本发明涉及一种美容装置和基于美容装置的美容方法，尤其是涉及美甲的装置和基于美甲装置的美甲方法。
背景技术：
在美甲领域，甲片是一种常用的美甲材料，现有的甲片是预制的、具有固定尺寸的一系列塑料或者其它材质的曲面薄片。使用时，根据人指甲的实际大小，选择接近尺寸的甲片，根据指甲的形状尺寸进行裁切打磨，得到与指甲吻合的甲片，粘贴在指甲上。
因为人的指甲大小形状千差万别，把固定尺寸的甲片裁切打磨到适合每个人的指甲费时费力。一些美甲师为了省事，省略、减少打磨步骤，导致甲片与指甲吻合的不好。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种能够测量指甲形状大小并根据指甲形状自动裁切打磨甲片的设备和利用该设备裁切打磨甲片的方法。
本发明的甲片裁切装置包括至少一指甲形状测量模块，所述指甲形状测量模块能够测量出指甲的二维形状和/或三维形状；甲片裁切装置包括至少一甲片裁切模块，所述裁切模块能够根据指甲形状在甲片上裁切出与所述指甲匹配和/或部分匹配的甲片。指甲形状测量模块包括三维激光扫描测量模块和/或tof测量模块和/或结构光测量模块和/或立体视觉识别测量模块和/或视觉识别模块等无损检测模块。甲片裁切模块包括激光切割模块和/或机械切割模块和/或水刀切割模块和/或磨具磨削模块等能够裁切甲片材料的模块。甲片裁切模块能够在甲片上雕刻出镂空图案和/或浮雕图案。甲片裁切装置至少包括一雕刻模块，所述雕刻模块能够在甲片上雕刻出图案。雕刻方式包括浮雕和/或透雕。甲片裁切装置包括至少一标识组件，标识组件能够在甲片上标识出裁切线。
一种甲片裁切装置，包括至少一智能移动设备，所述智能移动设备包括至少一测量管理模块和至少一裁切管理模块；甲片裁切装置包括至少一测量裁切执行装置，所述测量裁切执行装置包括至少一测量执行模块和至少一裁切执行模块；智能移动设备能够与测量裁切执行装置连接；测量管理模块能够控制测量执行模块对手指和/或指甲的形状进行测量；裁切管理模块能够控制裁切执行模块在甲片上进行裁切和/或雕刻操作。测量管理模块能够把测量的指甲数据和/或计算出的指甲三维形状等信息传递给裁切管理模块。裁切管理模块能够根据指甲的三维形状和/或要画在甲片上的美甲图案计算得到要在甲片上裁切的裁切路径，并控制裁切执行模块沿裁切路径进行裁切。测量实施模块包括测量执行模块。裁切实施模块包括裁切执行模块。
一种甲片裁切装置，包括至少一计算机，计算机包括至少一测量管理模块和至少一裁切管理模块；甲片裁切装置包括至少一测量裁切执行装置，所述测量裁切执行装置包括至少一测量执行模块和至少一裁切执行模块；计算机能够与测量裁切执行装置连接；测量管理模块能够控制测量执行模块对手指的形状进行测量；裁切管理模块能够控制裁切执行模块在甲片上进行裁切和/或雕刻操作。
所述指甲形状测量模块包括至少一测量管理模块和至少一测量实施模块，所述甲片裁切模块包括至少一裁切管理模块和至少一裁切实施模块。所述测量管理模块和/或所述裁切管理模块能够布置在至少一智能移动设备中。所述测量管理模块和/或所述裁切管理模块能够布置在至少一计算机中。
裁切甲片的方法，包括步骤：
a、测量模块测量指甲的二维和/或三维形状；
b、裁切模块根据指甲的形状和预制甲片布置的位置，在预制的甲片上裁切出与指甲形状匹配和/或部分匹配的甲片。
附图说明
图1是本发明的甲片裁切装置的原理示意图；
图2是本发明的甲片裁切装置的一个实施例的原理示意图；
图3是本发明的甲片裁切装置另一个实施例的原理示意图；
图4是本发明的甲片裁切装置另一个实施例的原理示意图；
图5是图4中的甲片裁切装置的原理框图；
图6是本发明的甲片裁切装置另一个实施例的原理示意图；
图7是图6中的甲片裁切装置的原理框图。
具体实施方式
