基于深度相機(jī)的人體模型獲取方法及網(wǎng)絡(luò)虛擬試衣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于深度相機(jī)的人體模型獲取方法及網(wǎng)絡(luò)虛擬試衣系統(tǒng)。所述方法包括：步驟S1：在模特人體表面生成覆蓋所述模特人體表面的、用于確定所述模特人體表面特征的標(biāo)志點(diǎn)，同時(shí)，通過深度相機(jī)從多個(gè)角度采集所述模特人體的深度圖像，從而獲得覆蓋所述模特人體表面的、包含所述標(biāo)志點(diǎn)的深度圖像序列；步驟S2：對(duì)所述深度圖像序列中的各幀深度圖像進(jìn)行目標(biāo)深度信息點(diǎn)云網(wǎng)格重建；步驟S3：根據(jù)重建后的各幀深度圖像中的標(biāo)志點(diǎn)，將重建后的各幀深度圖像拼接成所述模特人體的三維模型。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的基于深度相機(jī)的人體模型獲取方法及網(wǎng)絡(luò)虛擬試衣系統(tǒng)，可獲取準(zhǔn)確的人體三維模型及服裝三維模型，并據(jù)此進(jìn)行虛擬試衣，獲得真實(shí)的試穿效果。
【專利說明】基于深度相機(jī)的人體模型獲取方法及網(wǎng)絡(luò)虛擬試衣系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三維模型【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于深度相機(jī)的人體模型獲取方法及網(wǎng)絡(luò)虛擬試衣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在服裝工業(yè)領(lǐng)域，采用虛擬試衣系統(tǒng)可以讓顧客在最短時(shí)間內(nèi)瀏覽不同服裝的試穿效果，同時(shí)也可幫助服裝設(shè)計(jì)師積累更多的試衣效果素材，縮短服裝設(shè)計(jì)周期，其意義重大。但現(xiàn)有的虛擬試衣系統(tǒng)缺乏真實(shí)的試穿效果，客戶也不能根據(jù)自己的身材確定服裝的尺寸，有些虛擬試衣系統(tǒng)所建立的3D人體三維模型是靠數(shù)據(jù)調(diào)取所得，與真實(shí)人體三維模型有些許誤差，服裝模型也不是3D的，缺乏真實(shí)的細(xì)節(jié)等效果，同時(shí)也沒有考慮面料、褶皺等真實(shí)效果。有些虛擬試衣系統(tǒng)中采用的獲取人體三維模型的方法只能局部逼近人體，無法準(zhǔn)確完全的建立人體三維模型，缺乏準(zhǔn)確的人體三維模型、細(xì)節(jié)豐富的3D服裝模型庫。在這種情況下，客戶無法確定自身需要的服裝尺碼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種基于深度相機(jī)的人體模型獲取方法及網(wǎng)絡(luò)虛擬試衣系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)無法準(zhǔn)確建立人體三維模型及無法實(shí)現(xiàn)真實(shí)的試穿效果的弊端。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0004]一種基于深度相機(jī)的人體模型獲取方法，包括如下步驟:
[0005]步驟S1:在模特人體表面生成覆蓋所述模特人體表面的、用于確定所述模特人體表面特征的標(biāo)志點(diǎn)，同時(shí)，通過深度相機(jī)從多個(gè)角度采集所述模特人體的深度圖像，從而獲得覆蓋所述模特人體表面的、包含所述標(biāo)志點(diǎn)的深度圖像序列；
[0006]步驟S2:對(duì)所述深度圖像序列中的各幀深度圖像進(jìn)行目標(biāo)深度信息點(diǎn)云網(wǎng)格重建；
[0007]步驟S3:根據(jù)重建后的各幀深度圖像中的標(biāo)志點(diǎn)，將重建后的各幀深度圖像拼接成所述模特人體的三維模型。
[0008]進(jìn)一步地，當(dāng)所述深度圖像為剛體的深度圖像時(shí):
[0009]所述步驟SI具體為:
[0010]利用深度相機(jī)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)光對(duì)所述模特人體進(jìn)行360度照射，從而在照射部位生成用于確定所照射部位的特征信息的標(biāo)志點(diǎn)；
[0011]在照射的同時(shí)，通過所述深度相機(jī)采集照射部位的深度圖像，從而獲取覆蓋所述模特人體表面的、包含所述標(biāo)志點(diǎn)的深度圖像序列；
[0012]所述步驟S3具體為:
