專利名稱：一種基于臉型特征參數(shù)的眼鏡配置控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種眼鏡配置控制方法。
背景技術(shù)：
隨著人們消費(fèi)觀念的變化和產(chǎn)品外延的擴(kuò)展，消費(fèi)者對(duì)眼鏡的需求從單一的視力 保健朝多樣化、個(gè)性化轉(zhuǎn)變，眼鏡已經(jīng)成為一種時(shí)尚型消費(fèi)品。顧客需求的眼鏡品種非常 多、款式變化也非?？?。例如，通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，溫州一般的眼鏡制造企業(yè)每個(gè)定單平均包括 6 10種眼鏡款式，每月生產(chǎn)的眼鏡款式在20 30種之間，每款數(shù)量少則幾百副，多則上 萬(wàn)副，市場(chǎng)需求呈現(xiàn)明顯的多品種、變批量特征。在此環(huán)境下，昔日傳統(tǒng)的以顧客群體為基 礎(chǔ)的眼鏡設(shè)計(jì)、營(yíng)銷與生產(chǎn)模式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足顧客個(gè)體提出的量身定制要求。因此，浙江 大學(xué)的孫守遷等(孫守遷，黃琪，孫凌云，陳正盛·面向顧客特征的眼鏡適配系統(tǒng)[J] ·北 京計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2005，17(1) :186 188)提出了根據(jù)顧客特征參數(shù)，從 企業(yè)已有的眼鏡款式庫(kù)中選擇適合的眼鏡來(lái)滿足消費(fèi)者的個(gè)性化需求，即建立眼鏡適配系 統(tǒng)。這是滿足顧客個(gè)性化需求的一種方法，但也存在一個(gè)問(wèn)題，那就是眼鏡庫(kù)中的每副眼鏡 都不是為特定的顧客設(shè)計(jì)的，根據(jù)以上方法選擇出來(lái)的眼鏡不一定能完全滿足消費(fèi)者的配 戴要求。另一方面，企業(yè)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮顧客的需求，還要顧及企業(yè) 的設(shè)計(jì)成本和對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)速度。如何快速準(zhǔn)確地獲取顧客的個(gè)性化需求，并充分利用企業(yè)現(xiàn)有的資源進(jìn)行快 速重組設(shè)計(jì)，即進(jìn)行有效的產(chǎn)品配置，是多元化市場(chǎng)環(huán)境和個(gè)性化顧客需求條件下企業(yè) 必須面對(duì)的問(wèn)題。在產(chǎn)品配置方面，至今已有不少研究。2001年，MyimgS等提出產(chǎn)品 配置是在產(chǎn)品配置模型的基礎(chǔ)上與配置規(guī)則的約束下進(jìn)行的產(chǎn)品實(shí)例求精過(guò)程(Myimg S， Han S · knowledge-based parametric design of mechanicalproducts based on configuration design method[J] · Expert Systems with Application · 2001，21(2) 99 107)，建立合理的產(chǎn)品配置模型是進(jìn)行有效產(chǎn)品配置的關(guān)鍵。專家學(xué)者對(duì)產(chǎn)品配置模 型從不同方面進(jìn)行了研究，艾新好等(艾新好，王啟富·基于成長(zhǎng)樹模型的產(chǎn)品規(guī)則配置 [J] 北京計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2003,9(4) :305 308)將產(chǎn)品配置過(guò)程中的信息分解為 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息、配置管理信息和用戶需求信息，利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)給出了一種基于統(tǒng)一數(shù) 據(jù)源的成長(zhǎng)樹配置模型，劉曉冰等(劉曉冰，袁長(zhǎng)峰，高天一，孫偉，王萬(wàn)雷·基于特征面向 客戶的層次型產(chǎn)品配置模型[J] 北京計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2003，7 (7) :527 531)提出 了建立客戶需求域-功能域-行為域-結(jié)構(gòu)域-特征表達(dá)域的層次型產(chǎn)品配置模型，劉明 周等(劉明周，葛茂根，劉正瓊，張銘鑫，蔣增強(qiáng)·基于約束的可定制產(chǎn)品配置模型[J] ·北 京計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2006，18 O) :225 230)采用可定制產(chǎn)品的形式化建模 方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)可定制產(chǎn)品配置模型與可定制產(chǎn)品數(shù)據(jù)BOM的構(gòu)建，朱蕓等(朱蕓，陳心照，張 利，張建軍·客戶驅(qū)動(dòng)的廣義產(chǎn)品配置模型研究[J] ·武漢中國(guó)機(jī)械工程，2005，16 (13) 1175 1180)針對(duì)具有模塊化特性的大批量定制生產(chǎn)的產(chǎn)品配置問(wèn)題，提出了一種以客戶 驅(qū)動(dòng)為基礎(chǔ)的擴(kuò)展虛擬模塊的廣義產(chǎn)品配置模型。
