一种美甲装置及其方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810570000.3 (22)申请日 2018.06.05 (71)申请人 北京玲珑百秀贸易有限公司 地址 100195 北京市海淀区西四环北路160 号6层一区609 (72)发明人 孙朝阳 陈亚西 任小菁 刘斌 (74)专利代理机构 北京布瑞知识产权代理有限 公司 11505 代理人 孟潭 (51)Int.Cl. A45D 29/00(2006.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 7/70(2017.01) (54)发明名称 一种美甲装置及其方法 。

2、(57)摘要 本发明提供了一种美甲装置及方法， 包括： 采集手指或脚趾的图像； 提取所述图像中所述手 指或脚趾的指甲轮廓； 根据所述指甲轮廓形成标 准几何图形； 获取所述标准几何图形的标定点在 标定板上的位置坐标， 其中所述标定点用于指示 所述几何图形在所述标定板上的位置； 根据几何 图形在标定板上的位置坐标确定美甲操作的区 域。 通过采集图像并形成几何图形， 根据几何图 形在标定板上的位置坐标确定美甲操作的区域， 以实现精确的美甲操作。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 108813899 A 2018.11.16 CN 108813899 A 1.一种美甲方法， 其特征在于， 包。

3、括： 采集手指或脚趾的图像； 提取所述图像中所述手指或脚趾的指甲轮廓； 根据所述指甲轮廓形成对应的几何图形； 获取所述几何图形的标定点在标定板上的位置坐标， 其中所述标定点用于指示所述几 何图形在所述标定板上的位置； 以及 根据所述位置坐标确定美甲操作的区域。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述提取所述图像中所述手指或脚趾的指 甲轮廓包括： 通过保边去噪模型对所述图像进行平滑处理； 提取平滑处理后的所述图像中 所述手指或脚趾的所述指甲轮廓。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述提取所述图像中所述手指或脚趾的指 甲轮廓包括： 通过高斯算法对所述图像进行平滑处理； 提。

4、取平滑处理后的所述图像中所述 手指或脚趾的所述指甲轮廓。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述指甲轮廓形成几何图形包 括： 根据所述指甲轮廓形成对应的椭圆图形。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述指甲轮廓形成几何图形包 括： 将构成所述指甲轮廓的点拟合形成对应的所述几何图形。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述标定点为所述几何图形的重心。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述采集手指或脚趾的图像包括： 提供紫外光照射所述手指或脚趾， 并采集手指或脚趾的图像。 8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 所述紫外光的波。

5、长小于400微米。 9.根据权利要求8所述的方法， 其特征在于， 所述紫外光的波长在380微米390微米之 间。 10.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述位置坐标确定美甲操作的 区域包括： 根据所述位置坐标确定所述美甲操作的区域信息， 并且通过通用串行总线将所述区域 信息传输至进行所述美甲操作的装置。 11.一种美甲装置， 其特征在于， 包括： 承载组件， 用于承载手指或脚趾； 图像定位组件， 配置为执行如权利要求1-10任一所述美甲方法的步骤； 以及 美甲组件， 根据所述图像定位组件所确定的所述美甲操作的区域在所述手指或脚趾上 执行美甲操作。 12.根据权利要求11所述的。

6、装置， 其特征在于， 所述美甲组件包括： 控制部件， 用于控制所述美甲组件在所述手指或脚趾上进行美甲操作； 以及 执行部件， 用于在所述手指或脚趾上执行美甲操作。 13.根据权利要求12所述的装置， 其特征在于， 所述执行部件包括3轴机械手。 14.根据权利要求12所述的装置， 其特征在于， 所述美甲组件进一步包括驱动部件， 用 于提供所述执行部件在所述手指或脚趾上执行所述美甲操作所需的动力。 15.根据权利要求14所述的装置， 其特征在于， 所述驱动部件包括以下驱动机构中的任 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 108813899 A 2 一种： 步进电机和伺服电机。 16.根据权利要。

