图片简介:本技术介绍了一种基于多光谱和3D模型重建的人脸图像分析系统及其方法，该系统包括五光谱皮肤检测仪、云端服务器和显示控制模块，通过所述五光谱皮肤检测仪获取五种光谱下的图像信息，并将所述图像信息发送给云端服务器，云端服务器对其进行三维图像重建、肤质检测以及评估分析，得到分析报告和三维图像信息；最后通过显示控制模块进行显示。

本技术不仅能满足日常客户需求，还能为人脸面部皮肤的美容或者治疗提供可靠的数据支撑。

技术要求1.一种具有3D模型重建功能的五光谱皮肤检测仪，其特征在于：包括支架，所述支架上安装有C形架，C形架的中部安装有高清摄像头，以及以高清摄像头为中线左右对称安装有五光谱光源和深度摄像头，五光谱光源位于高清摄像头和深度摄像头中间；所述支架上还安装有与高清摄像头、五光谱光源和深度摄像头连接的处理模块，用于控制五光谱光源发出不同的光、控制高清摄像头和深度摄像头获取的图像信息并将图像信息上传；它包括处理器、以及与处理器连接的存储模块和数据传输模块；所述支架上还安装为高清摄像头、五光谱光源、深度摄像头和处理模块提供电源的电源模块。

2.根据权利要求1所述的具有3D模型重建功能的五光谱皮肤检测仪，其特征在于：所述五光谱光源发出的光包括白光、正偏振光、负偏振光、伍氏光和UV光。

3.根据权利要求1所述的具有3D模型重建功能的五光谱皮肤检测仪，其特征在于：所述支架上位于五光谱光源背光面设有挡光板。

4.基于多光谱和3D模型重建的人脸图像分析系统，其特征在于包括：权利要求2所述的五光谱皮肤检测仪，用于采集人脸皮肤图像信息，所述图像信息包括高清摄像头采集的图像信息以及深度摄像头采集的图像信息；云端服务器，用于接收所述五光谱皮肤检测仪采集的人脸皮肤图像信息，并对其进行三维图像重建、肤质检测以及评估分析，得到分析报告和三维图像信息；所述云端服务器内包含用于对肤质进行检测的肤质检测模块、用于对肤质进行分析并能生成分析报告的分析报告生成模块和用于对采集的图像信息进行三维图像重建的3D图像重建模块；控制显示模块，用于控制所述五光谱皮肤检测仪、以及用于显示所述五光谱皮肤检测采集的人脸皮肤图像信息和所述云端服务器得到的分析报告和三维图像信息。

5.根据权利要求4所述的基于多光谱和3D模型重建的人脸图像分析系统，其特征在于：所述肤质检测模块主要用于检测肤质的毛孔、肤质、肤色、含水量、黑眼圈、皱纹、表皮斑痣、紧致度、敏感度、痘痘、痘印、黑头、红血丝、纹理、皱纹和棕色斑等皮肤项目，以及面部比例数据，例如五官大小、比例、角度、类型，眉毛、嘴唇、面部轮廓、侧面部的比例、角度、类型等数据，三庭五眼、四高三低等面部美学数据等项目。

6.根据权利要求5所述的基于多光谱和3D模型重建的人脸图像分析系统，其特征在于：毛孔、肤质、肤色、含水量、黑眼圈、皱纹、表皮斑痣、紧致度通过白光状态下高清摄像头获取的图像信息分析得到；敏感度、痘痘、痘印、黑头、红血丝通过正偏振光状态下高清摄像头获取的图像信息分析得到；纹理、皱纹通过负偏振光状态下高清摄像头获取的图像信息分析得到；棕色斑通过伍氏光状态下高清摄像头获取的图像信息得到，皮肤毛囊炎症和皮肤水分通过UV光状态下高清摄像头获取的图像信息分析得到。

7.根据权利要求4所述的基于多光谱和3D模型重建的人脸图像分析系统，其特征在于：所述3D图像重建模块是用于根据深度摄像头获取的图像信息进行三维图像重建获得三维图像信息，并通过三维图像信息对人脸肤质进行检测。

