[发明专利]一种基于切面点云的领围测量方法

权利要求书

1.一种基于切面点云的领围测量方法，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，将人体上半身侧向的点云集投影至YOZ平面，确定领围的后颈点P和前颈点Q，进而得到基准领围切面PQ；

步骤二、对离所述的基准领围切面PQ有一定距离阈值的点云集进行平滑滤波，去除噪声点；

步骤三、利用极坐标统计方法对平面滤波后的点云集进行计算，得到最终领围的围度值L；

所述极坐标统计的方法包括：

Step1：先对平面滤波后的点云集R_f1点云集中的所有点的X坐标值、Y坐标值和Z坐标值分别求和，再取平均值，得到R_f1点云集的中心点r_c＝(x_c,y_c,z_c)，

Step2：沿所述中心点做一圈共360个径向分格，每个栅格为1°，计算每个所述栅格内离所述中心点r_c的最远点、点总数和平均距离，则最远点点集、点总数函数及平均距离点点集分别表示为L_max(t)、L_n(t)和L_mean(t)，其中t∈[1,360]，则最优切面点云集表示为：

L_o(t)＝L_mean(t)+coef*(L_max(t)-L_mean(t))，其中coef为加权系数，

对L_o(t)先进行平滑滤波，再进行凸包计算，进而最终领围的围度值L表示为：其中N_null为凸包点总数，p_j表示第j个凸包点；

步骤四、利用区域最小搜索法搜索围度值L，得到最优领围的围度值L_obj；

所述区域最小搜索法包括：

Stepⅰ：定义所述的基准领围切面为(Y_b,θ_b)，则搜索切面为(Y_b±ΔY,θ_b±Δθ)；

Stepⅱ：利用所述的极坐标统计方法，对每个所述的搜索切面重新计算所述的最终领围的围度值，比较得到最小值即为最优围度值L_obj，其中，

2.如权利要求1所述的领围测量方法，其特征在于，所述步骤一中确定领围的后颈点P和前颈点Q的方法包括：

步骤Ⅰ，在YOZ平面上，搜索最大Y点位置Y_max、最小Y点位置Y_min；

步骤Ⅱ，将平面点云集沿Y方向分割成N个切面位置，针对每个切片点的y_k,k∈[1,N]位置，分别搜索对应位置的Z最大值和最小值，分别得到两条曲线z_min＝f₁(y_k),k∈[1,N],z_max＝f₂(y_k),k∈[1,N]；

步骤Ⅲ、在有向夹角θ的矢量长度不小于0.05的前提下，沿着z_min曲线向下搜索，计算各点的所述有向夹角θ，当所述有向夹角θ为全局极小值时，该点即为后颈点P；

步骤Ⅳ，计算z_max曲线中各点与z_min曲线中后颈点P的距离，距离最小的点为前颈点Q。

3.如权利要求1或2所述的领围测量方法，其特征在于，所述步骤二中的平滑滤波的方法包括：

步骤ⅰ、计算人体三维的点云集中任一空间点到所述基准领围切面PQ的距离D，在一定距离D范围内的切面点云集表示为：

R＝{r_s＝(x_s,y_s,z_s)|D≤D_thr,s∈[1,M]}，

其中M为所述切面点云的个数，D_thr为点云至所述基准领围切面PQ的距离阈值；

步骤ⅱ、对于所述切面点云集中任一点r_s＝(x_s,y_s,z_s)，在一定领域距离阈值d内，相邻点云个数的统计表示为：

d为领域距离阈值；

步骤ⅲ、在相邻点云集中，先计算任意两个点的距离，再计算平均距离L_s，则所述平均距离L_s表示为：

滤波后的点云集表示为：

R_f1＝{r_s＝(x_s,y_s,z_s),s∈[1,N_f]N_s＞N_thr,L_s＞L_thr}，其中N_f为滤波后的点云个数，N_thr表示相邻点云个数阈值，L_thr表示平均距离阈值。