CN115191955A - 基于人工智能的脸部皮肤状态全角度检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于人工智能的脸部皮肤状态全角度检测装置及检测方法,包括遮光件和壳体组成的闭合检测空间、弧形滑轨、采样装置、控制器和计算机,控制器控制采样装置在弧形滑轨上左右移动采集图像,计算机对采集的图像进行智能检测定位比对,采样装置包括摄像装置、光源装置和移动定位支架,摄像装置、光源装置和移动定位支架采用一体化结构集成安装,摄像装置和光源装置分别通过一体化结构中各自的移动定位支架分别进行上下和前后俯仰移动;本发明装置一体化结构体积紧凑、环境闭合无外部光源干扰、无需人脸面部配合装置进行面部定位、面部凹凸表面全角度拍摄及全角度无遮挡照光组合、拍摄图像定位重复性好和智能比对识别自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种面部皮肤检测领域,特别是涉及一种基于人工智能的脸部皮肤状态全角度检测装置及检测方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高,面部皮肤智能化诊断日益走进人们的生活,在皮肤评价检测分析时,需要对人脸面部皮肤的图像进行采集,并且图像采集的同时要求保持每次人脸面部皮肤采集的过程中的人脸位置固定,以方便医生或远程医生对使用者每次皮肤检测结果进行比对后得出诊疗效果;目前,现有的面部皮肤状态分析仪人脸拍摄的方式多为正脸单图像拍摄,图像覆盖范围有限,对于存在于脸部两侧的皮肤及因人脸面部凹凸的原因,现有技术无法全角度准确定位局部皮肤进行全角度光照的同时进行更清晰全角度图像拍摄,且由于在较小的闭合空间里人脸位置每次更无法固定和准确重复定位,检测没有办法对局部皮肤有针对性灵活调节并保证图像采集同角度重复和清晰稳定的比对图像效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于人工智能的脸部皮肤状态全角度检测装置,通过一体化结构在较小闭合检测空间中,对人脸面部皮肤状态进行全角度拍摄和照光进行检测分析及比对,解决摄像和照光定位角度不全,无法清晰突出呈现皮肤状态、一致稳定摄像和照光角度及定位识别的问题;本发明还同时提供了一种基于人工智能的脸部皮肤状态全角度检测装置的脸部皮肤状态检测方法。
为了实现上述目的,本发明提供的技术方案是一种基于人工智能的脸部皮肤状态全角度检测装置,包括遮光件和壳体组成的闭合检测空间、壳体内底部设置的弧形滑轨、弧形滑轨的滑块上设置的采样装置、控制器和计算机,控制器控制采样装置在弧形滑轨上弧形左右移动采集人脸皮肤病灶图像,计算机对采集的图像进行智能定位比对检测,采样装置包括摄像装置、光源装置和移动定位支架,摄像装置、光源装置和移动定位支架采用一体化结构集成安装,摄像装置和光源装置分别通过一体化结构中各自的移动定位支架分别进行上下和前后俯仰移动,摄像装置的镜头适配穿过或透过光源装置对面部皮肤病灶进行垂直和/或倾斜全角度的定位摄像和照光。
移动定位支架包括左支架、右支架、四根圆柱导轨、左滑块、右滑块、左丝杆、右丝杆、顶板、上下摄像步进电机、上下光源步进电机、俯仰摄像步进电机、俯仰光源步进电机和左涡轮蜗杆和右涡轮蜗杆;
左支架和右支架对称固定在弧形滑轨的滑块上,圆柱导轨的一端分别两两垂直固定在左支架和右支架上,左滑块和右滑块分别滑动安装在左支架和右支架的圆柱导轨上,顶板一体连接固定四根圆柱导轨的另一端;左滑块和右滑块的中间分别对应适配穿过左丝杆和右丝杆,左丝杆和右丝杆的一端分别通过轴承座固定在左支架和右支架上,另一端分别与固定在顶板上的上下摄像步进电机和上下光源步进电机的转轴连接;
