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一种基于深度相机的人体多尺寸测量方法及系统技术方案

技术编号:26174566 阅读:66 留言:0更新日期:2020-10-31 14:03
本发明专利技术公开了一种基于深度相机的人体多尺寸测量方法及系统,涉及三维重建技术领域,包括采用深度相机采集包含场景在内的人体360度的点云数据的步骤、针对采集的数据进行预处理,获取完整人体三维模型的步骤、在场景点云中提取地面信息,通过在人体三维模型中自下而上平移地平面,求取与人体模型的交点,分别根据交点的数量和交点横向距离大小获得人体身高和肩宽。再设置地平面在人体三维模型中的平移范围,求取交点轨迹拟合曲线的周长得到人体围度测量值。本发明专利技术仅采用一个深度相机采集人体点云数据,从场景中提取并重建出完成的人体三维模型,在不依靠测量工具的前提下,通过算法可实时得到包含身高、腰围和肩宽等多个人体尺寸。

【技术实现步骤摘要】
一种基于深度相机的人体多尺寸测量方法及系统
本专利技术涉及到三维重建
,是一种通过深度相机搭建的系统实现人体三维重建,来获取人体的多尺寸数值。
技术介绍
基于深度相机的三维重建技术可以快速重构出某些三维物体或场景的三维模型,方便计算机表示和处理,是对三维物体或者场景描述的一种逆过程。早期基于深度相机的三维重建技术侧重于以刚体为探测目标,现如今,非刚体三维重建技术成为计算机视觉领域研究的热点之一,尤其是三维人体重建技术,在现代医学、虚拟/增强现实、游戏制作等众多领域有很大的发展前景。在此基础上,为满足消费者的购物需求,基于人体三维点云模型的尺寸测量方法受到越来越多的研究和重视,是未来智能化、定制化服装生产方式的主流发展目标之一。目前,人体三维重建获取主要手段有手工建模与三维扫描技术,手工建模主要依靠人工软件设计制作,建模准确性与自身专业水平有关,速度较慢。正相反,基于三维扫描技术进行人体三维重建精准度高,建模速度快,因此,国内外多家企业已研发许多种人体扫描系统,这种三维扫描仪以光电和激光技术为基础,一般有三到四个立柱,立柱上固定测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于深度相机的人体多尺寸测量方法,其特征是包括如下步骤:/n1)人体三维重建/n利用深度相机获取不同视角的人体点云,获取平面模型系数和圆柱体模型系数,从原始点云中分别分割出地面平面点云和人体点云,将人体点云计算特征描述子,结合粗匹配算法融合每帧点云生成完整三维人体模型;/n2)人体身高、肩宽等直线距离测量/n从三维角度出发,将步骤1)中分割出的地面平面点云从三维人体模型中自脚至头方向平移,此平移过程中,求取平面与人体模型的相交点,当相交点数量处于0和1的临界处,则平面平移的距离为人体身高值;将平面平移范围固定于人体肩宽大致范围处,得到交点横向距离最大值即为肩宽值;/n从二维角度出发,将...

【技术特征摘要】
1.一种基于深度相机的人体多尺寸测量方法,其特征是包括如下步骤:
1)人体三维重建
利用深度相机获取不同视角的人体点云,获取平面模型系数和圆柱体模型系数,从原始点云中分别分割出地面平面点云和人体点云,将人体点云计算特征描述子,结合粗匹配算法融合每帧点云生成完整三维人体模型;
2)人体身高、肩宽等直线距离测量
从三维角度出发,将步骤1)中分割出的地面平面点云从三维人体模型中自脚至头方向平移,此平移过程中,求取平面与人体模型的相交点,当相交点数量处于0和1的临界处,则平面平移的距离为人体身高值;将平面平移范围固定于人体肩宽大致范围处,得到交点横向距离最大值即为肩宽值;
从二维角度出发,将步骤1)中生成的三维人体模型和地面点云投影到与地平面垂直的二维平面上,得到人体和地面的二维投影平面点云,将地面点云投影得到的线点云,平移直线可计算人体投影点云的身高;将直线平移范围固定于人体肩宽设定范围处,得到与直线交点的横向距离最大值为肩宽值;
3)人体腰围、臀围和头围等曲面围度测量
将步骤1)中分割出的地面平面点云从三维人体模型中在固定人体腰部、臀部和头部设定范围平移,此平移过程中,求取平面与人体模型腰部、臀部和头部的相交点,将交点轨迹进行拟合,计算得到曲线周长,则所得腰部曲线周长最小值,即为人体腰围值;计算所得臀部曲面周长最大值为人体臀围值;将头围拟合成圆轨迹,计算圆周长即为人体头围值。


2.根据权利要求1所述的基于深度相机的人体多尺寸测量方法,其特征是:步骤1)中包括:
(1)点云获取:首先,将标定好的深度相机对待测者进行拍摄,待测者每旋转一定角度,深度相机拍摄一次人体点云,待测者在转动过程中尽量保持姿态固定,将采集到的多帧点云作为原始点云集;
(2)点云预处理:由于原始点云采集过程中较为密集,为避免点云冗余所带来的计算时间增大的问题,对原始点云进行滤波处理;
(3)去除地面点云及提取人体点云:提高匹配精度和后期尺寸测量处理,首先,需要对滤波后的点云提取地面点云,并去掉场景中除人体外其他无关点云,将人体在简易场景中近似为圆柱体形状,分别提取出平面类型和圆柱类型点云,即获取地面点云和人体点云;
(4)人体点云配准:采用R...

【专利技术属性】
技术研发人员:岳洋许天旭安栋
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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