7、求12所述的装置， 其特征在于， 所述美甲组件进一步包括校正部件， 用 于校正所述执行部件的初始位置。 17.根据权利要求16所述的装置， 其特征在于， 所述校正部件包括以下装置中的任一 种： 限位器和角度传感器。 18.根据权利要求12所述的装置， 其特征在于， 所述执行部件包括涂抹模块， 用于在所 述手指或脚趾上涂抹指甲油。 19.根据权利要求18所述的装置， 其特征在于， 所述涂抹模块包括舵机， 用于实现所述 指甲油的拿取。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 108813899 A 3 一种美甲装置及其方法 技术领域 0001 本发明涉及美甲领域， 具体涉及一种自动美甲装置及其美。

8、甲方法。 背景技术 0002 随着人们生活水平的不断提高， 美甲已经成为现代女性装饰打扮的一种很重要的 方式了。 现有的美甲方式一般是通过直接涂抹指甲油的方式， 手动涂抹不能保证涂抹的美 观。 然而， 现有的自动涂抹指甲油是通过简单的程序控制舵机进行涂抹操作， 不能实现精确 的定位涂抹， 同时也不能保证涂抹的美观性。 发明内容 0003 有鉴于此， 本发明实施例致力于提供一种美甲装置及其方法， 解决了上述美甲操 作不够精确和美观的问题。 0004 根据本发明的一方面， 本发明一实施例提供的一种美甲装置的美甲方法， 所述美 甲装置包括用于在所述手指或脚趾上进行美甲操作的美甲组件， 所述方法包括：。

9、 采集手指 或脚趾的图像； 提取所述图像中所述手指或脚趾的指甲轮廓； 根据所述指甲轮廓形成几何 图形； 获取所述几何图形的标定点在标定板上的位置坐标， 其中所述标定点用于指示所述 几何图形在所述标定板上的位置； 以及根据所述位置坐标确定美甲操作的区域。 0005 在一实施例中， 所述提取所述图像中所述手指或脚趾的指甲轮廓包括： 通过保边 去噪模型对所述图像进行平滑处理； 提取平滑处理后的所述图像中所述手指或脚趾的所述 指甲轮廓。 0006 在一实施例中， 所述提取所述图像中所述手指或脚趾的指甲轮廓包括： 通过高斯 算法对所述图像进行平滑处理； 提取平滑处理后的所述图像中所述手指或脚趾的所述指甲。

10、 轮廓。 0007 在一实施例中， 所述根据所述指甲轮廓形成几何图形包括： 根据所述指甲轮廓形 成对应的椭圆图形。 0008 在一实施例中， 所述根据所述指甲轮廓形成几何图形包括： 将构成所述指甲轮廓 的点拟合形成对应的所述几何图形。 0009 在一实施例中， 所述标定点为所述几何图形的重心。 0010 在一实施例中， 所述采集手指或脚趾的图像包括： 提供紫外光照射所述手指或脚 趾， 并且通过图像采集装置采集所述手指或脚趾的所述图像。 0011 在一实施例中， 所述紫外光的波长小于400微米。 0012 在进一步的实施例中， 所述紫外光的波长在380微米390微米之间。 0013 在一实施例中。

11、， 所述根据所述位置坐标确定美甲操作的区域包括： 根据所述位置 坐标确定所述美甲操作的区域信息， 并且通过通用串行总线将所述区域信息传输至进行所 述美甲操作的装置。 0014 根据本发明的另一方面， 本发明一实施例提供的一种美甲装置， 包括： 承载组件， 说 明 书 1/5 页 4 CN 108813899 A 4 用于承载手指或脚趾； 图像定位组件， 配置为执行上述任一所述方法的步骤； 以及美甲组 件， 美甲组件， 根据所述图像定位组件所确定的所述美甲操作的区域在所述手指或脚趾上 执行美甲操作。 0015 在一实施例中， 所述美甲组件包括： 控制部件， 用于控制所述美甲组件在所述手指 或脚趾。