图1中的甲片裁切装置1包括至少一指甲形状测量模块2和至少一甲片裁切模块3。指甲形状测量模块2包括测量管理模块201、测量实施模块202。甲片裁切模块3包括裁切管理模块301、裁切实施模块302。测量模块2能够测量出指甲的二维形状和/或三维形状，包括指甲的表面形状、尺寸、弧度等信息。这些信息被传递给裁切模块3。裁切模块3能够根据指甲的信息在预制的甲片上裁切出与真实指甲尺寸匹配和/或部分匹配的甲片。被裁切下来的甲片能够粘贴在真实指甲上。被裁切的甲片与真甲的宽度和后部弧度一致，能够与真甲紧密贴合，不会因为甲片比真甲窄而露出真甲影响美观，不会因为宽度比真甲宽而挤压手指的皮肤，不会因为甲片后部弧度与真甲后部弧度不一致而挤压指甲后部的皮肤或影响美观。
测量模块2的测量方式包括激光三维扫描测量和/或tof测量和/或结构光测量和/或立体视觉识别测量和/或其它无损检测方式。测量管理模块201能够控制测量实施模块202，测量实施模块202能够测量手指。测量实施模块202把测量得到的图像和/或距离和/或空间位置等信息传递给测量管理模块201。测量管理模块201能够根据测量得到的数据重构出指甲的二维形状和/或三维形状。指甲的三维形状包括点云和/或计算机图形学空间网格。指甲的二维形状包括指甲边缘信息。
裁切模块3的裁切方式包括激光切割和/或机械切割和/或水刀切割和/或磨具磨削和/或其它能够切割甲片的方式。测量管理模块201把手指和/或指甲的形状数据信息传递给裁切管理模块301。裁切管理模块能够根据指甲的二维形状和/或三维形状计算出在预制甲片上的裁切的路径。裁切管理模块能够获得布置在甲片裁切装置中的预制甲片的位置信息。根据裁切的路径和甲片的位置信息，裁切管理模块能够计算出激光束和/或刀具等切割工具运行的空间位置和运行轨迹。裁切管理模块能够把运行轨迹转换成为裁切实施模块302中伺服机构的运动控制信号和开关信号。裁切管理模块301能够控制裁切实施模块302，裁切实施模块302能够从预制的甲片上裁切出与指甲匹配的甲片。
甲片裁切装置1的裁切模块2能够在甲片上雕刻出镂空图案和/或浮雕图案。裁切管理模块301控制裁切实施模块302，根据预设的图案在甲片上完成雕刻。雕刻方式包括激光雕刻和/或水刀雕刻和/或机械雕刻等雕刻方式。图案能够由用户通过人机交互模块410输入并传递给裁切管理模块。
甲片裁切装置1还包括至少一标识组件402，标识组件能够在预制的甲片上标识出裁切轨迹线，裁切轨迹线能够指示出要裁切的位置。标识组件包括画线笔和/或刻划痕迹的工具等。裁切管理模块301能够控制伺服机构带动标识组件运动，根据测量得到的指甲形状在甲片上刻画出要裁切的路线。甲片裁切装置1包括人机交互模块410，人机交互模块能够实现人机交互控制操作。甲片裁切装置1包括手指限位装置406，用于固定手指，保持在测量过程中手指不动。甲片裁切装置1包括甲片固定装置404，用于固定预制的甲片，在裁切实施模块裁切甲片时保持甲片位置固定不动。
甲片裁切装置1中，测量模块2能够测量出手指前端包括指甲的二维和/或三维形状和尺寸，裁切模块3能够根据指甲的形状和/或甲片布置的位置和/或预先设计的美甲样式，在预制的甲片上裁切出与指甲形状匹配和/或部分匹配的甲片。
甲片裁切装置1还包括其它模块。包括带动各部件运动的运动机构，包括为实现测量和裁切等功能的辅助电路，包括机壳、机架等。
甲片裁切装置1能够同时或依次测量多个手指。一个或者多个甲片能够同时放入甲片裁切装置，裁切管理模块能够控制裁切实施模块完成对多个甲片的裁切。为了保证裁切时，甲片被沿正确的位置裁切，需要确定甲片的位置。甲片的位置能够测量模块测量得到，得到甲片的空间位置后，裁切管理模块能够控制裁切实施模块在甲片上的正确位置处裁切。还能够依靠夹具确定甲片的位置。夹具的特定位置与甲片的特定位置重合，例如夹具的中心点与甲片的中心点重合，夹具的中心线与甲片的中心线重合。夹具能够固定甲片的位置，夹具的左右和前后方向能够对称扩展或收缩，这样，能够保障甲片的中心点与夹具的中心点重合。甲片的长轴方向和水平位置也由夹具确定。裁切管理模块中设定了夹具的位置坐标，这样就能够根据夹具的位置计算出甲片的位置。
