CN105203043A - 假发头壳制作方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种假发头壳制作方法及***，其中，所述方法包括：首先在取型对象头部张贴特征点，利用深度相机对取型对象头部进行多角度多次拍摄，使拍摄的图像涵盖所有的特征点，并且，所拍摄图像中至少有两个图像中存在三个以上的共同特征点；将具有三个以上共同特征点的图像进行拼接，得到以所有特征点构成的三维取型对象头部数据，并根据三维数据制作取型对象头部需要制作假发的头壳。本发明实施例能自动拼接成取型对象头部的三维数据，从而使头壳的加工方式更简便快捷。

Description

假发头壳制作方法及***

技术领域

本发明涉及假发制作技术，具体涉及一种假发头壳制作方法及***。

背景技术

假发头壳制作是生产假发的第一道工序，其中取型是该工序中最关键的一步工序。主要目的是要得到客户头型的曲面形状，以便制作出符合客户头型的假发。

但目前的假发头壳制作一般是通过人为方式进行制作，制作成本高且效率低下。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种假发头壳制作方法及***，制作方式简便，制作精度及制作效率都很高。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种假发头壳制作方法，包括：

在取型对象头部张贴特征点，所述特征点遍布于所述取型对象头部；

利用深度相机对所述取型对象头部进行多角度多次拍摄，多次拍摄的图像至少涵盖所有的特征点，对于每一拍摄图像，且至少有另一拍摄图像与该每一拍摄图像之间至少有三个共同的特征点，具有共同的特征点的每至少两个拍摄图像的共同的特征点至少有一个不同；

计算每个拍摄图像中每个特征点的相对坐标信息；

在拍摄图像中选取至少三个共同特征点的两个图像，根据共同特征点，将所选取的两个图像拼接为一个图像；再选取与拼接后的图像有至少三个共同特征点的其他图像，并将所选的其他图像拼接到拼接图像上，直至完成对所有拍摄图像的拼接；

以完成拼接的图像中的特征点为基础，形成取型对象头部的三维数据；

并根据所述三维数据制作所述取型对象头部需要制作假发的头壳。

优选地，所述在取型对象头部张贴特征点，包括：

所张贴的任意相邻三个特征点之间不形成等腰及等边三角形；所张贴的特征点位于所述取型对象头部的平整位置处；所述取型对象头部表面曲率越大张贴的特征点越多。

优选地，所述根据所述三维数据制作所述取型对象头部需要制作假发处的头壳之前，所述方法还包括：

对所述三维数据进行修正，根据修正后的三维数据进行三维建模，并清除冗余数据。

优选地，所述对所述三维数据对三维数据进行修正，包括：

对所述三维数据进行下述方式至少之一的处理：

空洞填补、采样压缩、数据平滑、消除噪声、消除层差、调整坐标系、数据编辑及表面平滑。

优选地，所述根据所述三维数据制作所述取型对象头部需要制作假发处的头壳，包括：

根据所述三维数据加工得到头型模型，根据所述头型模型加工得到头壳；所述头型模型包括石膏模型、石蜡模型、金属模型、石墨模型或木质模型。

一种假发头壳制作***，包括深度相机、数据处理设备、数控加工设备和吸壳机设备；所述深度相机、数据处理设备、数控加工设备和吸壳机设备依次连接；其中，在取型对象头部张贴特征点，所述特征点遍布于所述取型对象头部；

深度相机，用于对所述取型对象头部进行多角度多次拍摄，多次拍摄的图像至少涵盖所有的特征点，对于每一拍摄图像，且至少有另一拍摄图像与该每一拍摄图像之间至少有三个共同的特征点，具有共同的特征点的每至少两个拍摄图像的共同的特征点至少有一个不同；

