基于美容面罩分区的人脸映射方法、装置、终端与介质与流程

基于美容面罩分区的人脸映射方法、装置、终端与介质
【技术领域】
1.本发明涉及美容面罩技术领域，尤其涉及一种基于美容面罩分区的人脸映射方法、装置、终端与介质。


背景技术：

2.目前，由于无法对面部特殊区域进行定位，导致只能采取光束整体照射的方法，而面部的不同区域产生的面部问题的原因也不一样。首先，额头区域经常容易出现皮肤干燥、皱纹和暗沉等问题，需要对额头区域进行提亮和特殊护理。其次，双颊区域是面部最大的区域，容易出现痘痘、红斑和色素沉淀等问题，需要对双颊区域进行抗炎和美白效果的护理。第三，下颚区域常常面临皮肤松弛和下垂的问题，需要对该区域进行紧致和抗衰老的护理。此外，眉毛区域虽然常常被忽视，但对于面部外观和轮廓起着重要的作用。因此，对眉毛区域提供增强和塑造效果，以提高眉毛的轮廓和定义，进一步增强面部整体美感。另外，鼻子区域是面部的中央特征，常常出现黑头、毛孔粗大和油脂分泌过多等问题。为了解决这些问题，需要对鼻子区域提供深层维稳效果，以净化毛孔、缩小毛孔，并调控油脂分泌。最后，嘴唇区域也是面部的重要焦点，容易出现干燥、唇纹和色素沉着等问题。为了改善这些问题，需要对嘴唇区域提供滋润和修复效果，减少唇纹并提亮唇色。
3.然而，传统的美容面罩通常无法满足不同面部区域的特殊需求，对于灯珠光束的控制也只能做到整体照射和整体关闭。针对于光束对于整体面部的照射，如果需要使用不同频段的光束照射以达到不同的治疗效果，目前采用的方式为:使用某种光束单独照射整个面部规定时间后，再使用其他光束进行照射或者使用多种光束组成的复合光进行照射。但这些方法都是针对整个面部的，而无法实现面部区域针对性的采用合适的光束进行照射治疗。这极大地降低了美容面罩对于面部的美容效果。
4.鉴于此，实有必要提供一种基于美容面罩分区的人脸映射方法、装置、终端与介质以克服上述缺陷。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种基于美容面罩分区的人脸映射方法、装置、终端与介质，旨在解决如何实现面部区域针对性的采用合适的光束进行照射治疗的问题，针对面部不同的分区，使用不同的光以便有针对性的解决面部美容护理。
6.为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种基于美容面罩分区的人脸映射方法，包括：
7.步骤s10：根据用户的人脸面部信息进行3d人脸建模；
8.步骤s20：获取基于3d模型的美容面罩，并将所述美容面罩预划分为至少两个区域；
9.步骤s30：计算所述美容面罩的各个三角面的法向量与3d人脸模型中特殊区域三角面的交点，以得到人脸的特殊区域对应面罩模型中的映射区域；其中，所述特殊区域为通
过预设的痘痘识别模型识别判断出来的人脸面部存在皮肤问题的区域所在的三角面，所述特殊区域的边界为所在区域所述三角面的边界；
10.步骤s40：所述美容面罩根据划分的不同区域及识别到的特殊区域按照预设的光束调节规则采用具有对应护肤效果的光束对人脸进行护理。
11.在一个优选实施方式中，所述步骤s30中，所述美容面罩的3d模型文件为ply文件，所述人脸模型的3d模型文件为obj文件，均包括顶点、面、法向量；其中，每个三角面均有三个具备对应index值的顶点构成。
12.在一个优选实施方式中，所述美容面罩划分为：额头区、双颊区、下颚区、眉毛区、鼻子区及嘴唇区。
13.在一个优选实施方式中，人脸面部存在的皮肤问题包括：闭口粉刺，开口粉刺、丘疹、脓包、结核、萎缩性疤痕、增生性疤痕、黄褐斑、痣。
14.在一个优选实施方式中，在所述步骤s40中，具有护肤效果的光束包括：
15.蓝光，所述蓝光的波长为400nm-420nm，用于抑油控痘，并针对闭口粉刺、开口粉刺进行治疗；
16.黄光，所述黄光的波长为580nm-600nm，用于淡斑美白、提亮肤色、舒缓淡红，针对黄褐斑、痣进行治疗；