左涡轮蜗杆和右涡轮蜗杆的蜗杆一端分别连接俯仰摄像步进电机和俯仰光源步进电机的电机轴,另一端分别通过蜗杆支架分别安装在左滑块和右滑块上,俯仰摄像步进电机和俯仰光源步进电机分别通过电机支架固定在左滑块和右滑块上,左涡轮蜗杆和右涡轮蜗杆的蜗轮轴分别对应穿过左滑块和右滑块后再分别连接固定摄像装置和光源装置。
光源装置包括LED光源、灯板和灯罩,灯板设置为凹面或平面网格状,灯板和灯罩的中部设置有适配摄像装置镜头穿过或透过的通孔,LED光源嵌装在灯板的网格内,灯罩固定灯板并在灯罩的外壳后部设置有连接杆。
壳体包括从下往上依次装配设置的底座、盖板和上壳组成的检测空间,上壳的侧面设置有检测开口,检测开口上部设置有遮光件,遮光件包括遮光帘或球形头罩,检测开口下部的盖板上设置有人脸与采样装置保持适配安全距离的下巴托架,弧形滑轨以下巴托架为扇形圆心设置在盖板上,控制器设置在底座和盖板之间,控制器与计算机通信连接,计算机内置人脸识别和人工智能脸部皮肤病全角度定位检测应用分析软件。
弧形滑轨包括导轨、滑块、弧形底板、滑轨步进电机、带轮、同步带轮、同步带、导向轮和拉簧,导轨适配固定在弧形底板上,滑块滑动装配在导轨上,滑轨步进电机转轴朝下固定在滑块上,滑轨步进电机的轴上装配有带轮,带轮两侧的滑块上设置有导向轮,弧形底板的两端分别设置有同步带轮,同步带轮、导向轮和带轮设置在同一平面上,同步带的两端分别通过拉簧固定在导轨内侧的弧形底板的两端,同步带依次绕过同步带轮、导向轮、带轮、导向轮和同步带轮。
本发明还提供一种采用基于人工智能的脸部皮肤状态全角度检测装置的脸部皮肤状态检测方法,包括以下步骤:
步骤一、登录检测应用软件,输入患者信息,根据需要选择皮肤病检测类别;
步骤二、初始化设置,通过调取已有患者信息或进行面部人脸识别定位信息,分别调整摄像装置及光源装置对面部皮肤任意位置进行垂直和/或倾斜的全角度照光和拍摄、进行参数设置和调整;
步骤三、摄像装置采集多角度患者面部皮肤图像并将采集的多角度图像上传至人工智能皮肤分析引擎分析后得出诊断结果。
本发明的有益效果是装置一体化结构体积紧凑、环境闭合无外部光源干扰、无需通过人脸面部移动位置配合装置进行面部定位、面部凹凸表面全角度垂直拍摄及全角度无遮挡照光组合、拍摄图像皮肤细节突出、面部定位重复性好和智能比对识别自动化程度高。
附图说明
图1为本发明实施例安装有摄像装置和光源装置的移动定位支架结构主视图;
图2为本发明实施例移动定位支架结构主视图;
图3为本发明实施例移动定位支架结构仰视图;
图4为本发明实施例移动定位支架结构立体图;
图5为本发明实施例壳体和球形头罩结构示意图;
图6为本发明实施例灯板和灯罩结构示意图;
图7为本发明实施例信号连接控制框图;
其中:1-球形头罩,2-壳体,3-灯板,4-灯罩,5-左支架,6-右支架,7-圆柱导轨,8-左滑块,9-右滑块,10-左丝杆,11-右丝杆,12-顶板,13-上下摄像步进电机,14-上下光源步进电机,15-俯仰摄像步进电机,16-俯仰光源步进电机,17-左涡轮蜗杆,18-右涡轮蜗杆;19-摄像装置,20-光源装置,21-导轨,22-滑块,23-弧形底板,24-滑轨步进电机,25-带轮,26-导向轮,27-同步带,28-同步带轮,29-拉簧,30-下巴托架。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示,本实施例提供一种基于人工智能的脸部皮肤状态全角度检测装置,包括球形头罩1和壳体2组成的闭合检测空间、壳体2内底部设置的弧形滑轨、弧形滑轨的滑块22上设置的采样装置、PLC控制器和计算机,PLC控制器控制LED光源的同时通过控制各个同步电机进而控制采样装置在弧形滑轨上弧形左右移动,实现上下、左右和前后倾角六纬度全角度照光及采集人脸皮肤病灶图像,计算机对采集的图像进行智能定位比对检测;本实施例采样装置包括高清数码相机的摄像装置、包括集成有不同光色的LED光源、灯板和灯罩的光源装置20和移动定位支架,摄像装置19、光源装置20和移动定位支架采用一体化结构集成安装,实现摄像装置19和光源装置20分别通过一体化结构中各自的移动定位支架分别进行上下和俯仰移动,摄像装置19的镜头适配穿过或透过光源装置20对面部皮肤病灶进行垂直和/或倾斜全角度的定位摄像和照光。
