专利名称：多视角影像捕捉合成三维发型设计的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明属于计算机技术领域，尤其涉及美容美发行业中的发型设计领域，是一种 可实现三维发型设计功能的方法和计算机系统。
背景技术：
目前用于美容美发行业的发型设计软件较多，但是这些软件大多功能单一、发型 逼真度低、设计效果差，特别是这些软件都只能实现二维发型设计，即仅能看到所设计发型 的正面效果，无法从其它视角观看发型设计效果，不能给用户提供全面真实的发型设计体验。近年来各种三维技术在人们的生产生活中有着广泛的应用，三维技术以其强烈的 真实感和强大的交互能力给用户带来了全新的体验。将三维技术应用到发型设计领域是一 个很具有独创性的构想，本发明提出了一种多视角影像捕捉合成三维发型设计的方法，并 基于该方法设计开发了一整套软硬件系统设备，该系统具有良好的交互性和三维空间设计 功能，很好地从多角度展现了发型设计的效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有发型设计方法和系统存在的不足，提出一种新的以三 维形式设计真实发型的方法，并根据该方法设计开发出一整套软硬件系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是通过对发型模特的头部进行多视角 的影像采集，每隔k度(0 < k < 360且k为正整数)对其拍照一次，从而获取到该模特头 部的连续η张图片(n = 360/k且η为正整数)，然后对每张图片做抠像处理，保留图片中的 发型部分，再将这组多视角发型图片按顺序编号保存进发型数据库中，依此方法可以获取 到大量多视角发型图片，然后对用户的头部进行同样的多视角影像采集，并将这些图片按 顺序保存进用户数据库，再从发型数据库中选取一款发型，将其对应的η张图片依次叠加 合成到用户头部的相对应的η张图片上，并调整好发型的位置和大小，进而合成出η张变换 为此发型的图片，然后在显示窗口中每隔m秒(m为正整数)显示一张合成好的图片，从而 实现旋转显示该款三维发型的效果。本发明的特征在于所述方法依次按以下步骤实现步骤1 让发型模特端坐在一个固定座椅上，用高清摄像头对其头部进行自动拍 照，每隔k度对其拍照一次，共拍照η次，将获得的η张照片分别记为1. jpg、2. jpg、…、 η. jpg ；步骤2 对步骤1所获得η张照片分别进行抠像处理，保留头发部分并抠去其它部 分，从而得到η张背景透明图片，分别记为1. png、2. png、…、η. png，再将这组背景透明图片 按顺序保存进发型数据库中，依此方法可以获取到多款多视角发型的背景透明图片数据；步骤3 让用户端坐在固定座椅上，用摄像头对其头部进行自动拍照，每隔k度对其拍照一次，共拍照η次，所得η张头部照片分别记为1. jpg、2. jpg、…、η. jpg，并将这些 图片按顺序保存进用户数据库中；步骤4 用户通过本系统软件的界面从发型数据库中任意选取一款发型，将其对 应的η张发型图片自动依次叠加到用户头部的η张图片上，从而合成出η张该用户变换为 此款发型后的图片；步骤5 在系统的显示窗口中每隔m秒按顺序显示一张合成好的图片，从而实现旋 转显示设计好的该款三维发型的效果，顺时针旋转时依顺序显示η张合成好的图片，逆时 针旋转时依倒序显示η张合成好的图片，暂停时可以显示某一视角的图片。本发明所提出的一种多视角影像捕捉合成三维发型设计的方法，克服了现有发型 设计方法的不足，提供了一种以三维形式设计真实发型的技术方法，该方法可以满足多视 角观赏真实发型设计效果的需求，并且实现难度低展示效果良好，从而解决了现有方法展 示效果单一、不能多角度观看的问题。目前我们已经基于该方法设计开发出了一整套配备 触摸屏的软硬件系统设备，该系统具有良好的交互性和三维空间设计功能，并且已经将该 研究成果运用到多家美发机构中，为用户提供了三维多视角设计展现发型的全新体验。
图1.多视角影像捕捉合成三维发型设计的方法流程图；图2.多视角影像捕捉合成三维发型设计系统设备原理图；图3.多视角影像捕捉合成三维发型设计系统设备实物图。
具体实施例方式步骤1 让发型模特端坐在设备前方的固定座椅上，在座椅正上方固定有一个可 旋转的由连杆C和连杆D组成的T形支架，在该T形支架的一端安装有一个高清摄像头，另 一端悬挂一块白板，利用该高清摄像头对发型模特的头部自动进行拍照，该T形支架可以 在电脑的控制下连续转动；步骤2 =T形支架每旋转k度高清摄像头就自动拍照一次，支架旋转360度，高清摄 像头共拍照η次，从而获取了发型模特头部的η张不同角度的高清照片，将获得的η张照片 分另11记为 1. jpg、2. jpg、...、η· jpg ；步骤3 对步骤2所获得η张照片分别进行抠像处理，保留模特头发部分并抠去其 它部分，从而获得η张背景透明图片，分别记为l.png、2.png、…、η. png，然后将这组背景 透明图片作为该款发型的三维发型数据按顺序保存进发型数据库中，依此方法可以获取到 多款发型的多视角背景透明图片数据，并以此建立起三维发型数据库；步骤4 让用户端坐在所述系统设备前的固定座椅上，利用所述T形旋转支架上的 高清摄像头对其头部进行自动拍照，每旋转k度对其拍照一次，共拍照η次，所得η张头部 照片分别记为1. jpg、2. jpg、…、η. jpg，并将这些图片按顺序保存进用户数据库中；步骤5 用户从发型数据库中任选一款发型，系统会将该款发型所对应的η张背景 透明发型图片自动依次叠加合成到用户头部的η张jpg图片上，比如将该款发型的第1张 背景透明图片叠加到用户的第1张头部照片上，并合成为第一张新的jpg图片，以此类推， 合成出η张不同视角的该用户变换为此款发型后的图片；