数据处理设备，用于计算每个拍摄图像中每个特征点的相对坐标信息；在拍摄图像中选取至少三个共同特征点的两个图像，根据共同特征点，将所选取的两个图像拼接为一个图像；再选取与拼接后的图像有至少三个共同特征点的其他图像，并将所选的其他图像拼接到拼接图像上，直至完成对所有拍摄图像的拼接；以完成拼接的图像中的特征点为基础，形成取型对象头部的三维数据；

数控加工设备，用于根据所述三维数据加工得到头型模型；

吸壳机设备，用于根据所述头型模型加工得到头壳。

优选地，在取型对象头部张贴特征点，所述特征点满足以下要求：

所张贴的任意相邻三个特征点之间不形成等腰及等边三角形；所张贴的特征点位于所述取型对象头部的平整位置处；所述取型对象头部表面曲率越大张贴的特征点越多。

优选地，所述数据处理设备，还用于对所述三维数据对三维数据进行修正，根据修正后的三维数据进行三维建模，并清除冗余数据。

优选地，所述数据处理设备，还用于对所述三维数据进行下述方式至少之一的处理：

空洞填补、采样压缩、数据平滑、消除噪声、消除层差、调整坐标系、数据编辑及表面平滑。

优选地，所述吸壳机设备，还用于根据所述三维数据加工得到头型模型，根据所述头型模型加工得到头壳；所述头型模型包括石膏模型、石蜡模型、金属模型、石墨模型或木质模型。

本发明实施例中，首先在取型对象头部张贴特征点，利用深度相机对取型对象头部进行多角度多次拍摄，使拍摄的图像涵盖所有的特征点，并且，所拍摄图像中至少有两个图像中存在三个以上的共同特征点；将具有三个以上共同特征点的图像进行拼接，得到以所有特征点构成的三维取型对象头部数据，并根据三维数据制作取型对象头部需要制作假发的头壳。本发明实施例通过对取型对象头部进行图像拍摄，并通过对多张图像进行拼接而形成取型对象头部三维数据；本发明实施例能自动拼接成取型对象头部的三维数据，从而使头壳的加工方式更简便快捷。

附图说明

图1为本发明实施例的假发头壳制作方法的流程图；

图2为本发明实施例的假发头壳制作***的组成结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1为本发明实施例的假发头壳制作方法的流程图，如图1所示，本发明实施例的假发头壳制作方法包括以下步骤：

步骤101，在取型对象头部张贴特征点，所述特征点遍布于所述取型对象头部。

在对取型对象头部进行三维测量时，很少能一次性获取整个物体的三维数据，因此，需要对取型对象头部进行多次测量。本发明实施例中，主要是通过对取型对象头部上的特征点进行拍照，通过特征点的坐标参数作为取型对象头部的三维数据参照点。

本发明实施例中，所张贴的任意相邻三个特征点之间不形成等腰及等边三角形；所张贴的特征点位于所述取型对象头部的平整位置处；所述取型对象头部表面曲率越大张贴的特征点越多。

如果任意相邻三个特征点之间不形成等腰及等边三角形，当这些特征点作为与其他拍摄图像的共同特征点时，数据处理设备将不知道如何拼接这些图像数据，可能会导致数据的拼接错误。对于曲率大的地方，由于曲率变化对三维数据的影响相当大，曲率变化确定不准确，将会严重影响取型对象头部的三维形状描述，因此，对于曲率大的地方，需要通过多设置特征点，以准确确定该曲率大地方的准确三维数据描述。对于特征点而言，放置的地方越平整，越容易被相机拍摄到，便于后续的对该特征点的数据处理。

本发明实施例中，通过对取型对象头部的特征点进行取像，然后再将这些取像后的特征点进行拼接，而形成完整的取型对象头部的三维数据。

步骤102，利用深度相机对所述取型对象头部进行多角度多次拍摄，多次拍摄的图像至少涵盖所有的特征点，对于每一拍摄图像，且至少有另一拍摄图像与该每一拍摄图像之间至少有三个共同的特征点，具有共同的特征点的每至少两个拍摄图像的共同的特征点至少有一个不同。

