La presente invención hace referencia a un expositor virtual que permite la interacción hombre-máquina con el objetivo de que el usuario obtenga en tiempo real una imagen de sí mismo a la cuál se le pueda añadir de forma virtual complementos de carácter estético.

El expositor virtual está constituido por un soporte multimedia y multimodal que consta de una cámara de video digital de alta resolución, una computadora, un software de reconocimiento y tratamiento de imágenes y una pantalla táctil que permiten la realización de las tareas de detección y localización, en coordenadas de la imagen, de las características faciales del usuario, elección de artículos de la librería de imágenes y modificación del menú de interacción hombre-máquina. Por lo tanto, el principal problema que resuelve este dispositivo es el tiempo que se pierde a la hora de probarse distintos complementos hasta encontrar el adecuado.

La principal aplicación industrial de esta invención es la de promoción y venta de distintos complementos tanto para el hombre como para la mujer, en áreas comerciales y de pública concurrencia

Expositor virtual.

Sector de la técnica

La invención se encuadra en el sector técnico de las tecnologías de la información y las telecomunicaciones, más concretamente en el área de la interacción hombre-máquina.

Estado de la técnica

El análisis de imágenes por medio de ordenadores es una ciencia que crece rápidamente. Se encuentra en pleno desarrollo, ya no ofrece solamente soluciones al área de la robótica o del control de calidad, continuamente surgen nuevas aplicaciones como por ejemplo el reconocimiento automático de facciones o del iris.

La detección de caras es un preproceso necesario para cualquier sistema de reconocimiento facial o de análisis de la expresión facial. Sin embargo, ha sido un problema poco tratado, o considerado menor dentro de los sistemas categóricos: reconocimiento y análisis de expresiones. Tal es así que distintos sistemas de reconocimiento asumen que la cara ha sido ya detectada antes de realizar la comparación con los modelos conocidos.

Recientemente el marco de detección descrito en [ViolaOl-cvpr] y ya integrado en la biblioteca OpenCV, permite trabajar a partir de rutinas veloces y efectivas de detección. En este marco se dispone de un detector para la detección de rostros mostrados en vista frontal y boca.

Los sistemas de tiempo real son sistemas informáticos que se encuentran en multitud de aplicaciones, desde la electrónica de consumo hasta el control de procesos industriales complejos. Están presentes en prácticamente todos los aspectos de nuestra sociedad, como teléfonos móviles, automóviles, control del tráfico, procesos automáticos de fabricación, etc... Además cada vez se fabrica un mayor número de máquinas que incluyen sistemas controlados por computador.

El sistema planteado, sobre el que se reivindica la patente, es un sistema de tiempo real empotrado, es decir, el sistema informático se encuentra físicamente incluido en un sistema de ingeniería más complejo. Este sistema presenta una solución basada en la integración de distintos dispositivos entre los cuáles destaca el uso de elementos que forman parte de un sistema de visión por computador y que incluye un módulo de detección de características faciales, un módulo de seguimiento de ojos y un módulo gráfico para la adición de los elementos digitales que forman el cuerpo de esta tecnología. La tecnología planteada permite la interacción hombre-máquina con el objetivo que el usuario obtenga en tiempo real una imagen de sí mismo a la cuál puede añadirle de forma virtual complementos de carácter estético.

Descripción detallada de ta invención

La presente invención implementada por ordenador hace referencia a un expositor virtual conformado por una serie de dispositivos y por un software que detecta y localiza, en coordenadas de la imagen, las características faciales del usuario mediante técnicas basadas en visión por computador y realiza una adición automática de elementos sintéticos a la imagen del usuario.

El expositor virtual está constituido por un soporte multimedia y multimodal en el cuál el usuario puede probarse virtualmente determinados artículos o complementos. Para ello la imagen es captada por una cámara de vídeo de alta resolución y procesada por un ordenador mediante un software de tratamiento de imágenes.

El software procesa la imagen captada por la cámara mediante la detección y localización, en coordenadas de la imagen, de las características faciales del usuario mediante técnicas basadas en visión por computador. Una vez detectadas, se realiza una adición de elementos sintéticos a la imagen del usuario, de tal manera que este obtenga la ilusión óptica de llevar algún determinado tipo de artículo puesto. La imagen, una vez procesada, es mostrada en el monitor para ser vista en tiempo real por el usuario y alcanzar el efecto de espejo.

Dentro de la gama de artículos, pertenecientes a la librería y a la base de datos, que pueden ser mostrados digitalmente junto con la imagen del usuario, podemos encontrar gafas, pendientes, collares, maquillaje, etc...

Modo de realización de la invención

La adquisición de las imágenes comienza con la digitalización de las caras a procesar mediante una cámara de vídeo digital de alta resolución (1), como se muestra en la figura 2. Estas imágenes son transferidas a la computadora (2) en el tamaño y frecuencias adecuadas.

Mediante un software instalado en la computadora se lleva a cabo el procesamiento de las imágenes. Este software realiza la detección de las diferentes características faciales necesarias para la detección precisa de los ojos.

La aproximación basada en visión por computador normalmente divide la detección de los ojos en dos tareas, en primer lugar se localiza una ventana con los ojos, es decir una pequeña área de la imagen donde probablemente se encuentran los ojos. Después de esto se aplican una o más técnicas de aproximación. Nuestra propuesta hace uso de un sistema de detección de la cara que proporciona en tiempo real múltiples detecciones a diferentes resoluciones. Una vez que la cara es detectada, se localizan los ojos. El detector de caras muestra dos etapas, la primera se centra en la búsqueda de la cara y la segunda, una vez que esta ha sido detectada, realiza su seguimiento.

Al comienzo de una sesión de interacción, cuando no hay individuos en el campo de visión, o no se ha detectado presencia en un intervalo de tiempo, la aproximación hace uso de dos detectores de cambio de ventanas que se basan en la detección del marco del objeto. Estos dos detectores, integrados en la versión OpenCV, son los detectores de la vista frontal de la cara y del contexto local basado en el detector de la cara. El último logra mejores ratios de reconocimiento para imágenes con bajas resoluciones, si la cabeza y los hombros están visibles. El tamaño mínimo buscado es de 24x24 y 20x20 pixels. Para no malgastar tiempo de proceso, los detectores se ejecutan alternativamente.

Para cualquier cara que se haya detectado, el sistema intenta detectar los ojos asumiendo que es una vista frontal de la misma, y por tanto su localización verificaría alguna restricción de apariencia y geométrica. Las tareas que se realizan para localizarlos son:

1. Expositor virtual para servicios en áreas comerciales y con fines de atracción al público en general. Constituido por un soporte multimedia y multimodal, con una cámara de vídeo digital de alta resolución, una computadora, un software de procesado de imágenes y gestión y una pantalla táctil, caracterizado porque muestra, en tiempo real, la imagen original del usuario a la que se le han añadido virtualmente y de forma realista artículos elegidos por él mismo desde el menú como: gafas, pendientes, collares, maquillajes, y cualquier clase de complemento estético sobre el busto del usuario.

2. Expositor virtual según reivindicación 1 en el cuál el software, de desarrollo propio, cargado y ejecutado en la computadora es el encargado del procesamiento de la imagen del usuario e integrarle a la misma el elemento seleccionado.

3. Expositor virtual según reivindicación 1 en el cuál la librería de mezcla multimedia, de desarrollo propio, permite la superposición de diferentes capas y cambia su orden de acuerdo a algún tipo de prioridad en tiempo de ejecución. Cada capa puede ser una imagen, vídeo previamente almacenado, vídeo capturado on-line desde una cámara o modelos de animación en 3D.