一种基于摄像头的人体背部曲线获取方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于摄像头的人体背部曲线获取方法及系统，包括步骤一：获取人体分割数据库；步骤二：输入用户人体背部图像；步骤三：对输入图像进行检测，计算得到人体后背轮廓和/或高度数据。本发明专利技术提出的获取方法可以方便地进行非接触式人体背部曲线测量，提高了测量的精度和便利度。

A human body back curve acquisition method and system based on camera

The invention discloses a method and a system for acquiring human back curve based on a camera, which comprises steps: acquiring a human body segmentation database; step 2: inputting a user's human back image; step 3: detecting the input image and calculating the human back contour and/or height data. The acquisition method of the invention can conveniently carry out non-contact back curve measurement of the human body, and improves the measurement accuracy and convenience.

【技术实现步骤摘要】
一种基于摄像头的人体背部曲线获取方法及系统
本专利技术涉及计算机视觉
，特别是一种基于摄像头的人体背部曲线获取方法及系统。
技术介绍
人体检测在生活中应用广泛，例如监控系统、安全监察、自动驾驶和驾驶辅助系统、人机交互、互动娱乐、智能家庭和老人辅助，医学治疗等，广泛的应用和挑战吸引了很多研究者参与到其中来。现有的人体背部测量都局限在和设备的接触式测量，且需要自身的配合才能较准确的测量人体身高，如卡尺式测量和超声波感应身高测量仪均需要人体站在设备指定的平台上才能完成，而且只能逐个测量。如现有专利CN2548558Y公开了一种人体脊椎、背部曲线测量模板，由均布有通孔的孔状模板和以过渡配合方式插置在各通孔内的测量杆组成。使用时先将人体脊椎、背部曲线测量模板的测量杆全部滑向模板的一侧，然后放置在人体的靠背处，要求被测量人将测量部位轻轻地靠压在曲线测量模板上，设置在模板上的测量杆便会因测量部位对其作用力的不同而向内缩入，均布在模板上的测量杆模刻出人体被测量部位的曲线，根据测量杆的缩入量便可近似地画出人体的脊椎或背部的生理曲线。上述测量方法及装置测量效率低且对测量对象不友好，不能进行远程或非接触式测量。计算机视觉是使用计算机及相关设备对生物视觉的一种模拟。它的主要任务就是通过对采集的图片或视频进行处理以获得相应场景的三维信息，就像人类和许多其他类生物每天所做的那样。单目视觉是指仅利用一台摄像机完成定位工作。因其仅需一台视觉传感器，单目摄像头需要对目标进行识别，也就是说在测量前先识别目标是车、人还是别的什么。在此基础上再进行对目标的参数测量。双目视觉技术，是计算机视觉的一种重要形式，其基于视差原理并利用不同位置的两个相机对同一场景进行拍摄，通过双目标定及匹配技术，获取场景中目标的三维信息。双目匹配是指建立相同场景下的目标点在不同视角下两幅投影图像目标点的对准。单双目视觉测量方法具有效率高、精度合适、系统结构简单、成本低等优点，非常适合于制造现场的在线、非接触产品检测和质量控制。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出了一种基于摄像头的人体背部曲线获取方法，可以方便地进行非接触式人体背部曲线测量，提高了测量的精度和便利度。本专利技术提出一种基于摄像头的人体背部曲线获取方法，包括，步骤一：获取人体分割数据库，特别是训练好的人体分割数据库；步骤二：输入用户人体背部图像；步骤三：利用人体分割数据库对输入图像进行检测，计算得到人体后背轮廓和/或高度数据。进一步地，步骤一中获取训练好的人体分割数据库具体包括：训练阶段和测试阶段。进一步地，训练阶段具体包括：选取大量人体后背轮廓图片作为训练样本；对所述图片进行预处理；对预处理得到的图片进行卷积神经网络CNN及区域建议网络RPN训练。进一步地，测试阶段具体包括：输入图片帧；读取训练好的模型参数；调用一张图片帧做前向传播得到目标类别得分，目标边框和目标分割区域块。进一步地，输入用户人体背部图像具体包括采用单目摄像头或双目摄像头获取人体背部图像。进一步地，采用单目摄像头获取所述用户人体背部图像包括带有参照物的用户人体背部图像。进一步地，采用双目摄像头获取所述用户人体背部图像包括对双目摄像头的安装角度和高度进行标定。进一步地，用户人体背部图像中用户面向图片右侧，更进一步地，用户人体背部图像为完整上半身图像。进一步地，参照物为具有固定平面尺寸的物品。进一步地，参照物包括棋盘格、身份证、A4纸或手机。进一步地，参照物为棋盘格，棋盘格纵向至少包含2列，棋盘格横向至少包含6行，更优选的，棋盘格纵向包含2-6列，棋盘格横向包含6-12行，更为优选的，棋盘格纵向包含4列，棋盘格横向包含8行。进一步地，棋盘格每个方格边长可以为任意边长，只要可以从摄像头中识别。优选的，所述的棋盘格每个方格边长为10-50毫米，更优选的，所述的棋盘格每个方格边长为15-25毫米，更优选的，所述的棋盘格每个方格边长为20毫米，当本专利技术所述的棋盘格边长为10-50毫米时，人体背部曲线获取方法测量精度最高。进一步地，棋盘格中颜色可以为任意的两种颜色交叉，优选的，棋盘格中颜色为黑白两色交叉。进一步地，步骤三中对输入图像进行检测包括对参照物角点进行检测，优选的，对参照物角点坐标从左到右，从上到下顺序存储，并计算每个像素表示的实际长度，做平均即可得到每个像素表示的实际长度。进一步地，步骤三中对输入图像进行检测包括对用户人体背部图像进行检测，优选的，包括利用上述已经训练好的人体分割数据库获取分割人体目标，获取不规则物体边界坐标，边缘坐标存储默认从头顶开始向左侧连续存储，左侧连续坐标即后背轮廓。进一步地，步骤三中计算得到人体后背轮廓包括计算人体背部区域数据的梯度图。进一步地，步骤三中计算得到人体后背高度数据包括计算人体背部区域数据的梯度图后，获取外轮廓点，定义第一个凸点附近区域平均值得到A点，定义第一个凹点附近区域平均值得到B点，定义B点到头部顶点高度为人脸高度；更优选的，定义B点以下半个人脸高度处为后背高度C点，定义A点到C点横向的差值为头高；更优选的，定义B点到C点横向的差值为颈高。进一步地，步骤三中计算得到人体后背轮廓和/或高度数据后还包括在各个点之间进行曲线拟合，得到人体背部曲线。进一步的，所述的基于摄像头的人体背部曲线获取方法还包括步骤四：输出所述用户人体背部轮廓和/或高度数据。本专利技术还提供了一种基于摄像头的人体背部曲线获取系统，包括人体分割数据库存储模块，用户人体背部图像获取模块，人体后背轮廓和/或高度数据计算模块，人体后背轮廓和/或高度数据输出模块。进一步地，所述的人体分割数据库存储模块用于存取训练好的人体分割数据库，例如可以为存储有人体分割数据库的存储器。进一步地，所述的用户人体背部图像获取模块用于获得用户人体背部图像和/或参照物图像；进一步地，用户人体背部图像中用户面向图片右侧，更进一步地，用户人体背部图像为完整上半身图像；进一步地，参照物为具有固定平面尺寸的物品，例如包括棋盘格、身份证、A4纸或手机。更进一步地，所述的参照物为棋盘格，棋盘格纵向至少包含2列，棋盘格横向至少包含6行，更优选的，棋盘格纵向包含2-6列，棋盘格横向包含6-12行，更为优选的，棋盘格纵向包含4列，棋盘格横向包含8行；进一步地，棋盘格每个方格边长可以为任意边长，只要可以从摄像头中识别。优选的，所述的棋盘格每个方格边长为10-50毫米，更优选的，所述的棋盘格每个方格边长为15-25毫米，更优选的，所述的棋盘格每个方格边长为20毫米，当本专利技术所述的棋盘格边长为10-50毫米时，人体背部曲线获取方法测量精度最高；进一步地，棋盘格中颜色可以为任意的两种颜色交叉，优选的，棋盘格中颜色为黑白两色交叉。例如所述的用户人体背部图像获取模块可以为摄像头，例如是单目摄像头或双目摄像头。进一步地，所述的人体后背轮廓和/或高度数据计算模块用于计算人体后背轮廓和/或高度数据；优选的，利用上述已经训练好的人体分割数据库获取分割人体目标，获取不规则物体边界坐标，边缘坐标存储默认从头顶开始向左侧连续存储，左侧连续坐标即后背轮廓；更优选的，所述的人体后背轮廓和/或高度数据计算模块用于计算得到人体后背轮廓包括计算人体背部区域数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于摄像头的人体背部曲线获取方法，其特征在于，包括：步骤一：获取人体分割数据库；步骤二：输入用户人体背部图像；步骤三：利用人体分割数据库对输入图像进行检测，计算得到人体后背轮廓和/或高度数据。

