[发明专利]一种3D测量并监测人体头围增长的系统与方法

权利要求书

1.一种3D测量并监测人体头围增长的系统，其特征在于，包括

数据获取模块，用于获取360度环绕在被测量者人体头部周围的多个深度摄像头设备所采集到的RGBD图像数据；

数据拼接模块，用于拼接由数据获取模块所获取的RGBD图像数据；

模型重建模块，用于根据数据拼接模块所拼接的数据，重建具有颜色及深度的人体头部360度模型；

标志识别模块，用于根据所重建的人体头部360度模型，确定图像测试头围的标志点；

头围计算模块，用于根据标志点确认头尾测量位置，并计算头围长度；

档案监测模块，用于将计算所得的头围长度存入被测量者的个人档案，并根据被测量者的头围档案，评估其当前头围的长度及头围长度变化是否正常。

2.如权利要求1所述3D测量并监测人体头围增长的系统，其特征在于，还包括数据采集模块，所述数据采集模块包括360度环绕在被测量者人体头部周围的多个深度摄像头设备；所述深度摄像头设备通过无闪光灯瞬间拍摄的方式采集被测量者的RGBD图像数据，所述RGBD图像数据包括颜色信息和(x,y,z)坐标信息。

3.如权利要求1所述3D测量并监测人体头围增长的系统，其特征在于，所述数据拼接模块通过迭代最近点算法进行拼接，包括对应点搜索单元、变换求解单元和拼接单元，其中

对应点搜索单元，用于将任意两个相邻深度摄像头设备所采集的关于被测量者人体头部不同角度的点云数据分别标记点云P＝{p₁,p₂,...p_n}和Q＝{q₁,q₂,...q_n}；然后通过对应点进行搜索，计算筛选和调整点云P、Q储存的顺序，对于点云P中的一点p_i，在Q中寻找距离距离最近的一点q_i，使得P和Q中的点一一对应，即∨p_i-q_i∨＝min，其中i＝1,2,...,n；

变换求解单元，用于根据对应点，通过目标函数确定变换关系(R,t)，其中目标函数为

拼接单元，用于在确定变换关系(R,t)后，根据公式RP+t＝P′，可得到点云P经过变换后在点云Q坐标系下的点云P’，点云Q和点云P’结合起来就是拼接的点云；最后根据各深度摄像头设备所采集到的图像进行拼接的点云完成拼接。

4.如权利要求1所述3D测量并监测人体头围增长的系统，其特征在于，所述模型重建模块，用于对点云进行数据下采样、点云滤波得到分布均匀的点云后，进行网格化重建曲面，然后再进行空间平滑滤波；最后根据点云对应的RGB数据进行上色，得到人体头部360度模型。

5.如权利要求1所述3D测量并监测人体头围增长的系统，其特征在于，所述标识识别模块包括第一标志点识别单元和第二标志点识别单元，其中

第一标志点识别单元，用于对重建后的人体头部360度模型进行3D landmarker检测，在识别到的特征点中选择其中两个眉弓点，再根据两个眉弓点确定眉弓连线的中点，所述中点为第一标志点；

第二标志点识别单元，用于确定人体头部360度模型的人脸法线，并根据人脸法线确定整个头部的中心截面，在后脑勺部分的中心截面上，确定曲率最大的点为枕骨结节点，所述枕骨结节点为第二标志点。

6.如权利要求5所述3D测量并监测人体头围增长的系统，其特征在于，所述头围计算模块，用于根据第一标志点和第二标志点确定头围所在平面，并在头围所在平面截取头部模型，确定横截面的周长为头围长度。

7.如权利要求1所述3D测量并监测人体头围增长的系统，其特征在于，所述档案监测模块，用于确定头围长度在相应年龄段头围中所占的百分比及头围生长速度在相应年龄段头围生长速度中所占的百分比，并得到头围生长曲线图。