[发明专利]一种人体三维模型重建与测量的方法及系统

说明书

一种人体三维模型重建与测量的方法，包括：数据预处理阶段：网络训练阶段；实时运算阶段；模型重建和测量。本发明提供一种人体三维模型重建与测量的方法及系统，(1)占地面积小，只需要不到2平方米的面积。(2)所需设备成本低，只需要单个深度相机与一台2G以上显存的台式机即可。(3)计算速度快，基本可以达到交互级别，整个运算过程小于2s。

技术领域

本发明涉及计算机图形学和计算机视觉技术领域，尤其涉及一种人体三维模型重建与测量的方法及系统。

背景技术

人体三维模型重建与测量是计算机图形学、计算机动画、计算机视觉、科学计算和虚拟现实、数字媒体创作等领域的共性科学问题和核心技术。

目前相关的三维重建技术可分为多相机和单相机两种，经过图像提取、相机标定、特征提取、立体匹配可恢复对象稀疏的点云模型；也可用Kinect等深度传感器直接获取物体的深度数据。在三维重建过程中，由于建模对象的微小形变和运动，导致恢复的三维模型精度降低，而目前的三维重建技术恢复的稀疏点云数据无法满足对细节要求较高的场合。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提供一种人体三维模型重建与测量的方法，包括，

数据预处理阶段：

网络训练阶段；

实时运算阶段；

模型重建和测量。

进一步地，所述的数据预处理，包括，预标记阶段和预处理学习阶段。

进一步地，所述的预标记阶段，对人体模型数据库的标准模型，标记要测量的位置信息，并通过三角形重心坐标的方法记录测量圈上面的点。

进一步地，所述的预处理学习阶段，通过人体模型数据库，以设备标定的相机参数，进行虚拟拍照，生成大量人体模型的正侧面深度图，以及基于虚拟人模型数据库的PCA分解后获取的特征值向量。

进一步地，所述的网络训练，搭建深度卷积神经网络，以正侧面深度图为输入，特征值向量为输出，进行网络训练。

进一步地，所述的人体模型数据，包括，测量标注位置标注、PCA主成分分析、虚拟拍照。

进一步地，所述的PCA主成分分析，包括，特征向量矩阵、特征值集。

进一步地，所述的虚拟拍照，包括，设备相机标定、正侧面深度图、特征值数据集。

进一步地，所述的实时运算阶段，包括，设备采集、图片预处理、深度卷积网络。

进一步地，所述的模型重建和测量，包括，

对实时运算阶段中获取的特征值向量，乘以预处理学习阶段中获取的特征向量矩阵，恢复三维模型；

根据预标记阶段中的预标记信息，恢复测量位置；

对新模型进行测量，获取测量值。

本发明的目的是提供一种人体三维模型重建与测量的系统，包括，

数据预处理模块：

网络训练模块；

实时运算模块

模型重建和测量。

本发明的目的是提供一种人体三维模型重建与测量的产品，包括适用于虚拟现实，虚拟试衣，虚拟社交，自动人体数据采集与测量，服装定制等。

有益效果：