移动定位支架包括左支架5、右支架6、四根圆柱导轨7、左滑块8、右滑块9、左丝杆10、右丝杆11、顶板12、上下摄像步进电机13、上下光源步进电机14、俯仰摄像步进电机15、俯仰光源步进电机16和左涡轮蜗杆17和右涡轮蜗杆18;
左支架5和右支架6对称固定在弧形滑轨的滑块22上,圆柱导轨7的一端分别两两垂直固定在左支架5和右支架6上,左滑块8和右滑块9分别滑动安装在左支架5和右支架6的圆柱导轨7上,顶板12一体连接固定四根圆柱导轨7的另一端;左滑块8和右滑块9的中间分别对应适配穿过左丝杆10和右丝杆11,左丝杆10和右丝杆11的一端分别通过轴承座固定在左支架5和右支架6上,另一端分别与固定在顶板12上的上下摄像步进电机13和上下光源步进电机14的转轴连接;
左涡轮蜗杆17和右涡轮蜗杆18的蜗杆一端分别连接俯仰摄像步进电机15和俯仰光源步进电机16的电机轴,另一端分别通过蜗杆支架分别安装在左滑块8和右滑块9上,俯仰摄像步进电机15和俯仰光源步进电机16分别通过电机支架固定在左滑块8和右滑块9上,左涡轮蜗杆17和右涡轮蜗杆18的蜗轮轴分别对应穿过左滑块8和右滑块9后再分别连接固定高清数码相机的三脚架安装孔和光源装置20中灯罩4外壳设置的连接杆,灯板3设置为平面网格状,灯板3和灯罩4的中部设置有适配高清数码相机镜头穿过和移动的通孔,选择适配的若干LED光源嵌装在灯板的网格内,灯罩4卡接固定住灯板3。
本实施例的壳体2包括从下往上依次卡接装配固定的底座、盖板和上壳组成的检测空间,上壳的侧面设置有检测开口,检测开口上部设置有球形头罩1,检测开口下部的盖板上设置有保持人脸与采样装置保持适配安全距离的下巴托架30,弧形滑轨以下巴托架30为扇形圆心设置在盖板上,PLC控制器设置在底座和盖板之间,PLC控制器与计算机通信连接,计算机内置人脸识别软件和脸部皮肤病全角度定位检测应用分析软件,人脸识别软件提供或辅助提供人脸位置定位依据。
本实施例弧形滑轨包括导轨21、滑块22、弧形底板23、滑轨步进电机24、带轮25、同步带轮28、同步带27、导向轮26和拉簧29,导轨21适配固定在弧形底板23上,滑块22滑动装配在导轨21上,滑轨步进电机24转轴朝下固定在滑块22上,滑轨步进电机24的轴上装配有带轮25,带轮25两侧的滑块22上设置有同步带轮28,弧形底板23安装在盖板上,弧形底板23的两端分别设置有同步带轮28,同步带轮28、导向轮26和带轮25设置在同一平面上,同步带27的两端分别通过拉簧29固定在导轨21内侧的弧形底板23的两端,同步带27依次绕过同步带轮28、导向轮26、带轮25、导向轮26和同步带轮28。
本实施例还提供一种采用基于人工智能的脸部皮肤状态全角度检测装置的脸部皮肤状态检测方法,包括以下步骤:
步骤一、登录检测应用软件,输入患者信息,根据需要选择皮肤病检测类别;
步骤二、初始化设置,通过调取已有患者信息或重新进行面部人脸识别新建人脸位置定位信息,分别调整摄像装置及光源装置对面部皮肤任意位置进行垂直和/或倾斜全角度光源照光和拍摄,对角度、色度和强度等参数进行设置和调整;
步骤三、摄像装置采集照光和拍摄全角度患者面部皮肤图像并将采集的全角度图像上传至本实施例人工智能皮肤分析引擎分析后得出诊断结果。
本实施例可以实现对脸部皮肤状态进行垂直或倾斜拍摄的同时,进行垂直或倾斜照光,通过拍摄和照光组合,实现皮肤状态在不同或特别拍摄、照光和光源状态下,更加清晰或突出局部皮肤状态的照片或影像细节,有利于判别精度和皮肤状态准确确认,同时本实施例可以通过装置自适应人脸位置而不用人脸去配合装置,在保证检测精度的前提下大大提高了人脸检测舒适度。
Claims (6)
