一种多功能的智能镜

技术领域

本发明主要涉及智能镜的技术领域，具体为一种多功能的智能镜。

背景技术

物联网技术：物联网的核心和基础是互联网，物联网是在互联网基础上的延伸和扩展的网络，物联网通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去，它是一种建立在互联网上的泛在网络，物联网可以实现物理世界与信息世界的无缝连接，将各种功能不同的智能传感器嵌入到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等物体中，通过无线传感器网络、互联网、超级计算机和云计算等组成物联网，实现人类社会与物理系统的整合，使世界上的物、人、网与社会融合为一个有机的整体；

人工智能技术：随着数字时代的到来和信息技术的不断发展，产品销售、医疗保障、教育培训、交通运输、安防、金融、环保等诸多领域的服务水平难以满足人类对智能化的需求，需要研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能化工具和技术，模拟人的思维和行为，代替人类脑力完成某些高难度的工作，降低人力成本并能避免人为误差，快速产生精确结果，提高劳动率，提升智能服务水平；

镜子是我们生活中不可缺少的一部分，现在市面上有两种类型的镜子：传统镜子和一些伪智能的镜子，传统镜子：只具有基本的整理仪容的功能，功能较少，伪智能的镜子：市面上大多数相关产品打着智能镜的名号的实际上智能化程度低，只是配备了些传感器，能够实现的功能也仅仅是检测室内温度、湿度等的效果，远远达不到物联网的标准。还有另外一些智能镜其实本质上就是一台电脑，造价相当昂贵且功能方面不符合用户实际需求，而本发明描述了一种在原有的基础上配合物联网等高新技术添加了一些适用于普通百姓的功能，并且我们保留了原有的镜子功能，使物联网技术和传统镜子的完美结合，例如当我们的用户不需要使用智能部分的功能时，可选择关机，关机后，显示屏背后的普通镜子就显露出来，这样做的目的不仅可以节约用电，还可以降低部分用户对高科技产品的排斥性；

中国专利CN106343833提供了一种智能镜子，在镜子的基础上添加了语音、显示、通信等功能，让用户在使用镜子时，能够一边整理妆容，一边通过语音控制查询互联网信息。但不能解决用户日常生活中繁琐的着装搭配和梳妆打扮的问题，本发明主要功能是为了给用户最合适的、更全面的推荐，不仅可以节约许多时间成本，还可以给很多在衣着打扮上选择困难的用户解决其困扰；

中国CN108449257A公开了一种化妆的方法和装置。但本发明无论化妆方法还是装置都与之不同，例如他所描述的产品只能用音箱收听化妆的一些信息，不能具体的将画面提供给用户，而本产品完美的结合了镜子反射人像的功能，将化完妆的人脸模型或者图片直观地展现给用户，并结合了用户的日程安排等信息提供有多种妆容可供用户选择，当用户选择后，还可以一笔一划的引导用户临摹，这样更符合用户的实际需求。

发明内容

本发明主要提供了一种多功能的智能镜，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种多功能的智能镜，包括前后对称设置的显示屏和平面镜，所述显示屏的后端面与所述平面镜的前端面相互贴合，所述显示屏为透明材质，所述显示屏和所述平面镜的上端包裹有前壳和后壳，所述前壳和所述后壳之间设有主板，所述主板的前端面分别设有WIFI模块、图像采集装置、中央控制器、电源和摄像头，所述图像采集装置通过所述摄像头采集图像，所述中央控制器通过所述WIFI模块连接有云端服务器和客户端，此设计能够根据用户的信息推荐适合用户的着装和妆容并引导用户一步一步的进行临摹妆容。

进一步的，所述图像采集装置包括信号存储模块、信号传输模块、检测模块和控制模块；所述信号存储模块用于缓存摄像头采集的图像和人脸的D模型，信号传输模块通过wifi模块联网与云端服务器进行通讯，在控制模块的控制下，通过信号传输模块向云端服务器发送图像，完成数据传输；所述检测模块用于识别用户是否匹配，并向所述摄像头发送采集图像指令，此设计能够采集用户的信息。

进一步的，所述云端服务器包括人脸识别系统、图像存储系统、人脸图像分析系统、推荐系统、打分系统和大数据分析平台，所述云端服务器为架设在远端的、含云存储、数据分析、用户管理一系列功能为一体的服务器，客户端为安装在移动客户端上的软件应用，用户通过移动客户端，与云端服务器进行交互，所述云端服务器联网可搜索相关网站查询天气情况并通过扬声器播报给用户，还可以根据客户端或者智能镜指定页面录入物品信息，当接受到用户即将出门时信息提醒用户携带相关物品，此设计云服务器通过网络连接设备及终端，智能分析客户需求并推荐相应的方案。

