虚拟试衣系统技术方案

本发明专利技术公开了一种虚拟试衣系统，它包括体感设备，体感设备控制器；负责处理用户动作识别的姿势识别检测和手势识别检测模块；负责提供数据合成的深度匹配和骨骼绑定模块；为用户提供操作指示和反馈的用户界面逻辑模块；负责向外部显示器输出信号的渲染模块。本发明专利技术能够使虚拟衣物精准的匹配到用户的移动影像上，让试穿衣服的效果达到百分之百的真实，便于顾客在实体购物商场中进行快捷、有效地试衣。另外，还可以通过此试衣系统进行商品展示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字化设备领域，尤其涉及一种虚拟试衣系统。
技术介绍
人们在商场购买服装时，往往会反复试穿，以满足自己的审美需求。但是，这样不仅会造成顾客时间的浪费和购物效率的降低，而且冬季冷、夏季热，给顾客带来诸多不便。随着电子商务和计算机科学的发展，网上服装店尝试采用虚拟三维试衣系统来进行虚拟试衣，这种方式有效的解除了顾客对网购衣服不合身的忧虑。然而，目前在实体购物商场中，还没有出现完善的虚拟试衣系统供顾客进行快捷、有效的试衣。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种虚拟试衣系统，使得虚拟衣物能够精准的匹配到用户的移动影像上，让试穿衣服的效果达到百分之百的真实，便于顾客在实体购物商场中进行快捷、有效地试衣。另外，还可以通过此试衣系统进行商品展示。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种虚拟试衣系统，包括体感设备，用于实时获取用户的标识信息；体感设备控制器，从体感设备中获取实时数据，对该数据进行处理，并将识别到的人物信息以骨骼的形式返回；姿势识别模块，获取从体感设备控制器返回的骨骼信息，根据姿势识别算法，分析出用户在体感设备前做出的各种静态动作；手势识别模块，通过从体感设备控制器返回的连续数据，分析出用户在体感设备前做出的动态动作；骨骼绑定模块，将虚拟衣物上的关键点与用户骨骼信息一一对应，以获得虚拟试衣的效果；深度匹配模块，控制虚拟衣物与体感设备彩色数据的压盖关系，以获得真实的视觉表现；逻辑模块，为用户提供操作指示和反馈用户界面；渲染模块，负责向外部显示器输出信号。所述姿势识别模块获得骨骼数据后，遍历所有的姿势，在遍历每一个姿势时，首先初始化变量，设置成功匹配的骨骼数为零，然后依次遍历该姿势中所有的骨骼，在遍历过程中通过点乘用户当前骨骼向量与姿势骨骼向量，得到骨骼夹角数据，如果夹角在该姿势定义的误差范围内，并在姿势定义的时间内保持此姿势，视为这根骨骼匹配成功；该姿势中所有骨骼都遍历完毕后，则检测成功匹配的骨骼数是否等于需要匹配的骨骼数，如果是则表示当前姿势通过检测，跳出姿势检测程序，否则表示检测失败，此时进入下一个姿势的遍历。所述姿势识别模块对姿势的定义包括姿势名称，其用于区分不同的姿势；必须通过的骨骼列表，当列表中的所有骨骼全部通过，则检测通过；必须不通过的骨骼列表，列表中的所有骨骼全部没有通过，则检测通过；保持时间，在该姿势定义的匹配时间以上检测通过，则检测通过。所述手势识别模块通过连续检查最近20个缓存的手掌所在点的数据，如果发现匹配则触发识别事件并清空所有缓存点数据。所述手势识别模块对手势的定义包括手掌位置列表和识别间隔。所述手势识别模块通过遍历缓存点数据，并逐一检测每个点的方向、位移、时间差是否符合要求，如果不符合则设置起始检测位置为当前不符合要求的点的位置；如果符合要求，则从起始检测位置遍历到当前点位置，并逐一比较遍历的两点之间的长度与时间差，如果有任意一组匹配成功，则表示手势检测成功，退出程序，否则继续遍历后续的缓存点数据。所述骨骼绑定模块对虚拟衣物的定义包括3D衣物模型，体感骨骼名称-模型骨骼名称映射表，衣物类别和模型肩宽，根据用户左肩到右肩的距离来决定3D衣物模型的缩放，从而实现适应不同体型的人群。所述深度匹配模块根据深度缓冲技术，比较每个像素的颜色信息和深度信息的值的大小，从而处理前后遮挡的顺序。本专利技术带来的有益效果为(I)产品体积适中，与传统广告箱大小类似，便于在商场、写字楼、会所等公共场合使用。(2)采用姿势识别和手势识别系统，用户无需接触设备即可完成各种操作，增强设备的使用安全性和耐久性。(3)系统界面设计合理，符合用户一般操作习惯，能适应不同身高和体型的用户。(4)软件有很强的扩展性，方便商家进行信息的扩展和更新。(5)在商店使用虚拟试衣系统，减少传统试衣的繁琐程序，提高了试衣的效率。(6)可以为商家提供更多的产品展示机会。将传统的被动展示转换为用户主动参与，提高了展示的效果。附图说明图1表示虚拟试衣系统的结构； 图2表示姿势识别算法流程示意 图3表示挥手识别算法流程示意 图4为深度匹配算法流程 图5为本实施方案中的一个典型界面； 图6为骨骼位置和名称示意 图7为本实施方案中的系统王界面； 图8为本实施方案中的操作动作的识别。具体实施例方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本实施例的虚拟试衣系统由一个体感摄像头和一套软件系统组成。