射在人的脸部，以实现美妆。
本申请能够通过佩戴的饰品，如发卡或鸭舌帽，饰品上镶嵌摄像头和投影装置，利用这种技术实现投影上妆，即不用手动实际化妆，即可拥有多种样式全妆容的效果。简单来说，就是以投影仪的形式，以脸部作为幕布承接美妆投影，达到上妆的效果。
第一实施例
如图1A所示，展示为本申请于一实施例中3D投影美妆穿戴设备为发卡的场景示意图。如图所示，所述3D投影美妆穿戴设备为用于固定头发的发卡1，在发卡1上设有至少3个交互单元11，所述交互单元11包括微型摄像头和微型投影仪。
在本实施例中，所述发卡可以通过移动终端2选取美妆信息，所述移动终端2可以是智能手机、平板电脑、智能手表、车载终端等可装载APP(或微信小程序)的设备，所述美妆信息可以是如眉形、口红色号、腮红、眼影颜色等多种颜色多种组合的美妆信息。然后通过移动终端2与发卡1进行通信连接，如蓝牙连接、wifi连接、局域网连接、数据线连接等，将在移动终端2上选好的美妆信息发送给发卡1。然后发卡1通过至少3个交互单元11的微型摄像头实时采集佩戴好发卡1后的用户脸部，其中主要采用人脸识别技术中常用的特征点，然后通过识别面部不同部位，与获取到的美妆信息进行融合，并借助特征点的空间坐标，使至少3个交互单元11的微型投影仪对准人脸面部进行投影。这里需要微型摄像头和微型投影仪的位置非常贴近。以实现投影的准确。
第二实施例
如图1B所示，展示为本申请于一实施例中3D投影美妆穿戴设备为帽子的场景示意图。如图所示，所述3D投影美妆穿戴设备为带有前帽沿的帽子3，在帽子3的前帽沿下方设有至少3个交互单元11，所述交互单元11包括微型摄像头和微型投影仪。
在本实施例中，所述帽子3可以不通过如图1A中的移动终端2选取美妆信息，所述帽子3可以内部预存多个组合形式的美妆信息。举例来说，可以通过切换按键进行切换或选择按键进行获取。帽子3通过至少3个交互单元31的微型摄像头实时采集佩戴好帽子3后的用户脸部，其中主要采用人脸识别技术中常用的特征点，然后通过识别面部不同部位，与获取到的美妆信息进行融合，并借助特征点的空间坐标，使至少3个交互单元31的微型投影仪对准人脸面部进行投影。这里需要微型摄像头和微型投影仪的位置非常贴近。以实现投影的准确。
需要说明的是，本申请第一实施例中的发卡1也可以采用预存多个组合形式的美妆信息的方式，而不用通过移动终端2来获取美妆信息；而第二实施例中的帽子3也可以通过与图1A中的移动终端2进行通信连接来获取已选好的美妆信息，而不采用预存多个组合形式的美妆信息的方式；或者，第一实施例中的发卡1和第二实施例中的帽子3均可以采用上述两种方式，即既包含通过与图1A中的移动终端2进行通信连接来获取已选好的美妆信息，同时也包含预存多个组合形式的美妆信息的方式。
如图2所示，展示为本申请于一实施例中的3D投影美妆方法的流程示意图。如图所示，该方法主要应用于3D投影美妆穿戴设备，所述方法包括：
步骤S201：获取对应脸部一或多个部位的美妆信息。
于本申请于一实施例中，所述获取美妆信息包括以下任意一种或多种方式：
一方面，所述3D投影美妆穿戴设备预设有多组的所述美妆信息，通过切换按键或选择按键进行获取。
优选地，所述预设的所述美妆信息，还可以通过移动终端将自定义组合的所述美妆信息传输至所述3D投影美妆穿戴设备中并进行存储，或者，通过移动终端对所述3D投影美妆穿戴设备已存储的美妆信息进行删除或修改。
另一方面，在移动终端选择任意组合形式的所述美妆信息，与所述3D投影美妆穿戴设备进行通信连接以传输所述美妆信息。
优选地，本申请还能够储存用户使用过的妆容，以便后续可以一键更换。
其中，所述美妆信息包括但不限于：眉形、眼影、睫毛、眼线、唇彩、腮红、粉底、修颜、高光、阴影、美白中任意一或多种组合。
例如，美妆信息可以是各种形状的眉形，各种颜色的眼影，各种长短或浓密的睫毛，各种粗细不同线条的沿线，不同色号的唇彩等等。
优选地，在所述移动终端上可以借助似美图秀秀APP的美妆或修图软件，选择不同所述美妆信息，举例来说，可以通过虚拟头像，来显示如调光、滤镜、增加腮红、眼影、口红，以及选择不同口红色号等的上妆效果，以此来选择心仪的美妆组合。