17.红光，所述红光的波长为620nm-640nm，用于促进细胞生成、抗炎祛闭口、修护肌肤屏障、有效淡化痘印、维稳肌肤，并针对脓包、结核、萎缩性疤痕、增生性疤痕进行治疗；
18.红外光，所述红外光的波长为840nm-860nm，用于加速机体代谢修护、促进血液循环、改善肌肤状态，并针对丘疹进行治疗。
19.在一个优选实施方式中，在所述步骤s30中，在计算人脸的特殊区域对应面罩模型中的映射区域时还包括步骤：
20.通过与人脸面部的特殊区域的距离，或与人脸面部的特殊区域最近邻区域的数量k作为阈值，筛选出识别到的人脸面部的特殊区域附近的三角面。
21.在一个优选实施方式中，k值取人脸面部的特殊区域所包含的顶点个数的5-10倍。
22.本发明第二方面提供一种基于美容面罩分区的人脸映射装置，包括：
23.人脸建模模块，用于根据用户的人脸面部信息进行3d人脸建模；
24.区域划分模块，用于获取基于3d模型的美容面罩，并将所述美容面罩预划分为至少两个区域；
25.映射计算模块，用于计算所述美容面罩的各个三角面的法向量与3d人脸模型中特殊区域三角面的交点，以得到人脸的特殊区域对应面罩模型中的映射区域；其中，所述特殊区域为通过预设的痘痘识别模型识别判断出来的人脸面部存在皮肤问题的区域所在的三角面，所述特殊区域的边界为所在区域所述三角面的边界；
26.光束护理模块，用于使所述美容面罩根据划分的不同区域及识别到的特殊区域按照预设的光束调节规则采用具有对应护肤效果的光束对人脸进行护理。
27.本发明第三方面一种终端，所述终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述实施方式任一项所述的基于美容面罩分区的人脸映射方法的各个步骤。
28.本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有
计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施方式任一项所述的基于美容面罩分区的人脸映射方法的各个步骤。
29.本发明第五方面提供一种计算机程序产品，包括计算机程序或者指令，所述计算机程序或者指令在被处理执行时实现如上述实施方式任一项所述的基于美容面罩分区的人脸映射方法的各个步骤。
30.本发明提供的基于美容面罩分区的人脸映射方法、装置、终端与介质，先根据人脸信息建立相应的3d人脸建模，然后计算美容面罩的各个三角面的法向量与3d人脸模型中特殊区域三角面的交点，以计算人脸的特殊区域对应面罩模型中的映射区域，从而能够对脸部不同区域的痘痘、红斑等情况进行识别并精准定位，再采用有相应治疗效果的光束进行照射，以达到针对性治疗的效果。
【附图说明】
31.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
32.图1为本发明提供的基于美容面罩分区的人脸映射方法的流程图；
33.图2为人脸的特殊区域映射到美容面罩位置的示意图；
34.图3为美容面罩划分为六个区域的示例性示意图；
35.图4为本发明提供的基于美容面罩分区的人脸映射方法装置的框架图。
【具体实施方式】
36.为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
37.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
38.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
39.实施例一
40.在本发明的本实施例中，提供一种基于美容面罩分区的人脸映射方法，用于先根据用户的人脸面部信息(例如拍摄的照片)建立3d人脸模型，该3d人脸模型相应的包含人脸上的问题皮肤区域，然后将3d人脸模型与美容面罩的3d模型进行映射，以将该问题皮肤区域映射到美容面罩上，从而使得美容面罩对应区域能够在治疗时发出相应的光束进行针对性治疗。
41.如图1所示，基于美容面罩分区的人脸映射方法包括以下步骤s10-s40。
