一种基于切面点云的粘连围度测量方法技术

本发明专利技术涉及服装定制领域，公开了一种基于切面点云的粘连围度测量方法，包括步骤一、根据体感采集设备采集人体三维的RGB‑D格式的点云集，将待测围度的位置投影到XOZ平面上，得到待测围度曲线；步骤二、利用曲率搜索法，获得所述待测围度曲线的所有的待检测拐点，并筛选出所有的真拐点；步骤三、对所有的真拐点进行连接判断，去除粘连部，计算实际围度值L。本发明专利技术操作方便，易于实现，可实现快速精确测量，重复性好。

A method for measuring adhesive circumference based on section point cloud

The invention relates to the field of clothing customization, and discloses a method for measuring the adhesion circumference based on the tangent point cloud. The method comprises the following steps: firstly, collecting the point cloud in RGB_D format of human body according to the somatosensory acquisition device, projecting the position of the measured circumference onto the XOZ plane, and obtaining the measured circumference curve; secondly, utilizing the curvature search method; All the inflexion points to be detected in the curve to be measured are obtained, and all the true inflexion points are screened out; step 3, all the true inflexion points are connected and judged, the adhesion part is removed, and the actual circumference value L is calculated. The invention has the advantages of convenient operation, easy realization, rapid and accurate measurement and good repeatability.

【技术实现步骤摘要】
一种基于切面点云的粘连围度测量方法
本专利技术涉及服装定制领域，尤其涉及一种基于切面点云的粘连围度测量方法。
技术介绍
在服装制衣领域，目前人体测量方法主要分为手工式和非接触式，手工式是指利用皮尺等丈量工具，按照一定的丈量规则对人体的各部分参数进行测量，这是使用比较广泛的一种方法，该方法操作简单，工具简易，但测量时间长，效率低下，并且测量双方会有身体接触的尴尬。非接触式测量是指利用光学扫描，摄像机成像的方法来获得被测量人体的数据，具有速度快，自动化程度高等优点，但测量设备造价高，目前使用并未普及。主要有莫尔条纹法、激光测量法、白光相位法、红外线测量法和立体摄像测量法。现在人体尺寸和形体测量中的挑战性问题是三维人体点云数据的处理，尤其人体特征界标的确定、体型分析与比较等技术。关于人体特征界标的找取算法，最早出现的是1998年由Clemson大学的RoyP.Parges提出了半自动提取人体特征点的算法，扫描前手动标出特征点,然后再自动提取这些突出点；之后，提出了改进的半自动提取算法，利用彩色CCD采取RGB信息，人体特征点可利用三维点云数据的彩色信息得到，该算法准确度高重复性差，但不适合大型测量，可作为校验用；2000年Buxton提出利用人体轮廓的几何信息，如进行人体表面和曲线拟合等算法后再根据人体体型进行找取特征点，国内也于2005年也是根据曲线拟合找取人体特征点，但该算法复杂、费时；Allen,Curless于2003年提出了模板映射方法，该算法实用性差，需要有复杂的三维人体数据库。相比较而言，国内对人体特征点找取算法的研究较少。东华大学、中科院、重庆大学、浙江大学等因为其他研究需要对人体特征点的找取算法进行了不同的研究，基本是基于三维重建后的人体模型，测得值存在较大误差。
技术实现思路
为了解决现有问题，本专利技术提供了一种基于切面点云的粘连围度测量方法，借助体感采集设备采集需要测量的人体三维RGB-D格式的点云集，利用曲率搜索法获得所有的真拐点，通过对真拐点进行连接判断，去除粘连部，从而可以计算待测围度值。本专利技术可通过以下技术方案实现：一种基于切面点云的粘连围度测量方法，包括：步骤一、根据体感采集设备采集人体三维的RGB-D格式的点云集，将待测围度的位置投影到XOZ平面上，得到待测围度曲线；步骤二、利用曲率搜索法，获得所述待测围度曲线的所有的待检测拐点，并筛选出所有的真拐点；步骤三、对所有的真拐点进行连接判断，去除粘连部，计算实际围度值L。进一步，所述步骤二中所述曲率搜索法包括：步骤Ⅰ、取所述待测围度曲线的任一点P(xi,zi)，其中，i＝1,2,3...n，截取指定长度的两个线段；步骤Ⅱ、以所述点P(xi,zi)为两个所述线段的公共点，两个所述线段与待测围度曲线的交点分别为点M(xim,zim)和点N(xin,zin)，所述点M(xim,zim)和点N(xin,zin)分别为点P(xi,zi)的前向点和后向点，利用如下方程式，计算有向向量PN到PM的夹角，即为所述点P(xi,zi)的曲率C，进而得到对应的曲率曲线，C＝(da1-da2+360)％360，其中，da1＝atan2(xim-xi,zim-zi)，da2＝atan2(xin-xi,zin-zi)；步骤Ⅲ、计算所述曲率曲线的所有极值及对应的极值点，即为待检测拐点；步骤Ⅳ、统计小于指定值的所有极值及对应的极值点，即为真拐点。进一步，所述步骤三中的对所有的真拐点进行连接判断，去除粘连部，计算实际围度的方法包括：步骤ⅰ、利用如下方程式计算所述待测围度曲线的重心O(cx,cz)，过所述重心做一条平行于人体前后的中心线的直线f，步骤ⅱ、统计关于所述直线f对称的所有真拐点对，以所述重心为中心，将所有真拐点对分别两组；步骤ⅲ、分别计算两组内部与重心的距离最短的真拐点对，即拐点A(xia,zia)、D(xid,zid)与拐点E(xie,zie)、F(xif,zif)，并用直线段连接拐点A(xia,zia)、D(xid,zid)和拐点E(xie,zie)、F(xif,zif)，从而去除粘连部；步骤ⅳ、利用如下方程式或者凸包算法，计算实际围度值L，其中，表示曲线AE上所有相邻两点之间的直线距离的和，lie,if表示点E和点F之间的直线距离，表示曲线FD上所有相邻两点之间的直线距离的和,lid,ia表示点D和点A之间的直线距离。进一步，所述指定长度设置为4cm～6cm，所述指定值设置为110～140。进一步，所述步骤ⅱ的一组内部的所有真拐点对的横坐标均小于重心的横坐标，另一组内部的所有真拐点对的横坐标均大于重心的横坐标。本专利技术有益的技术效果在于：通过切面投影获取待测围度位置的围度曲线，利用曲率搜索法，无需事先标记特征点，筛选出真拐点对，再进行真拐点的连接判断，去除粘连部，最后，利用两点之间的直线距离计算方法或者凸包算法，获得待测围度值，可实现快速精确测量，重复性好的效果。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2为本专利技术的待测围度曲线示意图；图3为本专利技术的对应图2计算所得的曲率曲线示意图；图4为本专利技术的待测围度曲线和实测围度曲线的对比示意图，其中，细实线表示待测围度曲线，粗实线为实测围度曲线。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施例做进一步阐述。附图1为本专利技术的流程图，本专利技术提供了一种基于切面点云的粘连围度测量方法，包括以下步骤：步骤一、根据体感采集设备采集人体三维的RGB-D格式的点云集，将待测围度的位置投影到XOZ平面上，得到待测围度曲线，如图2所示；步骤二、利用曲率搜索法，获得待测围度曲线的所有的待检测拐点，并筛选出所有的真拐点，具体如下：步骤Ⅰ、取所述待测围度曲线的任一点P(xi,zi)，其中，i＝1,2,3...n，截取指定长度的两个线段，该指定长度可以设置为四厘米至六厘米，优选三点五厘米。步骤Ⅱ、以所述点P(xi,zi)为两个所述线段的公共点，两个所述线段与待测围度曲线的交点分别为点M(xim,zim)和点N(xin,zin)，所述点M(xim,zim)和点N(xin,zin)分别为点P(xi,zi)的前向点和后向点，利用如下方程式，计算有向向量PN到PM的夹角，即为所述点P(xi,zi)的曲率C，进而得到对应的曲率曲线，如图3所示，C＝(da1-da2+360)％360，其中，da1＝atan2(xim-xi,zim-zi)，da2＝atan2(xin-xi,zin-zi)；步骤Ⅲ、计算所述曲率曲线的所有极值及对应的极值点，即为待检测拐点；步骤Ⅳ、统计小于指定值的所有极值及对应的极值点，即为真拐点，该指定值可以设置为110至140，优选120。步骤三、对所有的真拐点进行连接判断，去除粘连部，计算实际围度值L，如图4所示。具体包括以下步骤：步骤ⅰ、利用如下方程式计算待测围度曲线的重心O(cx,cz)，过重心做一条平行于人体前后的中心线的直线，步骤ⅱ、统计关于上述直线对称的所有真拐点对，以上述重心为中心，将所有真拐点对分别两组，即一组内部的所有真拐点对的横坐标均小于重心的横坐标，另一组内部的所有真拐点对的横坐标均大于重心的横坐标；步骤ⅲ、分别计算两组内部与重心的距离最短的真拐点对，即拐点A(xia,zia)、D(xid,zid)与拐点E(xie,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于切面点云的粘连围度测量方法，其特征在于包括：步骤一、根据体感采集设备采集人体三维的RGB‑D格式的点云集，将待测围度的位置投影到XOZ平面上，得到待测围度曲线；步骤二、利用曲率搜索法，获得所述待测围度曲线的所有的待检测拐点，并筛选出所有的真拐点；步骤三、对所有的真拐点进行连接判断，去除粘连部，计算实际围度值L。