例如，软件内提供妆容模板可供选择：例如圣诞妆、萝莉妆、白领妆等，这些模板一开始设定好，大致包括眉毛、眼影、睫毛、高光、修容、口红、腮红、粉底等，用户也可以根据在自己脸上的效果进行每个部位妆容强度和颜色的调整。
自定义妆容：用户根据自己的喜好自定义适合自己的妆容。调整内容包括眉毛、眼影、睫毛、眼线、口红颜色、唇妆类型和一些类似贴纸、亮片等装饰，以及调整局部明暗关系达到一个美白、遮瑕、修容的效果。
步骤S202：在多个视角下实时采集用户的脸部特征点集，依据各脸部特征点的空间坐标识别脸部各部位。
于本实施例中，因为人的脸部是凹凸不平的，因此采用至少3个采集单元(微型摄像头)进行脸部特征点的采集，以及采用至少3个投影单元(微型投影仪)进行投影，以实现更加贴合的3D投影上妆效果。
在多个视角下实时采集用户的脸部特征点集，即在脸上的每个部位进行选点，例如现在所有的智能手机摄像头在拍摄照片时就可以自动捕捉人脸特征进行拍摄。
于本实施例中，所述脸部的部位包括但不限于：眉毛、眼睛、睫毛、鼻子、嘴唇、腮部、颧骨、及脸部外轮廓中任意一或多种组合。
于本申请中，可以采集眉毛、眼睛、睫毛、鼻子、嘴唇、腮部、颧骨以及脸部外轮廓等共计209个点，并依据各脸部特征点的空间坐标识别脸部各部位，以准确识别出各个部位。其中，通过特征点的采集以精确识别出脸部不同部位，可以通过神经网络算法的训练进行识别。举例来说，可采用如优卡特全新人脸识别算法，其采用200万像素动态脱机人像识别摄像机。该人像识别摄像机采用了国际先进的神经网络算法(CNN)，经数千万次算法训练后形成的产品。是集图像采集、人脸检测、人脸跟踪和人脸比对等功能，不仅识别率高而且识别速度快，无需行人特意配合直接识别，无需电脑控制，行人在运动中也可识别，大大提高了人像识别的易用性。
步骤S203：将所述美妆信息中对应脸部一或多个部位与依据所述空间坐标识别出的各所述部位进行匹配，并选取匹配到的所述部位的各特征点的空间坐标为所述美妆信息中各部位的投影坐标。
于本实施例中，所获取的美妆信息中包含有对应脸部一或多个部位的标签或者是对应关系，例如，唇彩则可对应到嘴唇部位，眉形则可对应到眉毛部位，眼影、睫毛、眼线则看对应到眼睛或眼睑等部位，而如粉底、修颜、高光、阴影、美白等美妆信息则可以对应部分或全部脸部。
具体地，在通过特征点的空间坐标识别出脸部各部位后，与所述美妆信息中对应脸部一或多个部位进行匹配。即假设针对眼部有美妆信息，那么就将眼部的特征点与该美妆信息匹配，然后把针对眼睛部分的眼影颜色或眼线或睫毛等选择的偏好选择与眼部特征点进行融合，并根据匹配到的所述部位的各特征点的空间坐标确定美妆信息中如眼影的区域和大小，即通过特征点空间坐标来标定美妆信息具体的投影坐标。这里可以理解的是，所述妆容是贴合脸部来进行投影映射的，因此需要依据采集到的面部特征点集的空间坐标来标定美妆信息所进行投影的投影坐标。
步骤S204：以各视角下所述脸部特征点集的采集位置为基点，依据所述投影坐标投影至用户脸部以映射出美妆效果。
需要说明的是，实现以各视角下所述脸部特征点集的采集位置为基点，需要将3D投影美妆穿戴设备中这里需要微型摄像头和微型投影仪的位置非常贴近的进行设置，以使采集位置和投影位置非常接近。
本申请可以采用微型投影仪，其体型较小方便设于可穿戴设备上，其次其投射光源热量低，对皮肤无伤害，且耗能少，精度高，延迟小。例如博物馆常用的投影文物的投影技术，或微型全息投影仪等。本申请借助投影映射将处理过的美妆信息依据美妆坐标投影到模特脸上。然后可利用误差极小的传感器投射进行妆容转换投影，超高的投影速度外加延时低于10ms的面部追踪技术实现美妆效果。
目前市面上有很多微型投影仪的实例，针对本申请所提到的微型投影仪，比如微麦M100超高清手机投影仪，重量轻，体积小，采用其核心元器件，会比成品更小巧，其采用智能双频双天线2.4GHZ/5GHZ双频并发，支持双收双发，支持新的无线802.11ac协议。5GHZ频段无线速度可达867Mbps，双频并发速率高达1167Mbps，可以轻松支持高清投影效果，支持ios、安卓、windows等多个型号版本，采用低辐射、润眼、环保的LED光源，大大提高了投影仪的功效，适合于本申请所述的3D投影美妆穿戴设备所用。