42.步骤s10：根据用户的人脸面部信息进行3d人脸建模。
43.在本步骤中，可采用传统的粗粒度建模方法，也可采用针对人脸大遮挡和脸部纹
理、轮廓、表情等细粒度的建模方式，基于深度学习模型从而建立与用户的人脸面部相对应的3d人脸建模。在该过程中，用户脸部的问题区域也会相应的被预设的痘痘识别模型所识别，并对应的建模在3d人脸建模上。其中，用户的人脸面部信息可通过拍摄照片或视频的方式获得。痘痘识别模型可采用现有技术的深度神经网络模型所构建与训练，本发明再次不作限定。
44.步骤s20：获取基于3d模型的美容面罩，并将美容面罩预划分为至少两个区域。其中，美容面罩的划分可采用预设的脸谱划分来实现，不同的区域预设有不同的光束与灯珠。在本实施例中，如图3所示，美容面罩划分为：额头区、双颊区、下颚区、眉毛区、鼻子区及嘴唇区，当然，也可根据具体需求划分为更多的区域，以提升针对性的治疗效果。
45.步骤s30：计算美容面罩的各个三角面的法向量与3d人脸模型中特殊区域三角面的交点，以得到人脸的特殊区域对应面罩模型中的映射区域。
46.需要说明的是，结合图2所示，特殊区域为通过预设的痘痘识别模型识别判断出来的人脸面部存在皮肤问题的区域所在的三角面。特殊区域的边界为所在区域三角面的边界。
47.其中，在计算中三角面的过程中，美容面罩的3d模型文件为ply文件，人脸模型的3d模型文件为obj文件，二者均由顶点、面、法向量等组成，只是存储的格式不一样。其中，每个三角面均有三个具备对应index值的顶点构成。即，每个顶点都有对应的index值，每个面由三个顶点的index构成。
48.在计算人脸的特殊区域对应面罩模型中的映射区域时还包括步骤：通过与人脸面部的特殊区域的距离，或与人脸面部的特殊区域最近邻区域的数量k作为阈值，筛选出识别到的人脸面部的特殊区域附近的三角面，以减少美容面罩的3d模型与3d人脸模型的映射时间，大大减少了3d人脸中所要计算的三角面的数量，从而减少映射计算时间，提升了数据处理速度。
49.其中，k值取人脸面部的特殊区域所包含的顶点个数的5-10倍，例如7倍。即，k值与面部特殊区域所包含的顶点个数相关，一般取所包含顶点的5～10倍，k值取得越高映射所需时间越大，将k值取值限定在顶点个数的5-10倍，既能保证映射区域计算的可靠性，又能避免计算过长，实现了二者的最佳平衡。
50.此处，人脸面部存在的皮肤问题包括：闭口粉刺，开口粉刺、丘疹、脓包、结核、萎缩性疤痕、增生性疤痕、黄褐斑、痣或其他皮肤问题。
51.步骤s40：美容面罩根据划分的不同区域及识别到的特殊区域按照预设的光束调节规则采用具有对应护肤效果的光束对人脸进行护理。
52.具体地，采用对人脸面部的精准建模，并对脸部不同分区的痘痘、红斑等情况进行识别并精准定位，再采用有相应治疗效果的光束进行照射，以达到针对性治疗的效果。
53.其中，具有护肤效果的光束包括蓝光、黄光、红光与红外光。
54.蓝光的波长为400nm-420nm，优选为410nm，用于抑油控痘，并针对闭口粉刺、开口粉刺进行治疗。
55.黄光的波长为580nm-600nm，优选为590nm，用于淡斑美白、提亮肤色、舒缓淡红，针对黄褐斑、痣进行治疗。
56.红光的波长为620nm-640nm，优选为630nm，用于促进细胞生成、抗炎祛闭口、修护
肌肤屏障、有效淡化痘印、维稳肌肤，并针对脓包、结核、萎缩性疤痕、增生性疤痕进行治疗。
57.红外光的波长为840nm-860nm，优选为850nm，用于加速机体代谢修护、促进血液循环、改善肌肤状态，并针对丘疹以及其他皮肤问题进行治疗。
58.在治疗过程中，美容面罩内的灯珠角度为120度。
59.故，本方法能够对脸部不同分区的痘痘、红斑等情况进行识别并精准定位，再采用有相应治疗效果的光束进行照射，以达到针对性治疗的效果。
60.实施例二
61.本发明提供一种基于美容面罩分区的人脸映射装置100，用于将用户脸部的问题皮肤区域映射到美容面罩上，从而使得美容面罩对应区域能够在治疗时发出相应的光束进行针对性治疗。需要说明的是，基于美容面罩分区的人脸映射装置100的实现原理与具体实施方式可参考上述的基于美容面罩分区的人脸映射方法，本发明在此不再赘述。
