[发明专利]一种基于机械臂的毛囊取发控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于机械臂的毛囊取发控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S100、控制RGB相机采集第一图像，所述第一图像为包含有人体头部的毛囊密集区域的视野图像；

步骤S200、根据所述第一图像，控制机械臂横向移动直至其所携带的植发笔的刀尖朝向所述毛囊密集区域；

步骤S300、控制结构光相机采集第二图像，所述第二图像为所述毛囊密集区域的完整点云图像；

步骤S400、将所述第二图像降维转换为二维俯视图，利用预先创建的毛囊识别模型对所述二维俯视图进行识别，得到若干个采集毛囊目标框；

步骤S500、根据所述若干个采集毛囊目标框，确定所述植发笔的进刀参数；

步骤S600、根据所述进刀参数，控制所述植发笔进行取发。

2.根据权利要求1所述的基于机械臂的毛囊取发控制方法，其特征在于，所述RGB相机、所述结构光相机和所述植发笔集成在一个末端执行器，所述末端执行器固定设置在所述机械臂上。

3.根据权利要求1所述的基于机械臂的毛囊取发控制方法，其特征在于，所述步骤S200包括：从所述第一图像中提取出所述毛囊密集区域的中心位置，控制所述机械臂横向移动直至所述植发笔的刀尖位于所述中心位置的上方。

4.根据权利要求1所述的基于机械臂的毛囊取发控制方法，其特征在于，所述步骤S300包括：

步骤S310、控制所述结构光相机采集所述毛囊密集区域的点云图像；

步骤S320、判断所述点云图像是否出现边缘区域缺失；若是，则执行步骤S330；若否，则将所述点云图像作为所述第二图像输出；

步骤S330、按照既定步长控制所述机械臂往既定方向进行纵向移动，再返回执行步骤S310。

5.根据权利要求4所述的基于机械臂的毛囊取发控制方法，其特征在于，在所述步骤S310之后，还包括：

获取所述点云图像中的点云数量，记为第一数量；

获取所述结构光相机在上一个位置采集的点云图像中的点云数量，记为第二数量；

判断所述第一数量是否小于所述第二数量；若是，则按照所述既定步长的两倍控制所述机械臂进行纵向移动，其移动方向为与所述既定方向相反的方向，再重新执行步骤S310；若否，则继续执行步骤S320。

6.根据权利要求1所述的基于机械臂的毛囊取发控制方法，其特征在于，所述毛囊识别模型是以改进后的YOLOv5网络作为基准网络进行创建的，YOLOv5网络包括Backbone网络和Neck网络，对YOLOv5网络的改进方式是将Neck网络中的concat模块替换为DCSF模块，所述DCSF模块用于接收Backbone网络的输出结果进行融合处理；其中，所述DCSF模块包括自适应平均池化层、第一卷积层、最大值池化层和第二卷积层。

7.根据权利要求1所述的基于机械臂的毛囊取发控制方法，其特征在于，所述步骤S500包括：

步骤S510、从每一个采集毛囊目标框中提取出采集毛囊位置信息，再对所述采集毛囊位置信息进行坐标转换，得到所述机械臂可识别到的进刀位置；

步骤S520、根据每一个采集毛囊目标框中的所有点数据进行平面拟合，再根据拟合得到的平面上的法向量确定所述机械臂可识别到的进刀角度。

8.根据权利要求1所述的基于机械臂的毛囊取发控制方法，其特征在于，在所述步骤S100之前，还包括：

获取若干张毛发图像，每一张毛发图像表征人体头部不同区域的毛发供区；

利用预先创建的毛发密度检测模型对所述若干张毛发图像进行识别，得到毛发密度最大的一张毛发图像，并将该毛发图像所表征的毛发供区作为人体头部的毛囊密集区域。

9.一种基于机械臂的毛囊取发控制系统，其特征在于，所述系统包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1至8中任意一项所述的基于机械臂的毛囊取发控制方法。