由于產(chǎn)品的類型和顧客需求的差異，其配置設(shè)計(jì)的方法也各不相同。目前，已有的 文獻(xiàn)主要針對(duì)產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)的通用理論、方法和技術(shù)，沒有專門考慮眼鏡產(chǎn)品的配置設(shè)計(jì) 要求，特別是顧客的臉型特征參數(shù)對(duì)眼鏡產(chǎn)品的個(gè)性化配置設(shè)計(jì)的影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有的眼鏡配置方法的無(wú)法滿足個(gè)性化需求、實(shí)用性差的不足，本發(fā)明 提供一種能夠滿足個(gè)性化需求、實(shí)用性良好的基于臉型特征參數(shù)的眼鏡配置控制方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種基于臉型特征參數(shù)的眼鏡配置控制方法，所述眼鏡配置控制方法包括以下步 驟1)根據(jù)眼鏡產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征，建立面向配置設(shè)計(jì)的眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元庫(kù)，所述眼 鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元庫(kù)包括鏡片單元庫(kù)、鏡架單元庫(kù)、鏡腳單元庫(kù)和腳套單元庫(kù)，所述鏡片單元 庫(kù)、鏡架單元庫(kù)、鏡腳單元庫(kù)和腳套單元庫(kù)均包括用以表征部件因素的數(shù)據(jù)模塊和用以對(duì) 款式和型號(hào)進(jìn)行調(diào)整的參數(shù)化驅(qū)動(dòng)模塊；2)通過(guò)顧客的正側(cè)面頭部圖像，采用手工標(biāo)記確定臉型特征的關(guān)鍵點(diǎn)，通過(guò)曲線 擬合和計(jì)算提取臉型特征參數(shù)；3)、以臉型特征參數(shù)為基礎(chǔ)，連同獲取的顧客其他需求轉(zhuǎn)化為顧客需求矩陣；4)、計(jì)算顧客需求與可選眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元之間的相似度，參照式(3):
權(quán)利要求
1.一種基于臉型特征參數(shù)的眼鏡配置控制方法，其特征在于所述眼鏡配置控制方法 包括以下步驟1)根據(jù)眼鏡產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征，建立面向配置設(shè)計(jì)的眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元庫(kù)，所述眼鏡產(chǎn) 品結(jié)構(gòu)單元庫(kù)包括鏡片單元庫(kù)、鏡架單元庫(kù)、鏡腳單元庫(kù)和腳套單元庫(kù)，所述鏡片單元庫(kù)、 鏡架單元庫(kù)、鏡腳單元庫(kù)和腳套單元庫(kù)均包括用以表征部件因素的數(shù)據(jù)模塊和用以對(duì)款式 和型號(hào)進(jìn)行調(diào)整的參數(shù)化驅(qū)動(dòng)模塊；2)通過(guò)顧客的正側(cè)面頭部圖像，采用手工標(biāo)記確定臉型特征的關(guān)鍵點(diǎn)，通過(guò)曲線擬合 和計(jì)算提取臉型特征參數(shù)；3)以臉型特征參數(shù)為基礎(chǔ)，連同獲取的顧客其他需求轉(zhuǎn)化為顧客需求矩陣；4)計(jì)算顧客需求與可選眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元之間的相似度，參照式(3):PPS(cp,a)= rfim(cpi,ai)/ ^ω；(3)i=l i=l其中，S(cp，a)表示眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元a與相對(duì)應(yīng)的顧客需求cp之間的相似度，《1表 示結(jié)構(gòu)單元a的第i個(gè)屬性的權(quán)重，sim(CPi，a,)表示眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元的屬性 與顧客 需求屬性Cpi之間的相似度；i = 1,2,……，ρ，ρ為結(jié)構(gòu)單元屬性的數(shù)量；5)根據(jù)步驟4)的結(jié)果，在可選眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元庫(kù)中進(jìn)行匹配搜索，得到眼鏡產(chǎn)品配置方案。