目前3D投影技术现已较完善，这里主要是通过投影技术进行上妆，并保证妆容完整贴合使用者的脸部。因此，这种3D投影实现上妆的效果，不同于单纯的单视角投影。人的面部是无法像幕布一样平整地承接投影效果的，所以投影点和采集点都要采集和使用三维数据，要将用户选择的妆容，按用户自己的三维面部特征，运算出三维面部妆容影像，然后投影到用户面部，达到投影上妆的效果，与真实化妆的效果非常接近。
于本申请于一实施例中，所述方法还包括：
A、分别识别各视角下采集的所述特征点集中位置发生变化的变化特征点；
B、将各所述变化特征点当前的所述空间坐标替换对应的所述投影坐标，以使投影至用户脸部所映射出的美妆效果实时随用户脸部变化而相应变化。
于本实施例中，用户在使用本申请所述的3D投影美妆穿戴设备时，还可根据用户的面部表情进行妆容的跟进，采集点快速收集面部肌肉及纹理变化反映给投影单元，确保妆容不管用户做什么表情依旧是完美贴合用户的脸部。
具体地，在该步骤中本申请可以采用动态捕捉技术，通过摄像头时刻跟踪用户面部变化，将面部数据传输到内置芯片，芯片通过运算，将要投影的妆容根据面部数据变化进行修正，以使新投影出来的妆容能时刻跟上用户脸部变化，达到非常贴切的效果。同样也是通过动态捕捉及投影技术，在设备佩戴位置有一些偏移时，还能够及时调整妆容位置，及时纠错。
于本实施例中，怎么保证妆容在不同环境不同光照及美妆仪的偏差造成的偏差时妆容还能无误差的完好投影，优选地，可借助高精度的传感器解决。例如Vishay推出新型高精度位置传感器，适用于工业机器人和其他条件严苛的应用。新型RAMK060绝对式旋转磁性套件编码器采用先进的无接触技术，精度大于13位，分辨率达19位，重复精度大于16位，耐受外部磁场、湿度、大气污染、振动、机械冲击和温度变化。器件可用电气角度为360°，可在-40℃至+85℃温度范围内工作，RAMK060采用转子+定子的套件设计，以及离轴设计(用于空心轴组装)，6.5mm超薄尺寸和轻巧重量(55g)，使其非常适用于空间小，但又需要高精度检测角度位置的应用。RAMK060外径60mm，内径25mm。提供多种多圈型号，多圈型号带有用于系统断电时连接备用电源的连接器。我们与多个设备提供商合作，比较好的实现上述过程。
于本申请于一实施例中，所述方法还包括：
A、采集脸部上实时的光照强度信息；
B、依据所述光照强度信息转换为明暗系数；
C、依据所述明暗系数相应调整所述三维美妆模型整体的光线明暗。
于本实施例中，3D投影美妆穿戴设备可通过光敏传感器带有自适应环境光的效果，可根据天气变化和光线亮度自动调节妆容的强弱，保证妆容在任何环境任何天气及光线下都是足够自然。
如图3所示，展示为本申请于一实施例中的3D投影美妆方法的流程示意图。如图所示，该方法主要应用于移动终端，所述方法包括：
步骤S301：选择任意组合形式的对应脸部一或多个部位的所述美妆信息；
步骤S302：与所述3D投影美妆穿戴设备进行通信连接，并发送所述美妆信息至所述3D投影美妆穿戴设备。
其中，所述移动终端可以是智能手机、平板电脑、智能手表、车载终端等可装载APP(或小程序)的设备。
简单来说，用户可在手机软件(APP或小程序)上选择妆容，好比当下年轻女性都离不开的相机美颜美妆效果，通过手机连接设备蓝牙，设备采集点开始采集脸部信息，再在软件内进行上妆和调整，微型投影装置再将软件内的妆容效果投影到人脸上。
例如，使用者打开app或小程序，进入试妆界面，底部导航栏会出现我们已经设定好的模板，使用者可以选择我们设定好的模板。例如选择圣诞妆容，即刻在手机上出现使用者使用这个妆容的效果，使用者还可以选择口红、眉毛、眼影、腮红、修容等进行调整妆容效果，直至使用者觉得适合自己为止。除我们提供的模板之外，使用者还可以根据自己的喜好自定义妆容模板，自定义后保存，可生成自己的专属模板，下次打开app或小程序时可直接使用。