本发明实施例中，采用深度相机对所述取型对象头部进行多角度多次拍摄，以涵盖所述取型对象头部的所有特征点，从而能获取到整个取型对象头部的三维数据。在对所述取型对象头部进行取像时，最好连续取像的两个图像至少有三个以上的共同的特征点，相同的特征点越多，越有利于后续的图像拼接。当然，相同特征点越多，后续数据拼接时的计算量也越大。通过三个以上的共同特征点，即可以将两个图像进行拼接，通过将相同特征点完全对位叠放在一起，即可实现两个图像的拼接。当两个图像中完全相同的三个以上的特征点点完全对位重叠后，即完成了该两个图像的拼接。

本发明实施例中，所拍摄图像必须完全涵盖整个取型对象头部的所有特征点。只有将所有的特征点都拼接到一起，才完成对取型对象头部的三维数据的采集。

需要说明的是，特征点是具有特定像素的点，当通过相机拍摄后，很容易通过对像素的灰度等级等属性的取值来确定出特征点。本发明实施例正是通过对特征点进行识别，并确定其坐标信息，并通过所设置的特征点，来表征取型对象头部的三维数据。由于特征点设置的足够多，因此通过本发明实施例确定的三维数据更能表征取型对象头部。

步骤103，计算每个拍摄图像中每个特征点的相对坐标信息。

当通过深度相机获取到特征点后，即可对各特征点的坐标值进行计算。需要说明的是，通过深度相机获取深度相机所拍摄图像中的像素点对应物体部位的坐标值是容易实现的。本发明实施例不再赘述其实现细节。

步骤104，在拍摄图像中选取至少三个共同特征点的两个图像，根据共同特征点，将所选取的两个图像拼接为一个图像；再选取与拼接后的图像有至少三个共同特征点的其他图像，并将所选的其他图像拼接到拼接图像上，直至完成对所有拍摄图像的拼接。

本发明实施例中，在所拍摄的所有图像中，每一图像至少存在一具有与该图像具有三个共同的特征点的图像。通过将图像中的至少三个特征点重叠于一起，从而即可完成对两个图像的拼接，将所有的图像拼接在一起后，即形式完整的三维图像。

步骤105，以完成拼接的图像中的特征点为基础，形成取型对象头部的三维数据。

当所有的图像拼接完成后，也确定所有的特征点的坐标值，所有的特征点的坐标值即形成了取型对象头部的三维数据。

步骤106，根据所述三维数据制作所述取型对象头部需要制作假发的头壳。

本发明实施例得到用户头型的三维数据，然后将所述三维数据输入至成型设备进行头壳的加工。整个过程中全部采用数字化手段进行信息采集、传输、加工，因而大幅度地提高了效率及精确性。

本发明实施例中，还可以对所述三维数据进行数据处理，如进行填补空洞、采样压缩、平滑数据、消除噪声、消除层差、缩放、调整坐标系等处理，并对数据进行三维建模，建立并优化整体三角片模型，最后输出为asc格式、obj格式、wri格式、sti格式或txt格式等通用cad/cam软件能够识别的格式。然后，将上面输出的数据通过通用的三维逆向软件进行编辑，进一步进行优化，去掉多余的数据(例如不需要的部位，如眼等部位)，将得到的数据输出为IGS、STL等格式。

最后，将得到的数据通过CAM软件生成各种数控加工设备能够识别的文件，便于这些设备加工相应的头壳。

本发明中，所述数控加工设备根据所述数据处理设备所得到的三维数据加工出头型模型。该头型模型可以采用石膏模型、石蜡模型、金属模型、石墨模型或木质模型等。吸壳机设备利用前述的头型模型加工得到头壳。本发明中，由于数控加工设备及吸壳机设备均为现有技术，本发明实施例不再赘述其工作原理及组成结构。