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于臉型特征參數(shù)的眼鏡配置控制方法，其特征在于所 述步驟5)中，根據(jù)步驟4)的結(jié)果及結(jié)構(gòu)單元在眼鏡設(shè)計(jì)中的重要程度兩個(gè)指標(biāo)在可選眼 鏡產(chǎn)品單元庫(kù)中進(jìn)行匹配搜索，所述結(jié)構(gòu)單元中，所述重要程度排序從高到低依次為鏡片、 鏡架、鏡腳和腳套，所述匹配搜索的過(guò)程為①設(shè)置初始條件，即已選眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元集合W=Φ ；②按眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元在產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)中的重要度對(duì)眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元…進(jìn)行排序， j = 1，2，. . .，k，k表示眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元類的數(shù)量；③計(jì)算S(cppap的值，cp」為顧客需求參數(shù)，并按S(cppap從大到小對(duì)可選結(jié)構(gòu)單元 aj進(jìn)行排序；④取可選眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元中重要度最高、相似度S(cPpBj)最高的眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單 元a」；⑤判斷…與已選眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元集合W中相對(duì)應(yīng)的元素是否發(fā)生干涉；⑥若未發(fā)生干涉，則把…加入到中已選眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元集合W，轉(zhuǎn)⑦，否則，依次選相 似度較低的可選眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元，轉(zhuǎn)⑤，直到可選眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元為空，轉(zhuǎn)④；⑦從可選眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元集中刪除…類眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元，若可選眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單 元集為空，則轉(zhuǎn)⑧，否則，更新顧客需求參數(shù)CPp j = j+1，轉(zhuǎn)③；⑧輸出眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元集合W。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于臉型特征參數(shù)的眼鏡配置控制方法，其特征在于所 述步驟2)中，標(biāo)記特征點(diǎn)的過(guò)程為通過(guò)獲取顧客需求信息，從需求信息中分離出顧客頭 部的正側(cè)面照片，然后對(duì)照片的色彩、大小和背景等內(nèi)容作規(guī)格化預(yù)處理，接著手工在標(biāo)準(zhǔn) 網(wǎng)格模型上定義眉心M (Mx，My, Mz)、左耳接觸點(diǎn)EL(ELX，ELy, ELz)、右耳接觸點(diǎn)ER(ERX，ERy, ERz)、鼻梁左接觸點(diǎn)BL(BLX，BLy, BLz)、鼻梁右接觸點(diǎn)BR(BRX，BRy, BRz)、眼睛形狀特征點(diǎn)Ol1,Q2, ... Qn)。理論上EL和ER、BL和BR應(yīng)該關(guān)于x = 0平面對(duì)稱，即ELx = -ERx，ELy = ERy ELz = ERZ,BLX = -BRx, BLy = BRyjBLz = BRz ；提取特征參數(shù)的過(guò)程為依據(jù)特征點(diǎn)和特征線勾 畫的臉型及每個(gè)部位的形狀和位置，提取顧客眼鏡寬度的值GW = |ELX-ERX|、鏡腳長(zhǎng)度的值 GL = I My- (ELy+ERy) /2 |、鼻托寬度的值 BW = | BLx-BRx |、鼻托高度的值 BH = | BLZ+BRZ_2MZ |， 根據(jù)眼鏡形狀特征點(diǎn)Oi1, Q2, ... Qn)，利用二次樣條法生成鏡片特征線WQ1，Q2, ... Qn)。