于本申请于一实施例中，所述方法还包括：
A、获取3D投影美妆穿戴设备实时采集的用户的脸部特征信息；
B、基于所述脸部特征信息与所述美妆信息进行融合并构建3D模型，以显示美妆效果。
简单来说，就是利用3D投影美妆穿戴设备实时采集的用户的脸部特征信息结合到软件程序上，再可通过如渲染技术构建虚拟的面部头像，再融合美妆信息来充分直观的显示美妆效果。
需要说明的是，所述3D投影美妆穿戴设备脱离手机也可以独立工作，手机只是起到一个选择妆容的作用。确定妆容后设备自动持续投影，直到关掉设备开关为止。
如图4所示，展示为本申请于一实施例中的3D投影美妆穿戴设备的结构示意图。如图所示，所述设备400包括：
多个摄像头401，用于实时采集用户的脸部特征信息；
多个投影仪403，用于以各视角下所述脸部特征点集的采集位置为基点，依据所述投影坐标投影至用户脸部以映射出美妆效果；
处理器402，所述处理器402分别与所述摄像头401、及所述投影仪403通信连接。
所述处理器402用于依据各脸部特征点的空间坐标识别脸部各部位；将所述美妆信息中对应脸部一或多个部位与依据所述空间坐标识别出的各所述部位进行匹配，并选取匹配到的所述部位的各特征点的空间坐标为所述美妆信息中各部位的投影坐标。
具体来说，所述处理器402还连接存储有计算机指令的存储器，所述处理器402会按照如图2所述的步骤，将一个或多个以应用程序的进程对应的指令加载到存储器601中，并由处理器402来运行存储在存储器中的应用程序，从而实现如图2所述的方法。
所述处理器402可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
进一步地，
当所述3D投影美妆穿戴设备400采用预设有多组的所述美妆信息方式时，所述设备400还可包括：存储器，用于存储预设的多组的所述美妆信息，以供所述设备通过切换按键或选择按键进行获取。
所述存储器可包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
当所述3D投影美妆穿戴设备400为通过接收移动终端将自定义组合的所述美妆信息传输的方式时，所述设备400还可包括：通信器，用于与移动终端进行通信连接，以接收所述移动终端上选择的任意组合形式的所述美妆信息。
具体来说，所述通信单元的通信方式包括：WIFI、NFC、蓝牙、以太网、GSM、4G、及GPRS中任意一种或多种组合。
于本实施例中，所述通信方式的网络通信方式包括：互联网、内联网、广域网(WAN)、局域网(LAN)、无线网络、数字用户线(DSL)网络、帧中继网络、异步传输模式(ATM)网络、虚拟专用网络(VPN)和/或任何其它合适的通信网络中的任何一个或多个。
于本申请一实施例中，所述设备400为发卡，可参考图1A中所述的发卡。所述发卡上设有用户穿戴时延伸至用户脸部前方的3个交互单元；各所述交互单元包含一所述摄像头401和一所述投影仪403，且采集与投影方向均朝向用户脸部。优选地，发卡采用三点采集，全脸可投，针对双眼、嘴唇、鼻子、两腮等部位，进行无误差投影。
于本申请另一实施例中，所述设备400为带前帽沿的帽子，可参考图1B中所述的发卡。所述帽的前帽沿下方设有朝向用户脸部的3个交互单元；各所述交互单元包含一所述摄像头401和一所述投影仪403，且采集与投影方向均朝向用户脸部。优选地，帽子采用三点采集，帽檐投影全脸，两侧投影点针对两颊进行无误差投影。
于本申请中，无论所述设备400为发卡还是帽子，均需要微型摄像头和微型投影仪的位置非常贴近。以实现投影的准确。
于本实施例中，因为人的脸部是凹凸不平的，因此采用至少3个摄像头401进行脸部特征点的采集，以及采用至少3个投影仪403进行投影，以实现更加贴合的3D投影上妆效果。