62.如图3所示，基于美容面罩分区的人脸映射装置100包括：
63.人脸建模模块10，用于根据用户的人脸面部信息进行3d人脸建模；
64.区域划分模块20，用于获取基于3d模型的美容面罩，并将美容面罩预划分为至少两个区域；
65.映射计算模块30，用于计算美容面罩的各个三角面的法向量与3d人脸模型中特殊区域三角面的交点，以得到人脸的特殊区域对应面罩模型中的映射区域；
66.光束护理模块40，用于使美容面罩根据不同分区及识别到的特殊区域按照预设的光束调节规则采用具有对应护肤效果的光束对人脸进行护理。
67.实施例三
68.本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施方式任一项所述的基于美容面罩分区的人脸映射方法的各个步骤。
69.实施例四
70.本实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序或者指令，所述计算机程序或者指令在被处理执行时实现如上述实施方式任一项所述的基于美容面罩分区的人脸映射方法的各个步骤。
71.实施例五
72.本实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序或者指令，所述计算机程序或者指令在被处理执行时实现如上述实施方式任一项所述的基于美容面罩分区的人脸映射方法的各个步骤。
73.综上所述，本发明提供的基于美容面罩分区的人脸映射方法、装置、终端与介质，先根据人脸信息建立相应的3d人脸建模，然后计算美容面罩的各个三角面的法向量与3d人脸模型中特殊区域三角面的交点，以计算人脸的特殊区域对应面罩模型中的映射区域，从而能够对脸部不同分区的痘痘、红斑等情况进行识别并精准定位，再采用有相应治疗效果的光束进行照射，以达到针对性治疗的效果。
74.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述系统的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上
描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
75.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
76.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
77.在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统或装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统或装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
78.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
79.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
80.本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

技术特征：