进一步的，所述主板的前端面设有语音控制装置和麦克风，所述语音控制装置包括语音采集模块、语音前级处理模块、语音训练模块、语音识别模块和语音模型库，所述麦克风通过导线与所述语音采集模块连接，接收的语音由所述语音前级处理模块处理，所述语音采集模块采集接收用户的特定词汇，通过所述语音训练模块进行处理，再利用所述语音识别模块将重新采集的标准语音特征矢量与所述语音模板库中的语音模型进行比较，判断当前语音命令功能，最后向所述中央控制器发出相应的控制信号，此设计能够方便用户在化妆时使用语言控制此设备。

进一步的，述人脸识别系统通过所述图像采集装置鉴别不同的用户，并调取不同用户的资料，所述图像存储系统用于存储所述图像采集装置采集的图像信息，所述人脸图像分析系统通过所述图像存储系统存储的图像信息分析人脸皮肤和面容的变化情况，进而通过所述大数据分析平台匹配至少一种适合用户的妆容，并将匹配完的图片或者 d模型提供给用户并引导用户一步一步的临摹其妆容，另外的还可以提供面部保养状况的信息，所述推荐系统配合所述大数据分析平台和所述图像存储系统为用户提供穿搭推荐，所述打分系统通过所述摄像头拍摄用户的穿着后对用户的穿着进行打分，此设计能够采集用户的信息，指导用户化妆。

进一步的，所述显示屏和所述平面镜的下端和左右两端设有LED 灯，所述LED灯用于提高拍摄质量。

进一步的，所述显示屏的右端面设有开关，所述开关用于控制所述电源开闭。

进一步的，所述主板的前端面设有红外线传感器，所述红外线传感器可感应人体温度，预定时间未检测出人后，所述电源自动切断。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1.本发明技术层面较简单，只需要通过摄像头拍摄用户身着衣物的图片，经过相应处理后，可再将图片在适当的时候返还给用户。用户使用也相对简单。

2.本发明专门针对人们的日常生活中场景去设计功能，例如本发明可通过用户提供的日程安排等用户相关信息及天气情况信息去推荐相应的衣物，另外的本产品还提供了打分系统，主要是为用户自己尝试的衣物搭配去智能评分，当评分达到固定的值后系统会自动保留或者用户选择是否保留，这些功能的设计都为了满足用户日常生活中实际的需求，不仅可以通过推荐系统推荐衣物去节约时间，还可以通过评分系统去为用户搭配成果去评分，增加用户对本发明的趣味性。

3.本发明相对普通镜价格较高，相对于伪智能镜价格较低，完全可满足中薪家庭的消费。

4.本发明保留了原有的镜子功能，使物联网技术和传统镜子的完美结合。例如当我们的用户不需要使用智能部分的功能时，可选择关机，关机后，显示屏背后的普通镜子就显露出来，这样做的目的不仅可以节约用电，还可以降低部分用户对高科技产品的排斥性。

5.本发明可通过系统处理并建立化完装的人脸3d模型或者图片，再反馈给用户，另外的本发明可执行相应代码去一笔一划的引导用户化妆。

以下将结合附图对本发明进行详细的解释说明。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的流程示意图；

图3为本发明的原理示意图；

图4为本发明的云端服务器结构示意图；

图5为本发明的语音控制装置结构示意图；

图6为本发明的主板结构示意图；

图7为本发明的LED灯放大图。

图中：1、显示屏；2、平面镜；21、LED灯；22、开关；3、前壳；4、后壳；5、主板；51、WIFI模块；52、电源；53、图像采集装置；54、中央控制器；55、红外线传感器；56、语音控制装置；57、扬声器；58、定时器；531、摄像头；561、麦克风；562、语音采集模块；563、语音前级处理模块；564、语音训练模块；565、语音识别模块；566、语音模型库；6、云端服务器；61、人脸识别系统；62、图像存储系统；63、人脸图像分析系统；64、推荐系统；65、打分系统；66、大数据分析平台。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请着重参照附图1-7，一种多功能的智能镜，主体由两部分前后结构组成，前者为透明显示屏1，后者为普通镜子，除显示屏1上沿没有设置LED灯外其他三边都装有LED灯且可通过触摸显示屏1指定位置控制开关22，显示屏1顶端装有主板5，主板5夹在后壳4和前壳3之中，前壳3中间预留一个可容摄像头531透过的小孔，主板5 左上角装有WIFI模块51用于联网，主板5右上角装有扬声器57用于播报声音，主板5右下方装有小型麦克风561用于收音，主板5左边装有电源52用于供电；其右边装有图像采集装置53用于处理图片；其右边装有中央控制模块用于控制周边仪器。主板5右边装有定时器 58，其左边装有语音控制装置56用于处理声音，中间上部分装有小型摄像头531对准前壳3的小孔用于拍摄图片，下部分装有红外线传感器55。智能镜的右侧装有开关22连接主板5上的电源52可用于手动开关22机，所述定时器58用户可设置闹钟，到达时间可触发音乐播放器的程序播放指定的音乐。