于本申请中，摄像头401可以采集眉毛、眼睛、睫毛、鼻子、嘴唇、腮部、颧骨以及脸部外轮廓等共计209个点，并依据各脸部特征点的空间坐标识别脸部各部位，以准确识别出各个部位。其中，通过特征点的采集以精确识别出脸部不同部位，可以通过神经网络算法的训练进行识别。举例来说，可采用如优卡特全新人脸识别算法，其采用200万像素动态脱机人像识别摄像机。该人像识别摄像机采用了国际先进的神经网络算法(CNN)，经数千万次算法训练后形成的产品，是集图像采集、人脸检测、人脸跟踪和人脸比对等功能，不仅识别率高而且识别速度快，无需行人特意配合直接识别，无需电脑控制，行人在运动中也可识别，大大提高了人像识别的易用性。
举例来说，本申请采用微型投影仪，其体型较小方便设于可穿戴设备上，其次其投射光源热量低，对皮肤无伤害，且耗能少，精度高，延迟小。例如博物馆常用的投影文物的投影技术，或微型全息投影仪等。本申请借助投影映射将处理过的美妆信息依据美妆坐标投影到模特脸上。然后可利用误差极小的传感器投射进行妆容转换投影，超高的投影速度外加延时低于10ms的面部追踪技术实现妆容投影。
目前市面上有很多微型投影仪的实例，针对本申请所提到的微型投影仪，比如微麦M100超高清手机投影仪，重量轻，体积小，采用其核心元器件，会比成品更小巧，其采用智能双频双天线2.4GHZ/5GHZ双频并发，支持双收双发，支持新的无线802.11ac协议。5GHZ频段无线速度可达867Mbps，双频并发速率高达1167Mbps，可以轻松支持高清投影效果，支持ios、安卓、windows等多个型号版本，采用低辐射、润眼、环保的LED光源，大大提高了投影仪的功效，适合于本申请所述的3D投影美妆穿戴设备所用。
于本实施例中，所述交互单元还包括传感器，用于采集脸部上实时的光照强度信息。
具体地，3D投影美妆穿戴设备400可通过光敏传感器带有自适应环境光的效果，可根据天气变化和光线亮度自动调节妆容的强弱，保证妆容在任何环境任何天气及光线下都是足够自然。
除此之外，怎么保证妆容在不同环境不同光照及美妆仪的偏差造成的偏差时妆容还能无误差的完好投影，优选地，可借助高精度的传感器解决。例如Vishay推出新型高精度位置传感器，适用于工业机器人和其他条件严苛的应用。新型RAMK060绝对式旋转磁性套件编码器采用先进的无接触技术，精度大于13位，分辨率达19位，重复精度大于16位，耐受外部磁场、湿度、大气污染、振动、机械冲击和温度变化。器件可用电气角度为360°，可在-40℃至+85℃温度范围内工作，RAMK060采用转子+定子的套件设计，以及离轴设计(用于空心轴组装)，6.5mm超薄尺寸和轻巧重量(55g)，使其非常适用于空间小，但又需要高精度检测角度位置的应用。RAMK060外径60mm，内径25mm。提供多种多圈型号，多圈型号带有用于系统断电时连接备用电源的连接器。我们与多个设备提供商合作，比较好的实现上述过程。
于本实施例中，所述设备400可采用小型锂电池的方式储存电能，或者把锂电池替换成太阳能电池，使设备400更轻巧便捷、节能环保。
本申请主要解决的问题是利用投影技术节省化妆的时间，省去制造或丢弃化妆品所造成的环境问题以及化妆品长期侵蚀对人皮肤造成的损伤，长期化妆的女性有一个很明显的特点，卸妆后形容憔悴，免去一整天挂着满脸妆，皮肤可以更舒适的呼吸，长此以往对于面色的改善也会非常明显。
综上所述，本申请提供的一种3D投影美妆方法、及3D投影美妆穿戴设备。通过获取对应脸部一或多个部位的美妆信息；在多个视角下实时采集用户的脸部特征点集，依据各脸部特征点的空间坐标识别脸部各部位；将所述美妆信息中对应脸部一或多个部位与依据所述空间坐标识别出的各所述部位进行匹配与融合，并选取匹配到的所述部位的各特征点的空间坐标为所述美妆信息中各部位的投影坐标；以各视角下所述脸部特征点集的采集位置为基点，依据所述投影坐标投影至用户脸部以映射出美妆效果。
本申请有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。
Claims (13)
1.一种3D投影美妆方法，其特征在于，应用于3D投影美妆穿戴设备，所述方法包括：
获取对应脸部一或多个部位的美妆信息；
在多个视角下实时采集用户的脸部特征点集，依据各脸部特征点的空间坐标识别脸部各部位；