步骤6 在系统的显示窗口中每隔m秒按顺序显示一张合成好的图片，从而实现旋 转显示设计好的该款三维发型的效果，顺时针旋转时依顺序显示η张合成好的图片，逆时 针旋转时依倒序显示η张合成好的图片，暂停时可以显示某一视角的图片，这样用户就可 以从各个角度观看到自己变换了该款发型以后的效果，利用此方法用户可以很容易地从所 述三维发型库中随意挑选不同发型加载到自己的头部并观看设计好发型后的三维效果；步骤7 本发明已在“多视角影像捕捉合成三维发型设计系统”中实现，该系统由 基于本发明的三维发型设计软件和可触摸电脑机柜设备构成，该设备主要部件及功能包 括1)电脑主机，主要用于安装和运行该软件；2)触摸屏，主要用于界面显示和软件操作；3)机柜，用于安装电脑主机和触摸屏；4) 一端为高清摄像头另一端为白板的T型旋转支架，主要用于旋转拍照；5)变速电机和多路继电器，特别地，选取16转/秒的变速电机和4路继电器，主要 用于带动T型支架旋转和电脑对变速电机实现控制；6) ID或IC读卡器，主要用于系统识别用户身份，以便对用户进行管理；由此可见，本发明达到了预期目的，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发 明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属于本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.多视角影像捕捉合成三维发型设计的方法与系统，其特征在于，依次具有以下步骤步骤1 让发型模特端坐在一个固定座椅上，用高清摄像头对其头部进行自动拍照，每 隔k度(0 < k彡360且k为正整数)对其拍照一次，共拍照η次(n = 360/k且η为正整 数)，将获得的η张照片分别记为1. jpg、2. jpg、…、η. jpg ；步骤2 对步骤1所获得η张照片分别进行抠像处理，保留头发部分并抠去其它部分， 从而得到η张背景透明图片，分别记为l.png、2.png、…、η. png，再将这组背景透明图片按 顺序保存进发型数据库中，依此方法可以获取到多款多视角发型的背景透明图片数据；步骤3 让用户端坐在固定座椅上，用摄像头对其头部进行自动拍照，每隔k度对其拍 照一次，共拍照η次，所得η张头部照片分别记为1. jpg、2. jpg、…、η. jpg，并将这些图片 按顺序保存进用户数据库中；步骤4 用户通过本系统软件的界面从发型数据库中任意选取一款发型，将其对应的η 张发型图片自动依次叠加到用户头部的η张图片上，从而合成出η张该用户变换为此款发 型后的图片；步骤5 在系统的显示窗口中每隔m秒按顺序显示一张合成好的图片，从而实现旋转显 示设计好的该款三维发型的效果，顺时针旋转时依顺序显示η张合成好的图片，逆时针旋 转时依倒序显示η张合成好的图片，暂停时可以显示某一视角的图片。
全文摘要
多视角影像捕捉合成三维发型设计的方法和系统属于计算机技术领域，尤其涉及美容美发行业中的发型设计领域，其特征在于通过对发型模特的头部进行多视角的影像采集，每隔k度(0＜k≤360且k为正整数)对其拍照一次，从而获取到该模特头部的连续n张图片(n＝360/k且n为正整数)，然后对每张图片做抠像处理，保留图片中的发型部分，再将这组多视角发型图片按顺序编号保存进发型数据库中，依此方法可以获取到大量多视角发型图片，然后对用户的头部进行同样的多视角影像采集，并将这些图片按顺序保存进用户数据库，再从发型数据库中选取一款发型，将其对应的n张图片依次叠加合成到用户头部的相对应的n张图片上，并调整好发型的位置和大小，进而合成出n张变换为此发型的图片，然后在显示窗口中每隔m秒(m为正整数)显示一张合成好的图片，从而实现旋转显示该款三维发型的效果。基于本发明已经设计开发出了一整套配备触摸屏的软硬件系统设备，该系统具有良好的交互性和三维空间设计功能，并且已经将该研究成果运用到多家美发机构中，为用户提供了三维多视角设计展现发型的全新体验。
文档编号G06T19/00GK102063738SQ20101055636
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者丁强, 李璇, 李辰增 申请人:丁强, 李璇, 李辰增