请着重参照附图1、图3、图6，所述主板5的前端面分别设有 WIFI模块51、图像采集装置53、中央控制器54、电源52和摄像头 531，所述图像采集装置53通过所述摄像头531采集图像，所述中央控制器54通过所述WIFI模块51连接有云端服务器6和客户端，此设计能够根据用户的信息推荐适合用户的着装和妆容并引导用户一步一步的进行临摹妆容；

所述,显示屏1上方装有图像采集装置53并连接至摄像头531，显示屏1和图像采集装置53构成前端系统，二者集成为一体，所述图像采集装置53包括信号存储模块、信号传输模块、检测模块和控制模块；所述信号存储模块用于缓存摄像头531采集的图像和人脸的 D模型，信号传输模块通过WIFI模块51联网与云端服务器6进行通讯，在控制模块的控制下，通过信号传输模块向云端服务器6发送图像，完成数据传输；所述检测模块用于识别用户是否匹配，并向所述摄像头531发送采集图像指令；

图像采集装置53通过中央控制器54与云端服务器6以及客户端之间相互通过网络进行通讯。

请着重参照附图4，所述云端服务器6包括人脸识别系统61、图像存储系统62、人脸图像分析系统63、推荐系统64、打分系统65 和大数据分析平台66，所述云端服务器6为架设在远端的、含云存储、数据分析、用户管理一系列功能为一体的服务器，客户端为安装在移动客户端上的软件应用，用户通过移动客户端，与云端服务器6 进行交互，所述云端服务器6联网可搜索相关网站查询天气情况并通过扬声器57播报给用户，还可以根据客户端或者智能镜指定页面录入物品信息，当接受到用户即将出门时信息提醒用户携带相关物品；

通过物联网技术，将物联网智能镜的图像的存储功能设置在云端服务器6，当数据传入云端服务器6，经相应的人脸图像分析系统63 处理后通过相应的大数据分析平台66进行分析并将分析结果和指导意见通过语音或者将文字显示在屏幕上反馈给用户，降低了智能镜子的复杂程度。

请着重参照附图5、图6，所述主板5的前端面设有语音控制装置56和麦克风561，所述语音控制装置56包括语音采集模块562、语音前级处理模块563、语音训练模块564、语音识别模块565和语音模型库566，所述麦克风561通过导线与所述语音采集模块562连接，接收的语音由所述语音前级处理模块563处理，所述语音采集模块562采集接收用户的特定词汇，通过所述语音训练模块564进行处理，再利用所述语音识别模块565将重新采集的标准语音特征矢量与所述语音模板库中的语音模型进行比较，判断当前语音命令功能，最后向所述中央控制器54输出相应的控制信号，将屏幕切换为相应的模式也可通过触摸显示屏1幕进行切换。

请着重参照附图3、图6，电源52模块用于供电，为整个系统的正常运转提供电力，电源52模块上设置有开关22，当开关22打开时，图像采集装置53进入工作状态，开关22关闭时，则进入关机状态。

请着重参照附图2、图3，WIFI模块51通过指定信号道的方式来进行快速联网，联网后查询相应的天气预报网站，并将当天的天气情况通过扬声器57进行播报另外的用户可将自己所拥有的物品通过客户端录入到云端服务器6进行相应处理并储存起来，当用户出门时会结合用户行程和天气状况的需要提醒用户携带相关物品；

请着重参照附图1、图7为了提高拍摄质量，在显示屏1三边固定设置了光源，光源环绕在显示屏1周边，光源采用LED灯21，通过控制模块的控制，光源可以发出不同亮度的光；