如图1所示，虚拟试衣系统由以下部分构成体感设备，体感设备控制器；负责处理用户动作识别的姿势识别检测和手势识别检测模块；负责提供数据合成的深度匹配和骨骼绑定模块；为用户提供操作指示和反馈的用户界面逻辑模块；负责向外部显示器输出信号的渲染模块。下面对各个模块做详细说明。(一)体感设备体感设备采用体感摄像头，体感摄像头与传统摄像头有很大的区别，它包含一个普通摄像头和一个由CMOS红外传感器组成的深度摄像头。普通摄像头提供和传统摄像头一样的彩色视频数据。而深度摄像头通过黑白光谱的方式来感知环境纯黑代表无穷远，纯白代表无穷近。黑白间的灰色地带对应物体到传感器的物理距离。它收集视野范围内的每一点，并形成一幅代表周围环境的深度图像。摄像头以每秒30帧的速度生成深度图像流，实时再现周围环境。(二)图像处理 体感设备控制器负责与外部体感设备建立连接，从体感设备中获取实时的视频数据和空间数据，并对该数据进行初步处理，去除背景杂乱的数据，将识别到的人物信息以骨骼的形式返回。该模块负责处理从摄像头获取的深度图像流，并寻找图像中较可能是人体的移动物体。接下来处理模块会对深度图像进行像素级评估，来辨别人体的不同部位。由于计算量巨大，这一过程使用了预处理技术来缩短响应时间。处理的第一阶段需要将人体从背景环境中区分出来，即从噪音中提取出有用信号，系统可以同时追踪最多两个使用者的全身骨骼信息。为了减轻后续计算的工作量，从深度图中只提取与两个使用者相关的深度数据，其余背景数据将不再处理。第二阶段是把前一阶段提取的数据中的每一个像素都传送进一个辨别人体部位的机器学习系统中。随后该系统将给出了某个特定像素属于哪个身体部位的可能性。比如，一个像素有80%的几率属于脚,60%的几率属于腿,40%的几率属于胸部。处理流程的最后一个阶段是使用之前阶段输出的结果，评估每一个像素最终的归属来确定关节点。最终可以追踪到14个人体的关节，并生成一幅骨骼系统。另外在最终匹配阶段还做了 一些附加输出滤镜来平滑输出等特殊工作。(三)动作识别 姿势和手势是用户与系统交互的主要方法，系统利用这两个识别模块实现系统输入的功能。姿势是指用户在摄像头前做出的某种静态动作，比如左手上举、右手平举或双手上举等。姿势识别是指利用姿势识别模块获取从体感设备控制器返回的骨骼信息，根据姿势识别算法，从数据中分析出用户在摄像头前做出的各种姿势。手势识别是分析从体感设备控制器返回的连续数据，从这些数据中分析出用户在摄像头做出的动态动作，比如挥右手或挥左手等。其中，姿势识别的原理为 一个姿势通常是由多根骨骼组成的，所以骨骼识别是姿势识别的基础。通过点乘用户骨骼向量与骨骼匹配向量，可以得到骨骼夹角数据。如果夹角在误差范围内，并且保持一定时间，就可以视为这根骨骼匹配成功。当姿势需要的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟试衣系统，其特征在于，包括：体感设备，用于实时获取用户的标识信息；体感设备控制器，从体感设备中获取实时数据，对该数据进行处理，并将识别到的人物信息以骨骼的形式返回；姿势识别模块，获取从体感设备控制器返回的骨骼信息，根据姿势识别算法，分析出用户在体感设备前做出的各种静态动作；手势识别模块，通过从体感设备控制器返回的连续数据，分析出用户在体感设备前做出的动态动作；骨骼绑定模块，将虚拟衣物上的关键点与用户骨骼信息一一对应，以获得虚拟试衣的效果；深度匹配模块，控制虚拟衣物与体感设备彩色数据的压盖关系，以获得真实的视觉表现；逻辑模块，为用户提供操作指示和反馈用户界面；渲染模块，负责向外部显示器输出信号。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟试衣系统，其特征在于，包括 体感设备，用于实时获取用户的标识信息； 体感设备控制器，从体感设备中获取实时数据，对该数据进行处理，并将识别到的人物信息以骨骼的形式返回； 姿势识别模块，获取从体感设备控制器返回的骨骼信息，根据姿势识别算法，分析出用户在体感设备前做出的各种静态动作； 手势识别模块，通过从体感设备控制器返回的连续数据，分析出用户在体感设备前做出的动态动作； 骨骼绑定模块，将虚拟衣物上的关键点与用户骨骼信息一一对应，以获得虚拟试衣的效果; 深度匹配模块，控制虚拟衣物与体感设备彩色数据的压盖关系，以获得真实的视觉表现； 逻辑模块，为用户提供操作指示和反馈用户界面； 渲染模块，负责向外部显不器输出信号。2.根据权利要求1所述的虚拟试衣系统，其特征在于所述姿势识别模块获得骨骼数据后，遍历所有的姿势，在遍历每一个姿势时，首先初始化变量，设置成功匹配的骨骼数为零，然后依次遍历该姿势中所有的骨骼，在遍历过程中通过点乘用户当前骨骼向量与姿势骨骼向量，得到骨骼夹角数据，如果夹角在该姿势定义的误差范围内，并在姿势定义的时间内保持此姿势，视为这根骨骼匹配成功；该姿势中所有骨骼都遍历完毕后，则检测成功匹配的骨骼数是否等于需要匹配的骨骼数，如果是则表示当前姿势通过检测，跳出姿势检测程序，否则表示检测失败，此时进入下一个姿势的遍历。3.根据权利要求2所述的虚拟试衣系统，其特征在于所述姿势识别模块对姿...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐亮，
申请(专利权)人：武汉世纪炎龙网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：