【技术特征摘要】
1.一种基于切面点云的粘连围度测量方法，其特征在于包括：步骤一、根据体感采集设备采集人体三维的RGB-D格式的点云集，将待测围度的位置投影到XOZ平面上，得到待测围度曲线；步骤二、利用曲率搜索法，获得所述待测围度曲线的所有的待检测拐点，并筛选出所有的真拐点；步骤三、对所有的真拐点进行连接判断，去除粘连部，计算实际围度值L。2.根据权利要求1所述的基于切面点云的粘连围度测量方法，其特征在于所述步骤二中所述曲率搜索法包括：步骤Ⅰ、取所述待测围度曲线的任一点P(xi,zi)，其中，i＝1,2,3...n，截取指定长度的两个线段；步骤Ⅱ、以所述点P(xi,zi)为两个所述线段的公共点，两个所述线段与待测围度曲线的交点分别为点M(xim,zim)和点N(xin,zin)，所述点M(xim,zim)和点N(xin,zin)分别为点P(xi,zi)的前向点和后向点，利用如下方程式，计算有向向量PN到PM的夹角，即为所述点P(xi,zi)的曲率C，进而得到对应的曲率曲线，C＝(da1-da2+360)％360，其中，da1＝atan2(xim-xi,zim-zi)，da2＝atan2(xin-xi,zin-zi)；步骤Ⅲ、计算所述曲率曲线的所有极值及对应的极值点，即为待检测拐点；步骤Ⅳ、统计小于指定值的所有极值及对应的极值点，即为真拐点。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐增波，袁蓉，徐律，周诚，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31