專利名稱：多視角影像捕捉合成三維發型設計的方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于計算機技術領域，尤其涉及美容美發行業中的發型設計領域，是一種 可實現三維發型設計功能的方法和計算機系統。
背景技術：
目前用于美容美發行業的發型設計軟件較多，但是這些軟件大多功能單一、發型 逼真度低、設計效果差，特別是這些軟件都只能實現二維發型設計，即僅能看到所設計發型 的正面效果，無法從其它視角觀看發型設計效果，不能給用戶提供全面真實的發型設計體驗。近年來各種三維技術在人們的生產生活中有著廣泛的應用，三維技術以其強烈的 真實感和強大的交互能力給用戶帶來了全新的體驗。將三維技術應用到發型設計領域是一 個很具有獨創性的構想，本發明提出了一種多視角影像捕捉合成三維發型設計的方法，并 基于該方法設計開發了一整套軟硬件系統設備，該系統具有良好的交互性和三維空間設計 功能，很好地從多角度展現了發型設計的效果。
發明內容
本發明的目的在于克服現有發型設計方法和系統存在的不足，提出一種新的以三 維形式設計真實發型的方法，并根據該方法設計開發出一整套軟硬件系統。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是通過對發型模特的頭部進行多視角 的影像采集，每隔k度(0 < k < 360且k為正整數)對其拍照一次，從而獲取到該模特頭 部的連續η張圖片(n = 360/k且η為正整數)，然后對每張圖片做摳像處理，保留圖片中的 發型部分，再將這組多視角發型圖片按順序編號保存進發型數據庫中，依此方法可以獲取 到大量多視角發型圖片，然后對用戶的頭部進行同樣的多視角影像采集，并將這些圖片按 順序保存進用戶數據庫，再從發型數據庫中選取一款發型，將其對應的η張圖片依次疊加 合成到用戶頭部的相對應的η張圖片上，并調整好發型的位置和大小，進而合成出η張變換 為此發型的圖片，然后在顯示窗口中每隔m秒(m為正整數)顯示一張合成好的圖片，從而 實現旋轉顯示該款三維發型的效果。本發明的特征在于所述方法依次按以下步驟實現步驟1 讓發型模特端坐在一個固定座椅上，用高清攝像頭對其頭部進行自動拍 照，每隔k度對其拍照一次，共拍照η次，將獲得的η張照片分別記為1. jpg、2. jpg、…、 η. jpg ；步驟2 對步驟1所獲得η張照片分別進行摳像處理，保留頭發部分并摳去其它部 分，從而得到η張背景透明圖片，分別記為1. png、2. png、…、η. png，再將這組背景透明圖片 按順序保存進發型數據庫中，依此方法可以獲取到多款多視角發型的背景透明圖片數據；步驟3 讓用戶端坐在固定座椅上，用攝像頭對其頭部進行自動拍照，每隔k度對其拍照一次，共拍照η次，所得η張頭部照片分別記為1. jpg、2. jpg、…、η. jpg，并將這些 圖片按順序保存進用戶數據庫中；步驟4 用戶通過本系統軟件的界面從發型數據庫中任意選取一款發型，將其對 應的η張發型圖片自動依次疊加到用戶頭部的η張圖片上，從而合成出η張該用戶變換為 此款發型后的圖片；步驟5 在系統的顯示窗口中每隔m秒按順序顯示一張合成好的圖片，從而實現旋 轉顯示設計好的該款三維發型的效果，順時針旋轉時依順序顯示η張合成好的圖片，逆時 針旋轉時依倒序顯示η張合成好的圖片，暫停時可以顯示某一視角的圖片。本發明所提出的一種多視角影像捕捉合成三維發型設計的方法，克服了現有發型 設計方法的不足，提供了一種以三維形式設計真實發型的技術方法，該方法可以滿足多視 角觀賞真實發型設計效果的需求，并且實現難度低展示效果良好，從而解決了現有方法展 示效果單一、不能多角度觀看的問題。目前我們已經基于該方法設計開發出了一整套配備 觸摸屏的軟硬件系統設備，該系統具有良好的交互性和三維空間設計功能，并且已經將該 研究成果運用到多家美發機構中，為用戶提供了三維多視角設計展現發型的全新體驗。
圖1.多視角影像捕捉合成三維發型設計的方法流程圖；圖2.多視角影像捕捉合成三維發型設計系統設備原理圖；圖3.多視角影像捕捉合成三維發型設計系統設備實物圖。
具體實施例方式步驟1 讓發型模特端坐在設備前方的固定座椅上，在座椅正上方固定有一個可 旋轉的由連桿C和連桿D組成的T形支架，在該T形支架的一端安裝有一個高清攝像頭，另 一端懸掛一塊白板，利用該高清攝像頭對發型模特的頭部自動進行拍照，該T形支架可以 在電腦的控制下連續轉動；步驟2 =T形支架每旋轉k度高清攝像頭就自動拍照一次，支架旋轉360度，高清攝 像頭共拍照η次，從而獲取了發型模特頭部的η張不同角度的高清照片，將獲得的η張照片 分另11記為 1. jpg、2. jpg、...、η· jpg ；步驟3 對步驟2所獲得η張照片分別進行摳像處理，保留模特頭發部分并摳去其 它部分，從而獲得η張背景透明圖片，分別記為l.png、2.png、…、η. png，然后將這組背景 透明圖片作為該款發型的三維發型數據按順序保存進發型數據庫中，依此方法可以獲取到 多款發型的多視角背景透明圖片數據，并以此建立起三維發型數據庫；步驟4 讓用戶端坐在所述系統設備前的固定座椅上，利用所述T形旋轉支架上的 高清攝像頭對其頭部進行自動拍照，每旋轉k度對其拍照一次，共拍照η次，所得η張頭部 照片分別記為1. jpg、2. jpg、…、η. jpg，并將這些圖片按順序保存進用戶數據庫中；步驟5 用戶從發型數據庫中任選一款發型，系統會將該款發型所對應的η張背景 透明發型圖片自動依次疊加合成到用戶頭部的η張jpg圖片上，比如將該款發型的第1張 背景透明圖片疊加到用戶的第1張頭部照片上，并合成為第一張新的jpg圖片，以此類推， 合成出η張不同視角的該用戶變換為此款發型后的圖片；