4.如權(quán)利要求3所述的基于臉型特征參數(shù)的眼鏡配置控制方法，其特征在于所述步 驟3)中，顧客需求矩陣的轉(zhuǎn)化過(guò)程為根據(jù)提取的臉型特征參數(shù)，得到眼鏡個(gè)性化配置設(shè) 計(jì)所需的配置向量N = ((Gff, F)，F(xiàn)，GL, Bff, BH)，除此以外，在產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)中，顧客的需求 還包含其它定性需求，所述其他定性需求包括眼鏡結(jié)構(gòu)單元的顏色、材質(zhì)和印字，將所述其 他定性需求通過(guò)分層細(xì)化轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元屬性的定量值cp，對(duì)配置向量N加以擴(kuò)充就 得到顧客的需求矩陣O)
5.如權(quán)利要求1或2所述的基于臉型特征參數(shù)的眼鏡配置控制方法，其特征在于所 述步驟4)中，所述產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元屬性包括數(shù)值型屬性，相似度的計(jì)算過(guò)程為設(shè)定Xi是需求參數(shù)CPi經(jīng)過(guò)W，l]區(qū)間映射后的值，Yi是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元屬性值 經(jīng)過(guò)
區(qū)間映射后的值，它們之間的相似度用⑷計(jì)算 Sim(CPpai) = I-Ixi-Yi (4) 對(duì)于具有向上特性的屬性，相似度用( 計(jì)算
6.如權(quán)利要求1或2所述的基于臉型特征參數(shù)的眼鏡配置控制方法，其特征在于所 述步驟4)中，所述產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元屬性包括狀態(tài)型屬性，相似度的計(jì)算過(guò)程為設(shè)定Xi是需求參數(shù)Cpi的狀態(tài)值，Yi是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元屬性％的狀態(tài)值，它們之間的相 似度用(7)計(jì)算
7.如權(quán)利要求1或2所述的基于臉型特征參數(shù)的眼鏡配置控制方法，其特征在于所 述步驟4)中，所述產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元屬性包括枚舉型屬性，相似度的計(jì)算過(guò)程為設(shè)定Xi是需求參數(shù)CPi經(jīng)過(guò)W，l]區(qū)間映射后的值，Yi是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元屬性值 經(jīng)過(guò)
區(qū)間映射后的值，它們之間的相似用(8)計(jì)算 Sim(CPpai) = I-Ixi-Yi (8)。
8.如權(quán)利要求1或2所述的基于臉型特征參數(shù)的眼鏡配置控制方法，其特征在于所 述步驟4)中，所述產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元屬性包括幾何型屬性，相似度的計(jì)算過(guò)程為首先要進(jìn)行坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，使描述幾何信息的需求參數(shù)Cpi和主屬性值&處于同一個(gè) 參考標(biāo)準(zhǔn)之下，再以圖形之間的歐氏距離來(lái)計(jì)算相似度的值。
9.如權(quán)利要求1或2所述的基于臉型特征參數(shù)的眼鏡配置控制方法，其特征在于所 述步驟4)中，所述權(quán)重的確定方法為專家賦值法或客戶賦值法。
全文摘要
一種基于臉型特征參數(shù)的眼鏡配置控制方法，包括以下步驟1)根據(jù)眼鏡產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征，建立面向配置設(shè)計(jì)的眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元庫(kù)；2)通過(guò)顧客的正側(cè)面頭部圖像，采用手工標(biāo)記確定臉型特征的關(guān)鍵點(diǎn)，通過(guò)曲線擬合和計(jì)算提取臉型特征參數(shù)；3)以臉型特征參數(shù)為基礎(chǔ)，連同獲取的顧客其他需求轉(zhuǎn)化為顧客需求矩陣；4)計(jì)算顧客需求與可選眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元之間的相似度，參照式(3)；5)根據(jù)步驟4)的結(jié)果，在可選眼鏡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元庫(kù)中進(jìn)行匹配搜索，得到眼鏡產(chǎn)品配置方案。本發(fā)明提供一種能夠滿足個(gè)性化需求、實(shí)用性良好的基于臉型特征參數(shù)的眼鏡配置控制方法。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102073759SQ201010612660
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者周宏明, 李峰平, 陳亞絨 申請(qǐng)人:溫州大學(xué)