本发明实施例中，所述三维数据可以是三维数据，点云数据，或者是其他任何适当格式的三维数据，本发明实施例不作限定。

图2为本发明实施例的假发头壳制作***的组成结构示意图，如图2所示，本发明实施例还记载了一种假发头壳制作***，该***包括深度相机20、数据处理设备21、数控加工设备22和吸壳机设备23；所述深度相机20、数据处理设备21、数控加工设备22和吸壳机设备23依次连接；其中，在取型对象头部张贴特征点，所述特征点遍布于所述取型对象头部；

深度相机20，用于对所述取型对象头部进行多角度多次拍摄，多次拍摄的图像至少涵盖所有的特征点，对于每一拍摄图像，且至少有另一拍摄图像与该每一拍摄图像之间至少有三个共同的特征点，具有共同的特征点的每至少两个拍摄图像的共同的特征点至少有一个不同；

数据处理设备21，用于计算每个拍摄图像中每个特征点的相对坐标信息；在拍摄图像中选取至少三个共同特征点的两个图像，根据共同特征点，将所选取的两个图像拼接为一个图像；再选取与拼接后的图像有至少三个共同特征点的其他图像，并将所选的其他图像拼接到拼接图像上，直至完成对所有拍摄图像的拼接；以完成拼接的图像中的特征点为基础，形成取型对象头部的三维数据；

数控加工设备22，用于根据所述三维数据加工得到头型模型；

吸壳机设备23，用于根据所述头型模型加工得到头壳。

本发明实施例中，在取型对象头部张贴特征点，所述特征点满足以下要求：

所张贴的任意相邻三个特征点之间不形成等腰及等边三角形；所张贴的特征点位于所述取型对象头部的平整位置处；所述取型对象头部表面曲率越大张贴的特征点越多。

本发明实施例中，所述数据处理设备21，还用于对所述三维数据对三维数据进行修正，根据修正后的三维数据进行三维建模，并清除冗余数据。

本发明实施例中，所述数据处理设备21，还用于对所述三维数据进行下述方式至少之一的处理：

空洞填补、采样压缩、数据平滑、消除噪声、消除层差、调整坐标系、数据编辑及表面平滑。

本发明实施例中，所述吸壳机设备23，还用于根据所述三维数据加工得到头型模型，根据所述头型模型加工得到头壳；所述头型模型包括石膏模型、石蜡模型、金属模型、石墨模型或木质模型。

本发明实施例中，还可以对所述三维数据进行数据处理，如进行填补空洞、采样压缩、平滑数据、消除噪声、消除层差、缩放、调整坐标系等处理，并对数据进行三维建模，建立并优化整体三角片模型，最后输出为asc格式、obj格式、wri格式、sti格式或txt格式等通用cad/cam软件能够识别的格式。然后，将上面输出的数据通过通用的三维逆向软件进行编辑，进一步进行优化，去掉多余的数据(例如不需要的部位，如眼等部位)，将得到的数据输出为IGS、STL等格式。

最后，将得到的数据通过CAM软件生成各种数控加工设备能够识别的文件，便于这些设备加工相应的头壳。

本发明实施例中，所述数控加工设备根据所述数据处理设备所得到的三维数据加工出头型模型。该头型模型可以采用石膏模型、石蜡模型、金属模型、石墨模型或木质模型等。吸壳机设备利用前述的头型模型加工得到头壳。本发明中，由于数控加工设备及吸壳机设备均为现有技术，本发明实施例不再赘述其工作原理及组成结构。

本发明实施例中，所述三维数据可以是三维数据，点云数据，或者是其他任何适当格式的三维数据，本发明实施例不作限定。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种假发头壳制作方法，其特征在于，该方法包括：

在取型对象头部张贴特征点，所述特征点遍布于所述取型对象头部；

利用深度相机对所述取型对象头部进行多角度多次拍摄，多次拍摄的图像至少涵盖所有的特征点，对于每一拍摄图像，且至少有另一拍摄图像与该每一拍摄图像之间至少有三个共同的特征点，具有共同的特征点的每至少两个拍摄图像的共同的特征点至少有一个不同；