步驟6 在系統的顯示窗口中每隔m秒按順序顯示一張合成好的圖片，從而實現旋 轉顯示設計好的該款三維發型的效果，順時針旋轉時依順序顯示η張合成好的圖片，逆時 針旋轉時依倒序顯示η張合成好的圖片，暫停時可以顯示某一視角的圖片，這樣用戶就可 以從各個角度觀看到自己變換了該款發型以后的效果，利用此方法用戶可以很容易地從所 述三維發型庫中隨意挑選不同發型加載到自己的頭部并觀看設計好發型后的三維效果；步驟7 本發明已在“多視角影像捕捉合成三維發型設計系統”中實現，該系統由 基于本發明的三維發型設計軟件和可觸摸電腦機柜設備構成，該設備主要部件及功能包 括1)電腦主機，主要用于安裝和運行該軟件；2)觸摸屏，主要用于界面顯示和軟件操作；3)機柜，用于安裝電腦主機和觸摸屏；4) 一端為高清攝像頭另一端為白板的T型旋轉支架，主要用于旋轉拍照；5)變速電機和多路繼電器，特別地，選取16轉/秒的變速電機和4路繼電器，主要 用于帶動T型支架旋轉和電腦對變速電機實現控制；6) ID或IC讀卡器，主要用于系統識別用戶身份，以便對用戶進行管理；由此可見，本發明達到了預期目的，以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發 明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬于本發明專利的涵蓋范圍。
權利要求
1.多視角影像捕捉合成三維發型設計的方法與系統，其特征在于，依次具有以下步驟步驟1 讓發型模特端坐在一個固定座椅上，用高清攝像頭對其頭部進行自動拍照，每 隔k度(0 < k彡360且k為正整數)對其拍照一次，共拍照η次(n = 360/k且η為正整 數)，將獲得的η張照片分別記為1. jpg、2. jpg、…、η. jpg ；步驟2 對步驟1所獲得η張照片分別進行摳像處理，保留頭發部分并摳去其它部分， 從而得到η張背景透明圖片，分別記為l.png、2.png、…、η. png，再將這組背景透明圖片按 順序保存進發型數據庫中，依此方法可以獲取到多款多視角發型的背景透明圖片數據；步驟3 讓用戶端坐在固定座椅上，用攝像頭對其頭部進行自動拍照，每隔k度對其拍 照一次，共拍照η次，所得η張頭部照片分別記為1. jpg、2. jpg、…、η. jpg，并將這些圖片 按順序保存進用戶數據庫中；步驟4 用戶通過本系統軟件的界面從發型數據庫中任意選取一款發型，將其對應的η 張發型圖片自動依次疊加到用戶頭部的η張圖片上，從而合成出η張該用戶變換為此款發 型后的圖片；步驟5 在系統的顯示窗口中每隔m秒按順序顯示一張合成好的圖片，從而實現旋轉顯 示設計好的該款三維發型的效果，順時針旋轉時依順序顯示η張合成好的圖片，逆時針旋 轉時依倒序顯示η張合成好的圖片，暫停時可以顯示某一視角的圖片。
全文摘要
多視角影像捕捉合成三維發型設計的方法和系統屬于計算機技術領域，尤其涉及美容美發行業中的發型設計領域，其特征在于通過對發型模特的頭部進行多視角的影像采集，每隔k度(0＜k≤360且k為正整數)對其拍照一次，從而獲取到該模特頭部的連續n張圖片(n＝360/k且n為正整數)，然后對每張圖片做摳像處理，保留圖片中的發型部分，再將這組多視角發型圖片按順序編號保存進發型數據庫中，依此方法可以獲取到大量多視角發型圖片，然后對用戶的頭部進行同樣的多視角影像采集，并將這些圖片按順序保存進用戶數據庫，再從發型數據庫中選取一款發型，將其對應的n張圖片依次疊加合成到用戶頭部的相對應的n張圖片上，并調整好發型的位置和大小，進而合成出n張變換為此發型的圖片，然后在顯示窗口中每隔m秒(m為正整數)顯示一張合成好的圖片，從而實現旋轉顯示該款三維發型的效果。基于本發明已經設計開發出了一整套配備觸摸屏的軟硬件系統設備，該系統具有良好的交互性和三維空間設計功能，并且已經將該研究成果運用到多家美發機構中，為用戶提供了三維多視角設計展現發型的全新體驗。
文檔編號G06T19/00GK102063738SQ20101055636
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月24日 優先權日2010年11月24日
發明者丁強, 李璇, 李辰增 申請人:丁強, 李璇, 李辰增