12、上进行美甲操作； 以及执行部件， 用于在所述手指或脚趾上执行美甲操作。 0016 在进一步的实施例中， 所述执行部件包括3轴机械手。 0017 在一实施例中， 所述美甲组件进一步包括驱动部件， 用于提供所述执行部件在所 述手指或脚趾上执行所述美甲操作所需的动力。 0018 在进一步的实施例中， 所述驱动部件包括以下驱动机构中的任一种： 步进电机和 伺服电机。 0019 在一实施例中， 所述美甲组件进一步包括校正部件， 用于校正所述执行部件的初 始位置。 0020 在进一步的实施例中， 所述校正部件包括以下装置中的任一种： 限位器和角度传 感器。 0021 在一实施例中， 所述执行部件包括涂抹模。

13、块， 用于在所述手指或脚趾上涂抹指甲 油。 0022 在进一步的实施例中， 所述涂抹模块包括舵机， 用于实现所述指甲油的拿取。 0023 本发明实施例提供的美甲装置及其方法， 通过采集图像并形成几何图形， 根据几 何图形在标定板上的位置坐标确定美甲操作的区域， 以实现精确的美甲操作。 附图说明 0024 图1所示为本发明美甲方法一实施例的流程示意图。 0025 图2所示为本发明美甲方法另一实施例的流程示意图。 0026 图3所示为本发明美甲装置一实施例的结构示意图。 0027 图4所示为本发明美甲组件一实施例的结构示意图。 0028 图5所示为本发明美甲组件另一实施例的结构示意图。 0029 。

14、图6所示为本发明美甲装置另一实施例的结构示意图。 具体实施方式 0030 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本 发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例， 都属于本发明保护的范围。 0031 图1所示为本发明美甲方法一实施例的流程示意图。 本发明实施例所提供的美甲 装置包括用于在手指或脚趾上进行美甲操作的美甲组件。 如图1所示， 本发明的美甲方法具 体包括如下步骤： 0032 步骤101： 采集手指或脚趾的图像。 可以通过。

15、摄像头等图像采集装置采集手指或者 脚趾的图像。 0033 步骤102： 提取图像中手指或脚趾的指甲轮廓。 从采集到的手指或脚趾的图像中提 说 明 书 2/5 页 5 CN 108813899 A 5 取需要美甲的指甲轮廓。 0034 步骤103： 根据指甲轮廓形成几何图形。 根据指甲轮廓形成几何图形， 为了方便后 续的美甲操作， 该几何图形可以是标准的几何图形。 0035 步骤104： 获取几何图形的标定点在标定板上的位置坐标。 设置标定板， 标定板涵 盖指甲轮廓及几何图形的范围， 并且在标定板上设置坐标系， 获取几何图形的标定点在该 坐标系中的位置坐标以及该几何图像的参数， 通过标定点的位置。

16、坐标以及几何图形的参数 可以确定该几何图形在标定板上的位置。 0036 步骤105： 根据所述位置坐标确定美甲操作的区域。 根据几何图形的位置坐标信息 确定进行美甲操作时的区域信息， 以实现精确的美甲操作。 0037 通过采集手指或脚趾的图像并且提取图像中的指甲轮廓， 根据指甲轮廓形成几何 图形， 获取构成几何图形的点在标定板上的位置坐标， 并且根据构成几何图形的点在标定 板上的位置坐标确定美甲操作的区域信息， 以实现精确美甲操作。 0038 图2所示为本发明美甲方法另一实施例的流程示意图。 如图2所示， 在步骤101之后 可以通过高斯算法对图像进行平滑处理。 具体包括： 0039 步骤201。

17、： 通过保边去噪模型对图像进行平滑处理。 0040 通过保边去噪模型对所采集的图像进行平滑处理， 实现图像色彩通道分离， 并在 色调、 饱和度、 亮度通道内设置差异， 突出指甲轮廓， 精确提取指甲轮廓。 0041 在进一步的实施例中， 步骤201中可以通过高斯算法对图像进行平滑处理。 通过高 斯算法对所采集的图像进行平滑处理， 突出指甲轮廓， 实现精确提取指甲轮廓。 0042 应当理解， 本发明实施例可以根据不同的应用场景的需求而选取不同的方法来对 所采集的图像进行处理， 只要选取的方法能够实现提取指甲轮廓即可， 本发明实施例对于 图像的处理方法不做限定。 0043 在一实施例中， 根据指甲轮。