3D面部检测项目主要包括，面部三庭数据、比例，黄金三角比例、脸型轮廓、眉型、眉间距、眉眼距、五眼比例、眼睛类型、眼睛长宽大小、内外眦夹角、内眦赘皮、眼睑类型、睫毛类型、鼻型、鼻梁高度宽度长度、鼻头类型、鼻小柱类型、唇型、下巴类型、四高三低点等项目。

8.根据权利要求4所述的基于多光谱和3D模型重建的人脸图像分析系统，其特征在于：所述分析报告生成模块根据肤质检测模块和3D图像重建模块对皮肤检测结果进行分析并形成评估报告。

9.基于多光谱和3D模型重建的人脸面部图像分析方法，其特征在于包括如下步骤：(1)控制显示模块控制所述五光谱皮肤检测仪的五光谱光源发光并控制高清摄像头和深度摄像头拍照获取人脸皮肤图像信息，并将获取的人脸皮肤图像信息发送给云端服务器；(2)云端服务器接收采集到的人脸皮肤图像信息，并利用多种图像处理算法对其进行三维图像重建、肤质检测及评估分析，并将三维图像和分析结果发送给控制显示模块显示；其中，多种图像处理算法包括肤质检测算法、肤质评估分析算法和三维图像重建算法。

技术说明书基于多光谱和3D模型重建的人脸图像分析系统及其方法技术领域本技术涉肤质检测技术领域，具体涉及一种基于多光谱和3D模型重建的人脸图像分析系统及其方法。

背景技术目前，整个泛美行业在定位人群的实际需求中需要进行多种成像设备、光学设备来辅助医师进行病学判断。

现有常见的设备大多为1个高清摄像头和3种特定波长的光谱信号，借助于光谱和摄像头获取人脸图像，然后运用图像处理的方式进行皮肤病学分析，并根据分析生成评估报告，该设备只能进行基础的皮肤分析无法实现深度的皮肤病学分析，也不能满足消费者对3D信息以及皮肤信息的要求。

技术内容本技术的目的在于提供一种基于多光谱和3D模型重建的人脸图像分析系统及其方法，该系统采用五光谱皮肤检测获取五种光谱下的高清图像信息和深度图像信息，运用图像处理技术和3D图像重建技术皮肤病学分析和三维图像重建，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：本技术提供了一种具有3D模型重建功能的五光谱皮肤检测仪，包括支架，所述支架上安装有C形架，C形架的中部安装有高清摄像头，以及以高清摄像头为中线左右对称安装有五光谱光源和深度摄像头，五光谱光源位于高清摄像头和深度摄像头中间；所述支架上还安装有与高清摄像头、五光谱光源和深度摄像头连接的处理模块，用于控制五光谱光源发出不同的光、控制高清摄像头和深度摄像头获取的图像信息并将图像信息上传；它包括处理器、以及与处理器连接的存储模块和数据传输模块；所述支架上还安装为高清摄像头、五光谱光源、深度摄像头和处理模块提供电源的电源模块。

进一步地，所述五光谱光源发出的光包括白光、正偏振光、负偏振光、伍氏光和UV光。

进一步地，所述支架上位于五光谱光源的背光面设有挡光板。

本技术提供的五光谱皮肤检测仪通过C形支架上矩阵布局1个高清摄像头、2个五光谱光源和2个深度摄像头，解决皮肤数据拍照不能与人脸3D模型获取同时进行的问题以及三维成像精度不足的问题。

本技术提供了一种基于多光谱和3D模型重建的人脸图像分析系统包括：上述的五光谱皮肤检测仪，用于采集人脸皮肤图像信息，所述图像信息包括高清摄像头采集的图像信息以及深度摄像头采集的图像信息；云端服务器，用于接收所述五光谱皮肤检测仪采集的人脸皮肤图像信息，并对其进行三维图像重建、肤质检测以及评估分析，得到分析报告和三维图像信息；所述云端服务器内包含用于对肤质进行检测的肤质检测模块、用于对肤质进行分析并能生成分析报告的分析报告生成模块和用于对采集的图像信息进行三维图像重建的3D图像重建模块；控制显示模块，用于控制所述五光谱皮肤检测仪、以及用于显示所述五光谱皮肤检测采集的人脸皮肤图像信息和所述云端服务器得到的分析报告和三维图像信息。

