毛发提取系统、方法及计算机可读存储介质与流程

本技术涉及毛发提取领域，具体而言，涉及一种毛发提取系统、方法及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、植发往往是通过从某一区域提取毛囊，再将毛囊通过植发专用针移植到目标区域。因此，对毛发的提取是植发操作中较为重要的一部分；目前，常用的提取方法是控制机械臂运动实现对目标毛发的提取。

2、对于植发机器人而言，由于多关节机械臂整体精度通常无法达到毛发提取的精度要求；在医疗器械领域，一般会采用人机协同辅助作业的方式来提高毛发提取的精度；但人机协同的方式极易引入误差，导致毛发提取的精度下降；并且目前的人机协同方式取发效率较低，用户体验感有待提高。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种毛发提取系统、方法及计算机可读存储介质，通过高频模块和低频模块分别实现对毛发的粗提取和精提取，能够对毛发快速、高效地提取。

2、第一方面，本技术实施例提供一种毛发提取系统，该毛发提取系统包括：初始化模块、高频数据处理模块和低频取发模块；初始化模块用于从图像池中获取目标毛发图像，并对目标毛发图像进行区域划分，以获得多个毛发提取子区域；高频数据处理模块用于从图像池中获取目标毛发图像，并对目标毛发图像进行粗提取，以提取目标毛发图像中的毛发图像；低频取发模块用于获取毛发提取子区域，并根据毛发提取子区域和毛发图像对目标毛发进行精提取。在高频数据处理模块和低频取发模块的配合下，对局部定位和全局定位的算力给予合理分配。高频数据处理模块处理局部毛发定位，低频取发模块处理毛发全局定位，提高视觉引导实时视频流图像数据的处理能力。

3、在上述实现过程中，本技术实施例提供的毛发提取系统通过初始化模块从图像池中取出目标毛发图像，并对目标毛发图像进行区域划分；进一步地，通过高频数据处理模块和低频取发模块配合实现对毛发的粗提取和精提取，使用本技术实施例提供的毛发提取系统，能够极大改善毛发提取的精度和精确度，提升用户的体验感。

4、可选地，在本技术实施例中，低频取发模块包括：匹配子模块和任务创建子模块。在根据毛发提取子区域和毛发图像对目标毛发进行精提取的过程中，低频提取模块用于获取目标毛发图像对应的至少两个不同位置的拍摄设备拍摄的图像；匹配子模块用于根据毛发提取子区域、毛发图像和至少两个不同位置的拍摄设备拍摄的图像，筛选出每一毛发提取子区域对应的目标毛发，并根据目标毛发计算毛发子区域的毛发提取数量；任务创建子模块用于根据目标毛发和毛发提取数量，创建毛发提取任务；其中，毛发提取任务的线性表长度与毛发提取数量一致。

5、在上述实现过程中，本技术实施例提供的毛发提取系统中的低频取发模块包括匹配子模块和任务创建子模块；在精提取的过程中，匹配子模块获取匹配关系，任务创建模块创建相应的取发任务。在匹配子模块和任务创建子模块的配合下，能够快速创建子区域对应的取发任务。

6、可选地，在本技术实施例中，低频取发模块还包括位姿获取子模块。在根据目标毛发和毛发提取数量，创建毛发提取任务之后，位姿获取子模块用于从图像池中按照毛发提取任务的线性表顺序，获取每一目标毛发对应的至少两个不同位置的拍摄设备拍摄的图像，并根据至少两个不同位置的拍摄设备拍摄的图像获取每一目标毛发的毛发坐标；其中，毛发坐标包括目标毛发的发根坐标和发梢坐标。

7、在上述实现过程中，本技术实施例提供的毛发提取系统中低频取发模块还包括位姿获取子模块；通过位姿获取模块对目标毛发进行坐标转换，进而获得目标毛发的发根坐标和发梢坐标，实现了对目标毛发位姿的准确获取，提高了对目标毛发提取的精度。

8、可选地，在本技术实施例中，低频取发模块还包括安全坐标获取模块和毛发提取子模块；在根据至少两个不同位置的拍摄设备拍摄的图像，获取每一目标毛发的毛发坐标之后，安全坐标获取模块用于根据毛发坐标，获取三维坐标中的毛发向量；其中，毛发向量的方向从目标毛发的发根指向发梢；安全坐标获取模块用于将毛发向量转换为机械臂基座标系中的安全坐标点；其中，机械臂用于执行毛发提取操作；毛发提取子模块用于控制机械臂移动至安全坐标点，并控制机械臂对目标毛发执行毛发提取操作。

9、在上述实现过程中，该毛发提取系统的安全坐标获取模块和毛发提取子模块分别实现安全坐标点的计算和控制机械臂执行毛发提取操作；由于安全坐标获取模块的存在，使机械臂每次都停在安全位置，保证了每次毛发提取操作的一致性与安全性。