请着重参照附图1-6，服装推荐模式当云端服务器6接收到用户身着新购买衣物通过摄像头531拍摄到的图像时，服务器将通过大数据分析平台66进行场景与图片的匹配并储存在图像存储系统62，该图片将于下一次通过语音识别接收到合适的日程安排及天气情况时出现在显示屏1上，更具体的是通过麦克风561接受到日程安排等用户信息的语音，再利用语音控制装置56处理日程安排等信息将数据通过WIFI模块51联网提供给云端服务器6，云端服务器6将日程安排信息结合在相应网站上查询到的天气情况通过推荐系统64计算出用户模型后匹配到已被大数据分析平台66分析出场景和图片搭配的推荐对象模型再进行推荐算法最后将衣物信息推荐给用户，并通过扬声器57语音提醒用户需要进行相应的着装；

同样的穿搭评分模式是用户利用空闲时间来不断的尝试新搭配，且通过摄像头531拍摄图片后经图像采集装置53处理信息并将其传输至云端服务端由相关算法或评分系统进行打分，更具体评分系统可以是根据上传衣物颜色的搭配进行计算是否协调，也可以是评分系统根据大数据分析平台66在相应的网站找到类似的穿搭或类似喜欢类似穿搭的人数等等方式都可以实现，打分成功后当分值达到固定的数值后，用户可选择将其保留，智能镜根据相应的操作将图像数据选择是否保存至图像存储系统62，如果是则更进一步的通过大数据分析平台66结合相应的场景进行处理，当接收到合适用户行程及天气预报后再推荐给用户；(更具体如何推荐和服装推荐模式一致，根据用户相关信息计算出用户模型再匹配推荐对象模型最后进行相关算法的演练后推送给用户)如果不是，则云端服务器6实行相应的代码删除图像信息；

同样的化妆模式经WIFI模块51联网后利用摄像头531拍摄的图片，经图像采集系统收集当天的用户图像信息(可结合之前就接收到的日程安排等用户信息)，将其传输至与云端服务器6再由人脸图像分析系统63进行数据分析得出一种及以上适合自己的妆容和一些面部保养状况的结果，匹配完成后显示屏1出现自己化完妆的人脸图片或者通过图像处理技术加载出D模型并且引导用户一笔一划的操作，具体的当用户临摹完一个步骤后摄像头531拍摄图像并通过图像采集装置53处理数据，传输至服务端再利用相应代码程序判断是否已经完成，如果完成则显示屏1上的图片或D模型更新，如果未完成则通过语音提示未画完，用户可通过语音交互强制进行下一阶段，另外的屏幕上可显示一些通过面部数据分析出的脸部保养意见并将分析结果和指导意见并以文字的方式显示在显示屏1上，更具体的；

图像存储系统62获取图像采集装置53采集到的人脸图像，可利用人脸图像分析系统63中的图像处理技术获得人脸的D建模，将其存储，以便于检测以后用户其脸部皮肤状况变化情况；

人脸图像分析系统63根据图像采集装置53采集的人脸图像建立成人脸模型，然后对其进行和之前的脸部信息对比分析获得人脸的皮肤和面容变化情况再通过大数据分析平台66进行一些简单的面部健康分析，并将分析结果和指导意见以文字的形式出现在显示屏1上。例如用户脸部相比前几天更加暗沉，有黑眼圈等症状可能是熬夜导致，建议用户晚上早点睡觉，不能熬夜等等；

为了进一步提升用户操作的便利性和加强人机交互，在语音控制的基础上还给用户提供了客户端。用户可以使用手机、平板电脑、PC 等下载客户端软件，在软件上与云端服务器6进行交互，向云端服务器6下达指令，获取某一个时间段或者某一时间的图像以及分析数据。另外的用户可以在客户端网站进行相应的操作并输入相应的身材数据然后数据会传输至云端服务器6处理，比如身高，体重，三围，身材比例等等信息再结合自己全身赤裸的全方位图片信息利用人体三维建模方法建立适合自己的D人体模型，且该人体模型可代替图片呈现在显示屏1上，让用户可对其进行一系列的功能操作，如换衣，化妆等功能。更具体首先使用双目立体视觉系统拍摄人体摆姿势的图像序列，并从双目图像序列中提取、匹配标记点或图像轮廓，根据标记点和图像轮廓以及体积不变的约束条件，估计人体三维变形和运动参数，最后使用圆球体和旋转圆锥曲面即可绘制人体模型。因此最后出现在显示屏1的自身着装打扮的图片也可换成进行过一系列操作的人体模型。