1.一种基于美容面罩分区的人脸映射方法，其特征在于，包括：步骤s10：根据用户的人脸面部信息进行3d人脸建模；步骤s20：获取基于3d模型的美容面罩，并将所述美容面罩预划分为至少两个区域；步骤s30：计算所述美容面罩的各个三角面的法向量与3d人脸模型中特殊区域三角面的交点，以得到人脸的特殊区域对应面罩模型中的映射区域；其中，所述特殊区域为通过预设的痘痘识别模型识别判断出来的人脸面部存在皮肤问题的区域所在的三角面，所述特殊区域的边界为所在区域所述三角面的边界；步骤s40：所述美容面罩根据划分的不同区域及识别到的特殊区域按照预设的光束调节规则采用具有对应护肤效果的光束对人脸进行护理。2.如权利要求1所述的基于美容面罩分区的人脸映射方法，其特征在于，所述步骤s30中，所述美容面罩的3d模型文件为ply文件，所述人脸模型的3d模型文件为obj文件，均包括顶点、面、法向量；其中，每个三角面均有三个具备对应index值的顶点构成。3.如权利要求1所述的基于美容面罩分区的人脸映射方法，其特征在于，所述美容面罩划分为：额头区、双颊区、下颚区、眉毛区、鼻子区及嘴唇区。4.如权利要求3所述的基于美容面罩分区的人脸映射方法，其特征在于，人脸面部存在的皮肤问题包括：闭口粉刺，开口粉刺、丘疹、脓包、结核、萎缩性疤痕、增生性疤痕、黄褐斑、痣。5.如权利要求1所述的基于美容面罩分区的人脸映射方法，其特征在于，在所述步骤s40中，具有护肤效果的光束包括：蓝光，所述蓝光的波长为400nm-420nm，用于抑油控痘，并针对闭口粉刺、开口粉刺进行治疗；黄光，所述黄光的波长为580nm-600nm，用于淡斑美白、提亮肤色、舒缓淡红，针对黄褐斑、痣进行治疗；红光，所述红光的波长为620nm-640nm，用于促进细胞生成、抗炎祛闭口、修护肌肤屏障、有效淡化痘印、维稳肌肤，并针对脓包、结核、萎缩性疤痕、增生性疤痕进行治疗；红外光，所述红外光的波长为840nm-860nm，用于加速机体代谢修护、促进血液循环、改善肌肤状态，并针对丘疹进行治疗。6.如权利要求1所述的基于美容面罩分区的人脸映射方法，其特征在于，在所述步骤s30中，在计算人脸的特殊区域对应面罩模型中的映射区域时还包括步骤：通过与人脸面部的特殊区域的距离，或与人脸面部的特殊区域最近邻区域的数量k作为阈值，筛选出识别到的人脸面部的特殊区域附近的三角面。7.如权利要求6所述的基于美容面罩分区的人脸映射方法，其特征在于，k值取人脸面部的特殊区域所包含的顶点个数的5-10倍。8.一种基于美容面罩分区的人脸映射装置，其特征在于，包括：人脸建模模块，用于根据用户的人脸面部信息进行3d人脸建模；区域划分模块，用于获取基于3d模型的美容面罩，并将所述美容面罩预划分为至少两个区域；映射计算模块，用于计算所述美容面罩的各个三角面的法向量与3d人脸模型中特殊区域三角面的交点，以得到人脸的特殊区域对应面罩模型中的映射区域；其中，所述特殊区域
为通过预设的痘痘识别模型识别判断出来的人脸面部存在皮肤问题的区域所在的三角面，所述特殊区域的边界为所在区域所述三角面的边界；光束护理模块，用于使所述美容面罩根据划分的不同区域及识别到的特殊区域按照预设的光束调节规则采用具有对应护肤效果的光束对人脸进行护理。9.一种终端，其特征在于，所述终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的基于美容面罩分区的人脸映射方法的各个步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的基于美容面罩分区的人脸映射方法的各个步骤。

技术总结
本发明公开一种基于美容面罩分区的人脸映射方法、装置、终端与介质，所述方法包括：根据用户的人脸面部信息进行3D人脸建模；获取基于3D模型的美容面罩，并将美容面罩预划分为至少两个区域；计算美容面罩的各个三角面的法向量与3D人脸模型中特殊区域三角面的交点，以得到人脸的特殊区域对应面罩模型中的映射区域；美容面罩根据不同分区及识别到的特殊区域按照预设的光束调节规则采用具有对应护肤效果的光束对人脸进行护理。本发明能够对脸部不同分区的痘痘、红斑等情况进行识别并精准定位，再采用有相应治疗效果的光束进行照射，以达到针对性治疗的效果。针对性治疗的效果。针对性治疗的效果。


技术研发人员：程泽 黄少墅 高翔 唐春阳 宋志诚
受保护的技术使用者：深圳宇石科技有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/9/9