将所述美妆信息中对应脸部一或多个部位与依据所述空间坐标识别出的各所述部位进行匹配与融合，并选取匹配到的所述部位的各特征点的空间坐标为所述美妆信息中各部位的投影坐标；
以各视角下所述脸部特征点集的采集位置为基点，依据所述投影坐标投影至用户脸部以映射出美妆效果。
2.根据权利要求1所述的3D投影美妆方法，其特征在于，所述方法还包括：
分别识别各视角下采集的所述特征点集中位置发生变化的变化特征点；
将各所述变化特征点当前的所述空间坐标替换对应的所述投影坐标，以使投影至用户脸部所映射出的美妆效果实时随用户脸部变化而相应变化。
3.根据权利要求1所述的3D投影美妆方法，其特征在于，所述方法还包括：
采集脸部上实时的光照强度信息；
依据所述光照强度信息转换为明暗系数；
依据所述明暗系数相应调整所述三维美妆模型整体的光线明暗。
4.根据权利要求1所述的3D投影美妆方法，其特征在于，所述部位包括：眉毛、眼睛、睫毛、鼻子、嘴唇、腮部、颧骨、及脸部外轮廓中任意一或多种组合。
5.根据权利要求1所述的3D投影美妆方法，其特征在于，所述获取美妆信息包括以下任意一种或多种方式：
所述3D投影美妆穿戴设备预设有多组的所述美妆信息，通过切换按键或选择按键进行获取；
在移动终端选择任意组合形式的所述美妆信息，与所述3D投影美妆穿戴设备进行通信连接以传输所述美妆信息。
6.根据权利要求1所述的3D投影美妆方法，其特征在于，所述美妆信息包括：眉形、眼影、睫毛、眼线、唇彩、腮红、粉底、修颜、高光、阴影、美白中任意一或多种组合。
7.一种3D投影美妆方法，其特征在于，应用于移动终端，所述方法包括：
选择任意组合形式的对应脸部一或多个部位的所述美妆信息；
与所述3D投影美妆穿戴设备进行通信连接，并发送所述美妆信息至所述3D投影美妆穿戴设备。
8.根据权利要求1所述的3D投影美妆方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取3D投影美妆穿戴设备实时采集的用户的脸部特征信息；
基于所述脸部特征信息与所述美妆信息进行融合并构建3D模型，以显示美妆效果。
9.一种3D投影美妆穿戴设备，其特征在于，所述设备包括：
多个摄像头，用于实时采集用户的脸部特征信息；
多个投影仪，用于以各视角下所述脸部特征点集的采集位置为基点，依据所述投影坐标投影至用户脸部以映射出美妆效果；
处理器，用于依据各脸部特征点的空间坐标识别脸部各部位；将所述美妆信息中对应脸部一或多个部位与依据所述空间坐标识别出的各所述部位进行匹配，并选取匹配到的所述部位的各特征点的空间坐标为所述美妆信息中各部位的投影坐标。
10.根据权利要求9所述的3D投影美妆仪，其特征在于，所述设备还包括：
存储器，用于存储预设的多组的所述美妆信息，以供所述设备通过切换按键或选择按键进行获取；
或，
通信器，用于与移动终端进行通信连接，以接收所述移动终端上选择的任意组合形式的所述美妆信息。
11.根据权利要求9所述的3D投影美妆仪，其特征在于，所述设备为发卡，所述发卡上设有用户穿戴时延伸至用户脸部前方的3个交互单元；各所述交互单元包含一所述摄像头和一所述投影仪，且采集与投影方向均朝向用户脸部。
12.根据权利要求9所述的3D投影美妆仪，其特征在于，所述设备为带前帽沿的帽子，所述帽的前帽沿下方设有朝向用户脸部的3个交互单元；各所述交互单元包含一所述摄像头和一所述投影仪，且采集与投影方向均朝向用户脸部。
13.根据权利要求11或12所述的3D投影美妆仪，其特征在于，所述交互单元还包括传感器，用于采集脸部上实时的光照强度信息。
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| CN202010071266.0A CN111260587A (zh) | 2020-01-21 | 2020-01-21 | 3d投影美妆方法、及3d投影美妆穿戴设备 |
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