18、廓可以形成对应的椭圆图形。 指甲轮廓的形状比较接 近椭圆形， 因此， 本发明实施例中根据所提取的指甲轮廓形成一个椭圆图形， 以方便确定后 续美甲操作的区域。 0044 应当理解， 本发明实施例可以根据不同的应用场景的需求而选取不同的几何图形 来确定美甲操作的区域， 只要选取的几何图形能够较好的反映指甲轮廓即可， 本发明实施 例对于所选取的几何图形的具体形状不做限定。 0045 在一实施例中， 将构成指甲轮廓的点可以通过拟合的方法形成对应的几何图形。 通过对指甲轮廓的拟合形成对应的几何图形， 为确定美甲操作的区域提供了参考。 利用构 成指甲轮廓的点来拟合形成几何图形， 能够较为准确的反映处指甲轮。

19、廓的形状。 本发明实 施例所采用的拟合方法包括但不限于最小二乘法、 拉格朗日函数法等拟合算法。 0046 在一实施例中， 可以通过获取几何图形的重心在标定板上的位置坐标来确定构成 整个几何图形所有点在标定板上的位置坐标。 在获取构成几何图形的点在标定板上的位置 坐标时可以仅获取几何图形的重心在标定板上的位置坐标， 并且根据该几何图形的其他形 状参数即可确定构成整个几何图形所有点在标定板上的位置坐标。 应当理解， 通过几何图 形的形状参数及该几何图形的一个或几个点在标定板上的位置坐标即可确定构成整个几 何图形所有点在标定板上的位置坐标， 因此， 本发明所选取的几何图形的重心只是一个示 例性举例说。

20、明， 本发明实施例对于所获取的在标定板上的位置坐标的标定点不做限定。 说 明 书 3/5 页 6 CN 108813899 A 6 0047 在一实施例中， 可以提供紫外光照射手指或脚趾， 并且在紫外光的照射下采集手 指或脚趾的图像。 为了更好的采集手指或脚趾的图像， 上述实施例中的光源可以是特殊的 紫外光源， 手指或脚趾的指甲和皮肤在该紫外光的照射下呈现较大的差异， 可以进一步提 高提取指甲轮廓的精度。 0048 应当理解， 本发明实施例可以根据不同的应用场景的需求而选取不同的光源及其 所发出的光的类型， 只要选取的光源及其所发出的光能够满足采集手指或脚趾所需的亮度 即可， 本发明实施例对于。

21、所选取的光源及其所发出的光的类型不做限定。 0049 在一实施例中， 提供的光的波长可以小于400微米的光。 在进一步的实施例中， 提 供的光的波长可以在380微米390微米之间的光。 为了更好的采集手指或脚趾的图像， 可 以调整光源所发出的光的波长， 以提高提取指甲轮廓的精度。 0050 应当理解， 本发明实施例可以根据不同的应用场景的需求而选取不同波长的光， 只要选取的光能够保证所采集的手指或脚趾的图像的清晰度即可， 本发明实施例对于所选 取的光的波长不做限定。 0051 在一实施例中， 为了采集更清洗的手指或脚趾的图像， 可以使用高清摄像头采集 图像， 并且还可以通过设置紫外光滤镜进一步。

22、提高所采集的图像的清晰度。 0052 在一实施例中， 根据所述位置坐标确定所述美甲操作的区域信息， 并且通过通用 串行总线将所述区域信息传输至进行所述美甲操作的装置。 应当理解， 本发明实施例采用 USB传输区域信息只是示例性的说明， 也可以采用其他的传输方式实现区域信息的传输， 本 发明实施例对于传输方式不做限定。 0053 图3所示为本发明美甲装置一实施例的结构示意图。 为了更好的实现上述方法， 本 发明一实施例还提供了一种美甲装置， 如图3所示， 该美甲装置可包括承载组件、 美甲组件 以及图像定位组件。 承载组件用于承载手指或脚趾， 图像定位组件用于对承载组件上的手 指或脚趾的指甲轮廓进。