图1中甲片裁切装置裁切甲片的方法，包括步骤：
a、测量模块测量指甲的二维和/或三维形状；
b、裁切模块根据指甲的形状和预制甲片布置的位置，在预制的甲片上裁切出与指甲形状匹配和/或部分匹配的甲片。
图1中甲片裁切装置工作过程如下：
a、测量管理模块201控制测量实施模块202测量手指的数据；
b、测量管理模块201根据所述数据重构出指甲的二维形状和/或三维形状；
c、测量管理模块201把指甲的形状信息传递给裁切管理模块301；
d、裁切管理模块301根据所述形状信息计算出裁切的路径；
e、裁切管理模块301控制裁切实施模块302在甲片上按照所述路径裁切甲片。
图2中的甲片裁切装置1包括至少一指甲形状测量模块和至少一甲片裁切模块。指甲形状测量模块包括至少一测量管理模块201、至少一测量激光器203和至少一摄像头205。指甲形状测量模块采用激光三维扫描方式测量指甲的形状。激光三维扫描是公知技术。激光器203能够发出线形激光束207照射到指甲501上，在指甲上形成带状光斑。摄像头205能够拍摄到所述光斑，光斑图像被传递给测量管理模块201。测量管理模块201能够通过激光三维扫描三角测量法计算出光斑处指甲表面的点云。移动测量激光器203的位置，使激光束207能够照射指甲501的不同位置，这样能够得到整个指甲和手指前端部位的点云。利用计算机图形学技术能够从点云中识别出指甲与皮肤的分界线，能够得到指甲的点云。测量管理模块201通过指甲表面的点云能够重构出指甲的三维形状，并测量出指甲的实际三维空间尺寸，包括宽度、长度、弧度等。得到指甲的点云后，测量管理模块201能够计算得到指甲的边缘和指甲任意位置的尺寸。测量管理模块201也能够根据指甲的点云生成指甲的三维网格。测量管理模块201能够根据指甲和手指前端的点云生成空间网格，然后在网格中识别出指甲的边缘和位置，得到指甲的三维网格。测量管理模块201把指甲的形状尺寸信息传递给裁切管理模块301。裁切管理模块301能够根据指甲的尺寸形状信息和/或预制甲片的位置，计算出裁切路径。裁切管理模块301能够控制伺服机构带动雕刻激光器303运动。雕刻激光器303能够发射雕刻激光束305，雕刻激光束305能够切割、切断甲片材料。裁切管理模块301能够控制雕刻激光束305在甲片上沿裁切路径裁切出与指甲匹配的甲片。甲片裁切装置也能够在完成指甲形状的测量后，带动画笔和/或划线工具等在甲片601上画出和/或标识出指示指甲边缘的裁切线603。美甲师能够根据裁切线603使用剪刀等工具手工裁剪出所需的甲片。裁切管理模块301能够预设的图案操纵雕刻激光器303在甲片上镂雕出预设的花纹图案，例如在甲片上雕刻出圆形、三角形等几何图案或者曲线。
甲片裁切装置1工作时，测量管理模块201控制测量激光器203启动，测量激光器203发射出测量激光束207。测量激光束为线形激光。测量激光束207照射到指甲501上，在指甲上形成光斑。测量管理模块201控制摄像头205拍摄一张光斑的图片，测量管理模块201根据光斑的图片计算出光斑所在位置的指甲表面的一系列点的空间位置。测量管理模块201控制伺服机构带动测量激光器203移动，在新的位置形成光斑。测量新的位置的指甲表面形状，直到完成整个指甲的测量。从多个不同位置的光斑处的点云能够得到整个指甲表面的点云。根据点云能够得到指甲的三维网格。根据指甲的点云和/或指甲的三维网格，能够计算得到指甲的形状、尺寸、指甲后缘的弧度等信息。裁切管理模块301根据指甲的形状、尺寸、弧度等信息，控制伺服机构带动雕刻激光器303运动。雕刻激光器发射出雕刻激光束305沿裁切线603切割甲片601。