【技术特征摘要】
2018.05.30 CN 20181054267231.一种基于摄像头的人体背部曲线获取方法，其特征在于，包括：步骤一：获取人体分割数据库；步骤二：输入用户人体背部图像；步骤三：利用人体分割数据库对输入图像进行检测，计算得到人体后背轮廓和/或高度数据。2.如权利要求1所述的一种基于摄像头的人体背部曲线获取方法，其特征在于：所述步骤一中获取人体分割数据库具体包括：训练阶段和测试阶段。3.如权利要求2所述的一种基于摄像头的人体背部曲线获取方法，其特征在于：所述训练阶段包括：选取人体后背轮廓图片作为训练样本；对所述图片进行预处理；对预处理得到的图片进行CNN及RPN训练。4.如权利要求3所述的一种基于摄像头的人体背部曲线获取方法，其特征在于：所述测试阶段包括：输入图片帧；读取训练好的模型参数；调用一张图片帧做前向传播得到目标类别得分，目标边框和目标分割区域块。5.如权利要求1所述的一种基于摄像头的人体背部曲线获取方法，其特征在于：获取用户人体背部图像包括采用单目摄像头获取所述用户人体背部图像和/或参照物图像。6.如权利要求5所述的一种基于摄像头的人体背部曲线获取方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：高鹏，
申请(专利权)人：高鹏，
类型：发明
国别省市：北京,11