计算每个拍摄图像中每个特征点的相对坐标信息；

在拍摄图像中选取至少三个共同特征点的两个图像，根据共同特征点，将所选取的两个图像拼接为一个图像；再选取与拼接后的图像有至少三个共同特征点的其他图像，并将所选的其他图像拼接到拼接图像上，直至完成对所有拍摄图像的拼接；

以完成拼接的图像中的特征点为基础，形成取型对象头部的三维数据；

并根据所述三维数据制作所述取型对象头部需要制作假发的头壳。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述在取型对象头部张贴特征点，包括：

所张贴的任意相邻三个特征点之间不形成等腰及等边三角形；所张贴的特征点位于所述取型对象头部的平整位置处；所述取型对象头部表面曲率越大张贴的特征点越多。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述根据所述三维数据制作所述取型对象头部需要制作假发处的头壳之前，所述方法还包括：

对所述三维数据进行修正，根据修正后的三维数据进行三维建模，并清除冗余数据。

4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述对所述三维数据对三维数据进行修正，包括：

对所述三维数据进行下述方式至少之一的处理：

空洞填补、采样压缩、数据平滑、消除噪声、消除层差、调整坐标系、数据编辑及表面平滑。

5.根据权利要求1至4任一项所述的制作方法，其特征在于，所述根据所述三维数据制作所述取型对象头部需要制作假发处的头壳，包括：

根据所述三维数据加工得到头型模型，根据所述头型模型加工得到头壳；所述头型模型包括石膏模型、石蜡模型、金属模型、石墨模型或木质模型。

6.一种假发头壳制作***，其特征在于，该***包括深度相机、数据处理设备、数控加工设备和吸壳机设备；所述深度相机、数据处理设备、数控加工设备和吸壳机设备依次连接；其中，在取型对象头部张贴特征点，所述特征点遍布于所述取型对象头部；

深度相机，用于对所述取型对象头部进行多角度多次拍摄，多次拍摄的图像至少涵盖所有的特征点，对于每一拍摄图像，且至少有另一拍摄图像与该每一拍摄图像之间至少有三个共同的特征点，具有共同的特征点的每至少两个拍摄图像的共同的特征点至少有一个不同；

数据处理设备，用于计算每个拍摄图像中每个特征点的相对坐标信息；在拍摄图像中选取至少三个共同特征点的两个图像，根据共同特征点，将所选取的两个图像拼接为一个图像；再选取与拼接后的图像有至少三个共同特征点的其他图像，并将所选的其他图像拼接到拼接图像上，直至完成对所有拍摄图像的拼接；以完成拼接的图像中的特征点为基础，形成取型对象头部的三维数据；

数控加工设备，用于根据所述三维数据加工得到头型模型；

吸壳机设备，用于根据所述头型模型加工得到头壳。

7.根据权利要求6所述的制作***，其特征在于，在取型对象头部张贴特征点，所述特征点满足以下要求：

所张贴的任意相邻三个特征点之间不形成等腰及等边三角形；所张贴的特征点位于所述取型对象头部的平整位置处；所述取型对象头部表面曲率越大张贴的特征点越多。

8.根据权利要求6所述的制作***，其特征在于，所述数据处理设备，还用于对所述三维数据对三维数据进行修正，根据修正后的三维数据进行三维建模，并清除冗余数据。

9.根据权利要求8所述的制作***，其特征在于，所述数据处理设备，还用于对所述三维数据进行下述方式至少之一的处理：

空洞填补、采样压缩、数据平滑、消除噪声、消除层差、调整坐标系、数据编辑及表面平滑。

10.根据权利要求6至9任一项所述的制作***，其特征在于，所述吸壳机设备，还用于根据所述三维数据加工得到头型模型，根据所述头型模型加工得到头壳；所述头型模型包括石膏模型、石蜡模型、金属模型、石墨模型或木质模型。