图3中的甲片裁切装置1包括测量管理模块201。测量管理模块能够控制测量激光器204和伺服机构。测量激光器能够利用tof方法测量出手指和指甲的表面形状。tof是timeofflight的缩写，即飞行时间的意思。tof方法即飞行时间测距法，是光源向目标发送光脉冲，然后测量从物体返回的光，通过探测光脉冲的飞行（往返）时间或相位变化计算得到光源与目标的距离。测量一个物体不同位置与光源的距离，能够重构出物体表面的3d形状。测量激光器204能够发射测量激光束208，伺服机构能够带动测量激光器204移动，测量手指502的不同位置的多个点，实现对整个指甲的测量。测量管理模块201能够根据指甲上多个不同点的测量结果重构出指甲的三维形状。测量管理模块201能够把指甲的三维形状传递给裁切管理模块301。裁切管理模块301能够控制裁切驱动装置311和伺服机构。驱动装置包括电动机。驱动装置311能够带动磨削工具313旋转。磨削工具包括以磨削和/或切削方式加工工件的工具。公知的伺服机构包括步进电机、滑轨、丝杠等，伺服机构能够带动驱动装置和磨削工具移动，磨削工具沿裁切线603对甲片601进行磨削裁切，得到与指甲匹配的甲片。
图4中的甲片裁切装置包括至少一智能移动终端设备10和至少一测量裁切执行装置12。智能移动终端设备包括智能手机和/或平板电脑。智能移动终端设备包括至少一摄像头或者能够外接至少一摄像头。智能移动终端设备简称智能移动设备。测量裁切执行装置12包括至少一驱动模块15、至少一测量执行模块220、至少一裁切执行模块320。智能移动终端设备10能够可拆卸的布置在测量裁切执行装置12上。智能移动设备10的摄像头能够通过测量裁切执行装置12上的开口拍摄到手指的图像。智能移动设备10与测量裁切执行装置12能够通过有线和/或无线方式连接。智能移动设备10能够通过连接线路17向测量裁切执行装置12发送信息和接收信息。智能移动设备10中包括至少一测量管理模块。测量管理模块能够通过控制测量裁切执行装置12中的驱动模块15来控制测量执行模块220完成对手指502的测量，测量出指甲的二维形状和/或三维形态。当采用三维激光扫描方式测量手指时，手指上的光斑被摄像头拍摄，传递到智能移动设备10中的测量管理模块。采用结构光测量时，测量执行模块能够拍摄手指的图像并传递到测量管理模块。采用双目视觉测量时，智能移动设备10的至少两个摄像头能够分别拍摄手指的图像。当采用tof方法测量时，测量执行模块220能够测量出手指表面多个点与激光器之间的距离。距离信息能够被传递给智能移动设备10中的测量管理模块。测量执行模块220还能够包括外接的摄像头，外接的摄像头能够连接到智能移动终端设备10上或者驱动模块15上。测量管理模块能够根据测量执行模块220和/或摄像头传递来的数据重构出手指的二维形状和/或三维形态。测量执行模块220还能够包括伺服机构。智能移动设备10中包括至少一裁切管理模块。裁切管理模块能够通过控制驱动模块15来控制裁切执行模块320。裁切执行模块320能够在甲片上进行裁切和/或雕刻操作。驱动模块15能够包括步进电机驱动电路和/或开关电路和/或接口电路。测量裁切执行装置包括至少一放置手指的位置，能够把手指放入测量裁切执行装置中供测量。测量裁切执行装置中能够一次放入1个和/或2个和/或多个甲片601。裁切执行模块包括激光裁切和/或水刀裁切和/或各种机械裁切机构，还包括带动这些机构运动的伺服机构。测量裁切执行装置还包括其它辅助机构和/或装置，如手指固定装置、机架等。