本发明的具体操作方式如下：

在使用一种多功能的智能镜时，用户站在显示屏1前，红外线传感器55感应到后开启电源52，显示屏1被点亮，用户亦可以通过开关22手动开关22显示屏1，图像采集装置53通过摄像头531采集用户图像，并通过中央控制器54传输至云端服务器6，进而通过人脸识别系统61结合图像存储系统62进行判定，在图像存储系统62 未匹配到用户信息时，提醒用户建立档案，当匹配到相应档案时，调取相应的档案信息，当用户需要着装或者化妆建议时，通过麦克风 561接受用户的特定词汇，然后由语音前级处理模块563和语音训练模块564进行处理，再利用语音识别模块565将重新采集的标准语音特征矢量与语音模板库中的语音模型进行比较，判断当前语音命令功能，最后向中央控制器54输出相应的控制信号，将屏幕切换进入相应的模式，也可通过触摸显示屏1幕进行切换；

当用户使用化妆模式时，将人脸图片传输至与云端服务器6再由人脸图像分析系统63进行数据分析得出一种及以上适合自己的妆容和一些面部保养状况的结果，匹配完成后显示屏1出现自己化完妆的人脸图片或者通过图像处理技术加载出模型并且引导用户一笔一划的操作，具体的当用户临摹完一个步骤后摄像头531拍摄图像并通过图像采集装置53处理数据，传输至服务端再利用相应代码程序判断是否已经完成，如果完成则显示屏1上的图片或模型更新，如果未完成则通过语音提示未画完，用户可通过语音交互强制进行下一阶段。另外的屏幕上可显示一些通过面部数据分析出的脸部保养意见并将分析结果和指导意见并以文字的方式显示在显示屏1上，更具体的图像存储系统62获取图像采集装置53采集到的人脸图像，可利用人脸图像分析系统63中的图像处理技术获得人脸的建模，将其存储，以便于检测以后用户其脸部皮肤状况变化情况，人脸图像分析系统63 根据图像采集装置53采集的人脸图像建立成人脸模型，然后和之前的脸部信息对比分析获得人脸的皮肤和面容变化情况再通过大数据分析平台66进行一些简单的面部健康分析，并将分析结果和指导意见以文字的形式出现在显示屏1上。例如用户脸部相比前几天更加暗沉，有黑眼圈等症状可能是熬夜导致，建议用户晚上早点睡觉，不能熬夜等等；

当用户使用服装推荐模式时，云端服务器6接收到用户身着新购买衣物通过摄像头531拍摄到的图像并通过图像采集装置53处理过的数据时，服务器将通过大数据分析平台66进行场景与图片的匹配并储存在图像存储系统62，该图片将于下一次通过语音识别接收到合适的日程安排及天气情况时出现在显示屏1上，更具体的是通过麦克风561接收到日程安排等用户信息的语音，再利用语音控制装置 56处理日程安排等信息将数据通过WIFI模块51联网提供给云端服务器6，云端服务器6将日程安排信息结合在相应网站上查询到的天气情况通过推荐系统64计算出用户模型后匹配到已被大数据分析平台66分析出场景和图片搭配的推荐对象模型再进行推荐算法最后将衣物信息推荐给用户，并通过扬声器57语音提醒用户需要进行相应的着装；

穿搭评分模式是用户利用空闲时间来不断的尝试新搭配，且通过摄像头531拍摄图片后经图像采集装置53处理信息并将其传输至云端服务端由相关算法或评分系统进行打分，更具体评分系统可以是根据上传衣物颜色的搭配进行计算是否协调，也可以是评分系统根据大数据分析平台66在相应的网站找到类似的穿搭或类似喜欢类似穿搭的人数等等方式都可以实现，打分成功后当分值达到固定的数值后，用户可选择将其保留，智能镜根据相应的操作将图像数据选择是否保存至图像存储系统62，如果是则更进一步的通过大数据分析平台66 结合相应的场景进行处理，当接收到合适用户行程及天气预报后再推荐给用户(更具体如何推荐和服装推荐模式一致，根据用户相关信息计算出用户模型再匹配推荐对象模型最后进行相关算法的演练后推送给用户)如果不是，则云端服务器6实行相应的代码删除图像信息； WIFI模块51通过指定信号道的方式来进行快速联网，联网后查询相应的天气预报网站，并将当天的天气情况通过扬声器57进行播报另外的用户可将自己所拥有的物品通过客户端录入到云端服务器6进行相应处理并储存起来，当用户出门时会结合用户行程和天气状况的需要提醒用户携带相关物品；

为了更进一步提升用户操作的便利性和加强人机交互，在语音控制的基础上还给用户提供了客户端，用户可以使用手机、平板电脑、 PC等下载客户端软件，在软件上与云端服务器6进行交互，向云端服务器6下达指令，获取某一个时间段或者某一时间的图像以及分析数据。

上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。