23、行采集定位， 图像定位组件可以执行上述任一方法的步骤， 美甲组 件用于根据图像定位组件所确定的美甲操作的区域在手指或脚趾上进行美甲操作。 通过承 载组件承载手指或脚趾、 图像定位组件对所承载的手指或脚趾采集图像并定位， 然后由美 甲组件根据图像定位组件确定的区域信息在手指或脚趾上进行美甲操作。 通过本发明实施 例所提供的美甲装置， 能够实现精确美甲操作。 0054 图4所示为本发明美甲组件一实施例的结构示意图。 如图4所示， 美甲组件可包括 控制部件和执行部件。 控制部件用于控制美甲组件在手指或脚趾上进行美甲操作， 执行部 件用于在手指或脚趾上执行美甲操作。 控制部件接收图像定位组件传输的区域。

24、信息， 并根 据该区域信息控制执行部件进行美甲操作， 以实现精确美甲。 0055 在进一步的实施例中， 执行部件可包括3轴机械手。 通过3轴机械手能够实现执行 部件在空间的自由移动， 更好的实现美甲操作。 0056 应当理解， 本发明实施例可以根据不同的应用场景的需求而选取不同的执行部 件， 只要选取的执行部件能够在空间自由移动以实现美甲操作即可， 本发明实施例对于所 选取的执行部件不做限定。 0057 图5所示为本发明美甲组件另一实施例的结构示意图。 如图5所示， 美甲组件进一 步包括可驱动部件， 用于提供执行部件在手指或脚趾上执行美甲操作所需的动力。 通过设 置驱动部件， 由驱动部件驱动执。

25、行部件的移动， 可实现自动化美甲操作。 说 明 书 4/5 页 7 CN 108813899 A 7 0058 在进一步的实施例中， 驱动部件可包括以下驱动机构中的任一种： 步进电机和伺 服电机。 应当理解， 本发明实施例可以根据不同的应用场景的需求而选取不同的驱动机构， 只要选取的驱动机构能够驱动执行部件在空间自由移动以实现美甲操作即可， 本发明实施 例对于所选取的驱动机构类型不做限定。 0059 在一实施例中， 美甲组件进一步可包括校正部件， 用于校正执行部件的初始位置。 为了更好的实现精确控制， 在每次执行美甲操作前， 利用校正部件将执行部件的位置校正 为初始位置， 以进一步提高美甲操作。

26、的精度。 0060 在进一步的实施例中， 校正部件可包括以下装置中的任一种： 限位器和角度传感 器。 应当理解， 本发明实施例可以根据不同的应用场景的需求而选取不同的校正部件， 只要 选取的校正部件能够将执行部件校正为初始位置即可， 本发明实施例对于所选取的校正部 件的类型不做限定。 0061 在一实施例中， 执行部件可包括涂抹模块， 用于在手指或脚趾上涂抹指甲油。 在进 一步的实施例中， 涂抹模块可包括舵机， 用于实现指甲油的拿取。 图6所示为本发明美甲装 置另一实施例的结构示意图。 如图6所示， 当该美甲操作为涂抹指甲油时， 执行部件可以包 括涂抹模块， 并且在涂抹模块下方可包括用于拿去指甲油的舵机， 以实现指甲油的自动拿 去及自动涂抹。 0062 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 5/5 页 8 CN 108813899 A 8 图1 说 明 书 附 图 1/3 页 9 CN 108813899 A 9 图2 图3 图4 说 明 书 附 图 2/3 页 10 CN 108813899 A 10 图5 图6 说 明 书 附 图 3/3 页 11 CN 108813899 A 11 。