图5中智能移动设备10包括测量管理模块201、裁切管理模块301、人机交互管理模块410。智能移动设备10与测量裁切执行装置12通过无线连接18连接，并传递信息。无线连接包括蓝牙和/或wifi和/或nfc等接口标准的无线连接方式。测量裁切执行装置12包括控制模块16、测量执行模块220、裁切执行模块320。测量裁切执行装置12还包括外接摄像头205、标识组件402、甲片固定装置404、手指限位装置406、智能移动设备限位机构407和必要的公知辅助装置，如电源、机架等。测量管理模块201能够控制控制模块16控制测量执行模块220完成对手指的测量，并把测量得到的数据传递给测量管理模块201。所述数据包括摄像头拍摄的图像和/或距离等数据。测量管理模块201能够根据所述数据重构出指甲的形状，并能够把指甲形状传递给裁切管理模块301。裁切管理模块301根据指甲的形状和用户通过人机交互管理模块410输入的裁切数据计算出裁切的路径。裁切管理模块301根据甲片的位置和裁切路径计算出控制命令。控制命令包括伺服机构的运动参数和开关的启停等信息。控制命令被传递给控制模块16。控制模块16根据控制命令控制裁切执行模块320运动和/或启停。裁切执行模块320在甲片上依据控制命令按照裁切路径裁切出所需的甲片。智能移动终端设备10包括摄像头，也能够外接摄像头。测量管理模块201能够控制智能移动设备10自带的摄像头和/或外接摄像头。
图5中甲片裁切装置工作过程如下：
a、把智能移动设备10和测量裁切执行装置12连接；
b、测量管理模块201控制测量执行模块220测量手指的数据；
c、测量管理模块201根据所述数据重构出指甲的二维形状和/或三维形状；
d、测量管理模块201把指甲的形状信息传递给裁切管理模块301；
e、裁切管理模块301根据所述形状信息计算出裁切的路径；
f、裁切管理模块301控制裁切执行模块320在预制的甲片上按照所述路径裁切甲片。
图6中的甲片裁切装置包括至少一计算机11和至少一测量裁切执行装置12。计算机11通过连接线路17与测量裁切执行装置12连接并传递数据。计算机11中包括至少一测量管理模块，所述测量管理模块能够控制测量裁切执行装置12中的驱动模块15进而控制测量执行模块220，对手指三维形态进行测量。测量裁切执行装置12包括摄像头205，摄像头205能够连接在驱动模块15上和/或计算机11上，摄像头能够把拍摄的图像传递给测量管理模块。计算机11中包括至少一裁切管理模块，所述裁切管理模块能够控制测量裁切执行装置12中的裁切执行模块320对甲片进行裁切操作。
图7中计算机11包括测量管理模块201、裁切管理模块301、人机交互管理模块410、摄像头管理模块412。计算机11与测量裁切执行装置12通过连接线路17连接，并传递信息。连接线路能够是usb和/或其他接口标准的连接方式。测量裁切执行装置12包括控制模块16、测量执行模块220、裁切执行模块320、外接摄像头205、标识组件402、甲片固定装置404、手指限位装置406和必要的公知辅助装置，如电源、机架等。测量管理模块201能够控制测量裁切执行装置12中的控制模块16。控制模块16能够控制测量执行模块220完成对手指形状的测量，并把测量得到的数据传递给测量管理模块201。控制模块16能够控制测量执行模块220中部件的开启关闭和/或伺服机构的运动停止和/或图像的拍摄。测量管理模块201根据所述数据重构出指甲的二维和/或三维形状，并把形状数据传递给裁切管理模块301。裁切管理模块301能够控制裁切执行模块320运动和/或启停。计算机11能够外接摄像头。测量管理模块201能够控制计算机11外接的摄像头。
图7中甲片裁切装置工作过程如下：
a、连接计算机11和测量裁切执行装置12；
b、测量管理模块201控制测量执行模块220测量手指的数据；
c、测量管理模块201根据所述数据重构出指甲的二维形状和/或三维形状；
d、测量管理模块201把指甲的形状信息传递给裁切管理模块301；
e、裁切管理模块301根据所述形状信息计算出裁切的路径；
f、裁切管理模块301控制裁切执行模块320在预制的甲片上按照所述路径裁切甲片。