10、可选地，在本技术实施例中，毛发提取子模块包括纠偏单元；在控制机械臂移动至安全坐标点，并控制机械臂对目标毛发执行毛发提取操作的过程中，纠偏单元用于在毛发提取子模块控制机械臂移动至安全坐标点之后，获取机械臂控制的毛发提取针尖在至少两个不同位置的拍摄设备拍摄的图像中的下针坐标；纠偏单元用于计算下针坐标和发根坐标之间的像素距离，并判断像素距离是否满足预设要求；毛发提取子模块用于在像素距离满足预设要求时，控制机械臂对目标毛发执行毛发提取操作。

11、在上述实现过程中，在机械臂移动到安全坐标点之后，纠偏单元获取针尖在左右相机中的图像，根据针尖在左右相机中下针坐标；通过计算下针坐标和发根坐标之间的距离判断该距离是否符合预设要求，若符合预设要求，那么可控制机械臂对目标毛发执行毛发提取操作。也就是说，本技术实施例中的毛发提取系统通过毛发提取子模块的纠偏单元判断机械臂是否满足毛发提取的要求；通过判断下针坐标和发根坐标之间的距离准确控制机械臂是否执行毛发提取操作，保证了机械臂的准确下针，不但能够提升毛发提取的效率、保证毛发提取的良率，还能够较大程度提升用户的体验感。

12、可选地，在本技术实施例中，纠偏单元还用于在像素距离不满足预设要求时，获取毛发提取针尖在至少两个不同位置的拍摄设备拍摄的图像中的针尖坐标；纠偏单元还用于根据针尖坐标和下针坐标，获取纠正机械臂的纠正距离；纠偏单元还用于根据纠正距离，纠正机械臂的位姿；纠偏单元还用于重新获取至少两个不同位置的拍摄设备拍摄的图像中的下针坐标，并再次判断下针坐标和发根坐标之间的像素距离是否满足预设要求；毛发提取子模块还用于在下针坐标和发根坐标之间的像素距离仍不满足预设要求时，放弃提取目标毛发。

13、在上述实现过程中，在像素距离不满足预设要求时纠偏单元还用于根据针尖坐标和下针坐标纠正机械臂的位姿；纠正之后，再次判断像素距离是否满足要求，若满足预设要求，则对目标毛发进行毛发提取操作；若不满足预设要求，则放弃对该目标毛发的毛发提取操作。使用本技术实施例提供的毛发提取系统，能够在进行毛发提取操作之前对机械臂的位姿进行纠偏，以保证准确地下针。

14、可选地，在本技术实施例中，在根据毛发提取子区域和毛发图像对目标毛发进行精提取之后，高频数据处理模块还用于在毛发图像上对被执行毛发提取操作后的目标毛发对应的位置进行遮盖，并更新目标毛发图像。

15、在上述实现过程中，本技术实施例提供的毛发提取系统中的高频数据处理模块能够实时刷新数据，对于执行过毛发提取操作的区域进行遮盖，在更新后的目标区域进行毛发提取操作；并且高频数据处理模块还能够丢弃长时间不使用的数据，不但能够提升体统的响应速度，还能提升毛发提取的精确度。

16、可选地，在本技术实施例中，高频数据处理模块还用于实时获取每一毛发图像中的每一目标毛发被执行毛发提取操作的顺序，并根据顺序更新当前目标毛发。

17、在上述实现过程中，本技术实施例提供的毛发提取系统通过对高频数据处理模块，实现不断更新追踪的目标，不断更新处理的目标图像上的目标毛发；能够及时的整理数据，使用本技术实施例提供的毛发提取系统能够保持系统响应效率，从而实现毛发提取操作的高效进行。

18、可选地，在本技术实施例中，系统还包括图像获取模块；图像获取模块用于获取多张毛发图像，并将多张毛发图像存储于图像池中；其中，图像池为共享资源存储池。

19、在上述实现过程中，本技术实施例通过图像池来存储共享资源，初始化模块、高频数据处理模块和低频取发模块都能够直接从图像池中拿图；通过图像池的设置，使各个模块能够共享图像资源，从而使毛发提取的效率提高。

20、可选地在本技术实施例中，高频数据处理模块和低频取发模块具体用于同步对多张毛发图像进行毛发提取。

21、在上述实现过程中，本技术实施例的高频数据处理模块和低频取模块是同步进行工作的，二者之间存在如前文陈述的数据交互；通过高频数据处理模块和低频取发模块分别实现毛发粗提取和精提取，二者之间实时数据交互，能够提高毛发提取的整体效率。

22、第二方面，本技术实施例提供一种毛发提取方法，毛发提取方法应用于包括初始化模块、高频数据处理模块和低频取发模块的毛发提取系统；毛发提取方法包括：由初始化模块，从图像池中获取目标毛发图像，并对目标毛发图像进行区域划分，以获得多个毛发提取子区域；由高频数据处理模块，从图像池中获取目标毛发图像，并对目标毛发图像进行粗提取，以提取目标毛发图像中的毛发图像；由低频取发模块，获取毛发提取子区域，并根据毛发提取子区域和毛发图像对目标毛发进行精提取。

23、第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器读取并运行所述程序指令时，执行上述第二方面实现方式中的步骤。

24、第四方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述第二方面实现方式中的步骤。