[发明专利]一种生物模型构建方法和三维尺寸测量方法

权利要求书

1.一种生物模型构建方法，其特征在于，包括：

获取多个网格拓扑，所述多个网格拓扑是对真实的生物体部位进行三维扫描和建模获得的，所述多个网格拓扑中的任意两个具有不同的姿态和形状；

获取模板拓扑，并根据所述模板拓扑对所述多个网格拓扑的姿态和尺度进行归一化对齐，获得具有相同姿态的多个形状拓扑；

对所述多个形状拓扑进行平均值计算，获得均值拓扑，并提取所述多个形状拓扑中的每个形状拓扑的特征向量，获得多个特征向量；

根据所述均值拓扑和所述多个特征向量构建参数化生物模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述模板拓扑对所述多个网格拓扑的姿态和尺度进行归一化对齐，获得具有相同姿态的多个形状拓扑，包括：

根据所述模板拓扑对所述网格拓扑进行刚性变换，获得所述网格拓扑的刚性变换参数；

根据所述网格拓扑的刚性变换参数对所述网格拓扑进行姿态对齐，获得姿态对齐后的网格拓扑；

在所述模板拓扑的地标点与所述网格拓扑的地标点约束的情况下，对所述姿态对齐后的网格拓扑进行非刚性变换和最邻近点对齐，获得所述形状拓扑。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述姿态对齐后的网格拓扑进行非刚性变换和最邻近点对齐，获得所述形状拓扑，包括：

使用非刚性迭代最近点算法对所述姿态对齐后的网格拓扑进行非刚性变换，获得变换后的形状拓扑；

对所述变换后的形状拓扑进行最邻近点对齐，获得所述形状拓扑。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述均值拓扑和所述多个特征向量构建参数化生物模型之后，还包括：

对所述参数化生物模型进行三维重建，获得重建生物模型；

对所述重建生物模型进行测量，获得所述生物体部位的三维尺寸。

5.一种三维尺寸测量方法，其特征在于，包括：

获取多个待处理图像，并对所述多个待处理图像中的每个待处理图像中的生物体部位进行语义分割，获得多个图像分割线，所述待处理图像是从不同的多个角度对生物体部位进行拍摄获得的；

使用如权利要求1所述的生物模型构建方法获取参数化生物模型，从所述多个角度对所述参数化生物模型进行投射，获得所述多个角度中的每个角度向所述参数化生物模型投射的轮廓线；

根据所述多个角度中的每个角度对应的图像分割线与所述每个角度向所述参数化生物模型投射的轮廓线之间的距离损失值，对所述参数化生物模型进行三维重建，获得重建生物模型；

对所述重建生物模型进行测量，获得所述生物体部位的三维尺寸。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述生物体部位是人体足部；在所述从所述多个角度对所述参数化生物模型进行投射，获得所述参数化生物模型的轮廓线之前，还包括：

识别出所述多个待处理图像的每个待处理图像中所述人体足部周围的多个标记点坐标，所述多个标记点坐标设置在所述人体足部所踩的测试纸上；

针对所述多个待处理图像的每个待处理图像，根据所述多个标记点坐标确定所述每个待处理图像的相机参数，并根据所述每个待处理图像的相机参数还原出所述参数化生物模型到所述每个待处理图像对应平面的投影关系角度，获得所述多个角度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个角度中的每个角度对应的图像分割线与所述每个角度向所述参数化生物模型投射的轮廓线之间的距离损失值，对所述参数化生物模型进行三维重建，获得重建生物模型，包括：

根据所述相机参数调整所述参数化生物模型的刚性变换参数和/或融合变形参数，以改变所述每个角度对应的图像分割线与所述每个角度向所述参数化生物模型投射的轮廓线之间的距离损失值；

将所述距离损失值小于预设阈值时的参数化生物模型确定为三维重建后的所述重建生物模型。