1.一种基于人工智能的脸部皮肤状态全角度检测装置,包括遮光件和壳体组成的闭合检测空间、壳体内底部设置的弧形滑轨、弧形滑轨的滑块上设置的采样装置、控制器和计算机,控制器控制采样装置在弧形滑轨上弧形左右移动采集人脸皮肤病灶图像,计算机对采集的图像进行智能定位比对检测,其特征在于:采样装置包括摄像装置、光源装置和移动定位支架,摄像装置、光源装置和移动定位支架采用一体化结构集成安装,摄像装置和光源装置分别通过一体化结构中各自的移动定位支架分别进行上下和前后俯仰移动,摄像装置的镜头适配穿过或透过光源装置对面部皮肤病灶进行垂直和/或倾斜全角度的定位摄像和照光。
2.根据权利要求1所述的基于人工智能的脸部皮肤状态全角度检测装置,其特征在于:移动定位支架包括左支架、右支架、四根圆柱导轨、左滑块、右滑块、左丝杆、右丝杆、顶板、上下摄像步进电机、上下光源步进电机、俯仰摄像步进电机、俯仰光源步进电机和左涡轮蜗杆和右涡轮蜗杆;
左支架和右支架对称固定在弧形滑轨的滑块上,圆柱导轨的一端分别两两垂直固定在左支架和右支架上,左滑块和右滑块分别滑动安装在左支架和右支架的圆柱导轨上,顶板一体连接固定四根圆柱导轨的另一端;左滑块和右滑块的中间分别对应适配穿过左丝杆和右丝杆,左丝杆和右丝杆的一端分别通过轴承座固定在左支架和右支架上,另一端分别与固定在顶板上的上下摄像步进电机和上下光源步进电机的转轴连接;
左涡轮蜗杆和右涡轮蜗杆的蜗杆一端分别连接俯仰摄像步进电机和俯仰光源步进电机的电机轴,另一端分别通过蜗杆支架分别安装在左滑块和右滑块上,俯仰摄像步进电机和俯仰光源步进电机分别通过电机支架固定在左滑块和右滑块上,左涡轮蜗杆和右涡轮蜗杆的蜗轮轴分别对应穿过左滑块和右滑块后再分别连接固定摄像装置和光源装置。
3.根据权利要求1或2所述的基于人工智能的脸部皮肤状态全角度检测装置,其特征在于:光源装置包括LED光源、灯板和灯罩,灯板设置为凹面或平面网格状,灯板和灯罩的中部设置有适配摄像装置镜头穿过或透过的通孔,LED光源嵌装在灯板的网格内,灯罩固定灯板并在灯罩的外壳后部设置有连接杆。
4.根据权利要求1所述的基于人工智能的脸部皮肤状态全角度检测装置,其特征在于:壳体包括从下往上依次装配设置的底座、盖板和上壳组成的检测空间,上壳的侧面设置有检测开口,检测开口上部设置有遮光件,遮光件包括遮光帘或球形头罩,检测开口下部的盖板上设置有人脸与采样装置保持适配安全距离的下巴托架,弧形滑轨以下巴托架为扇形圆心设置在盖板上,控制器设置在底座和盖板之间,控制器与计算机通信连接,计算机内置人脸识别和脸部皮肤病全角度定位检测应用分析软件。
5.根据权利要求1所述的基于人工智能的脸部皮肤状态全角度检测装置,其特征在于:弧形滑轨包括导轨、滑块、弧形底板、滑轨步进电机、带轮、同步带轮、同步带、导向轮和拉簧,导轨适配固定在弧形底板上,滑块滑动装配在导轨上,滑轨步进电机转轴朝下固定在滑块上,滑轨步进电机的轴上装配有带轮,带轮两侧的滑块上设置有导向轮,弧形底板的两端分别设置有同步带轮,同步带轮、导向轮和带轮设置在同一平面上,同步带的两端分别通过拉簧固定在导轨内侧的弧形底板的两端,同步带依次绕过同步带轮、导向轮、带轮、导向轮和同步带轮。
6.一种采用权利要求1-5基于人工智能的脸部皮肤状态全角度检测装置的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、登录检测应用软件,输入患者信息,根据需要选择皮肤状态检测类别;
步骤二、初始化设置,通过调取已有患者定位信息或进行面部人脸识别获取定位信息,分别调整摄像装置及光源装置对面部皮肤任意定位信息位置进行垂直和/或倾斜的全角度照光和拍摄、进行参数设置和调整;
步骤三、摄像装置采集全角度患者面部皮肤图像并将采集的全角度图像上传至计算机分析后得出诊断结果。
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