进一步地，所述肤质检测模块主要用于检测肤质的毛孔、肤质、肤色、含水量、黑眼圈、皱纹、表皮斑痣、紧致度、敏感度、痘痘、痘印、黑头、红血丝、纹理、皱纹和棕色斑。

进一步地，毛孔、肤质、肤色、含水量、黑眼圈、皱纹、表皮斑痣、紧致度通过白光状态下高清摄像头获取的图像信息分析得到；敏感度、痘痘、痘印、黑头、红血丝通过正偏振光状态下高清摄像头获取的图像信息分析得到；纹理、皱纹通过负偏振光状态下高清摄像头获取的图像信息分析得到；棕色斑通过伍氏光状态下高清摄像头获取的图像信息得到。

进一步地，所述3D图像重建模块是用于根据深度摄像头获取的图像信息进行三维图像重建获得三维图像信息，并通过三维图像信息对人脸肤质进行检测。

进一步地，所述分析报告生成模块根据肤质检测模块和3D图像重建模块对皮肤检测结果进行分析并形成评估报告。

本技术通过所述五光谱分析仪采集的图像信息通过云端服务器对图像信息进行三维图像重建、肤质分析以及评估分析，为人脸面部皮肤的美容或者治疗提供可靠的数据支撑。

本技术还提供了基于多光谱和3D模型重建的人脸面部图像分析方法包括如下步骤：(1)控制显示模块控制所述五光谱皮肤检测仪的五光谱光源发光并控制高清摄像头和深度摄像头拍照获取人脸皮肤图像信息，并将获取的人脸皮肤图像信息发送给云端服务器；(2)云端服务器接收采集到的人脸皮肤图像信息，并利用多种图像处理算法对其进行三维图像重建、肤质检测及评估分析，并将三维图像和分析结果发送给控制显示模块显示；其中，多种图像处理算法包括肤质检测算法、肤质评估分析算法和三维图像重建算法。

本技术通过控制显示模块、五光谱检测仪和云端服务器之间相同协作，不仅实现对肤质检测和三维图像重建，还提高了处理速度，操作简单，方便，快捷。

附图说明图1为本技术所述的五光谱皮肤检测仪结构示意图。

图2为本技术所述的人脸图像分析系统示意图。

图中标记：11、支架；12、C形架；13、高清摄像头；14、五光谱光源；15、深度摄像头；16、挡光板；17、扬声器；18、底座；19、万向轮。

具体实施方式实施例1如图1所示，本实施例提供了一种具有3D模型重建功能的五光谱皮肤检测仪，该皮肤检测仪搭载了高清摄像头13、深度摄像头15以及五光谱光源14，比传统的皮肤检测仪的检测项目更多，可进行深度检测，还可通过获取的图像信息进行三维图像重建，满足客户需求。

所述五光谱皮肤检测仪包括支架11、底座18和挡光板16，所述支架11上安装有C形架12，C形架12的中部安装有高清摄像头13，以及以高清摄像头13为中线左右对称安装有五光谱光源14和深度摄像头15，五光谱光源14位于高清摄像头13和深度摄像头15中间；所述五光谱光源14可发射出5种光，分别是白光、正偏振光、负偏振光、伍氏光和UV光。

(1)白光是三色LED混合光源，波长范围约为380～780nm；白光模式下通过图像信息检测毛孔、肤质、肤色、含水量、黑眼圈、皱纹、表皮斑痣、紧致度等效果最佳。

(2)正偏振光和负偏振光通过偏振镜片改变光的透振方向与反射光的透振方向垂直，就可以减弱反射光，可减少皮肤角质层对光线的折射，便于清楚地看到皮表、表皮、表皮与真皮交界处及真皮乳头层的结构；正偏振光模式下获取的图像信息利于检测敏感度、痘痘、痘印、黑头、红血丝，主要用于检测皮表下层，了解客户的真皮肌肤情况；负偏振光模块下课提高皮肤的显影清晰度，对皮肤的纹理、皱纹进行检测。