[0013]根據(jù)所述重建后的各幀深度圖像中各相鄰兩幀深度圖像中的標(biāo)志點(diǎn)的相關(guān)性，將相關(guān)性高于設(shè)定值的標(biāo)志點(diǎn)拼接在一起，將相關(guān)性低于所述設(shè)定值的標(biāo)志點(diǎn)刪除，從而將各幀深度圖像拼接成所述模特人體的三維模型；[0014]當(dāng)所述深度圖像為非剛體的深度圖像時(shí):
[0015]所述步驟SI具體為:
[0016]利用深度相機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)點(diǎn)陣的光點(diǎn)對(duì)所述模特人體進(jìn)行360度照射，從而在照射部位生成用于確定所照射部位的特征信息的標(biāo)志點(diǎn)；
[0017]在照射的同時(shí)，通過所述深度相機(jī)采集照射部位的深度圖像，從而獲取覆蓋所述模特人體360度的，包含所述標(biāo)志點(diǎn)的深度圖像序列；
[0018]所述步驟S3具體為:
[0019]根據(jù)所述重建后的各幀深度圖像中各相鄰兩幀深度圖像中的標(biāo)志點(diǎn)的相關(guān)性，將相關(guān)性高于設(shè)定值的標(biāo)志點(diǎn)拼接在一起，將相關(guān)性低于所述設(shè)定值的標(biāo)志點(diǎn)刪除，從而將各幀深度圖像拼接成所述模特人體的三維模型。
[0020]進(jìn)一步地，在進(jìn)行拼接時(shí)，根據(jù)所述深度圖像序列中剛體深度圖像與非剛體深度圖像的權(quán)重，生成三維模型。
[0021]進(jìn)一步地,步驟S2之前還包括如下步驟:
[0022]對(duì)步驟SI所獲得的深度圖像序列中的各幀深度圖像按如下步驟進(jìn)行預(yù)處理:
[0023]通過間值分割前背景的方式估計(jì)模特人體在所述深度圖像中的位置；
[0024]將模特人體輪廓生成種子放置在所述位置的中心；
[0025]通過基于平滑度約束的深度搜索擴(kuò)散所述模特人體輪廓，生成精確的模特人體輪廓，并提取該模特人體輪廓，同時(shí)，將所述深度圖像中的其余部分作為后景去除；
[0026]在對(duì)下一幀深度圖像進(jìn)行模特人體輪廓提取時(shí)，結(jié)合上一幀的輪廓提取結(jié)果，進(jìn)行模特人體輪廓提取。
[0027]進(jìn)一步地，在實(shí)施步驟SI時(shí):
[0028]通過多臺(tái)設(shè)置在不同角度位置的深度相機(jī)按照設(shè)定的拍攝頻率對(duì)模特人體進(jìn)行拍攝，在拍攝過程中，模特人體按設(shè)定角速度自轉(zhuǎn)，直到所述多臺(tái)設(shè)置在不同角度位置的深度相機(jī)共同獲取到覆蓋模特人體360度的深度圖像序列。
[0029]進(jìn)一步地，所述深度相機(jī)為三臺(tái)，該三臺(tái)深度相機(jī)的設(shè)置位置如下:
[0030]其中兩臺(tái)深度相機(jī)設(shè)置為分別掃描模特人體的上部與下部，所述上部與所述下部不重疊；
[0031]另一臺(tái)深度相機(jī)設(shè)置為掃描模特人體的中部，所述中部與所述上部及所述下部部
分重疊；
[0032]三臺(tái)深度相機(jī)的設(shè)置方式使得其中任意一臺(tái)深度相機(jī)在拍攝所述模特人體時(shí)都不能拍攝到另外兩臺(tái)深度相機(jī)。
[0033]進(jìn)一步地，所述方法還包括如下步驟:
[0034]通過彩色相機(jī)獲取覆蓋模特人體360度的彩色圖像序列；
[0035]將所述色彩圖像序列與所述深度圖像序列進(jìn)行匹配，并融合到所述深度圖像序列中。
[0036]進(jìn)一步地，所述方法還包括如下步驟:
[0037]獲取多個(gè)模特人體三維模型，建立模特人體三維模型數(shù)據(jù)庫；
[0038]獲取模特試穿不同尺寸的服裝、在不同姿勢(shì)下的模特試衣效果三維模型，據(jù)此建立虛擬試衣訓(xùn)練樣本；[0039]根據(jù)所述虛擬試衣訓(xùn)練樣本進(jìn)行試衣訓(xùn)練，建立模特虛擬試衣效果三維模型數(shù)據(jù)庫。
[0040]進(jìn)一步地，所述方法還包括如下步驟:
[0041]獲取服裝三維模型，并將其與所述模特人體的三維模型進(jìn)行匹配，生成虛擬著裝效果三維模型。
[0042]基于深度相機(jī)的網(wǎng)絡(luò)虛擬試衣系統(tǒng)，包括:
[0043]深度圖像采集模塊，用于獲取覆蓋模特人體360度的深度圖像序列；
[0044]點(diǎn)云網(wǎng)格重建模塊，用于對(duì)所述深度圖像序列中的每一幀深度圖像進(jìn)行目標(biāo)深度信息點(diǎn)云網(wǎng)格重建；
[0045]人體三維模型建立模塊，用于將重建后的各幅圖像拼接成模特人體三維模型；
[0046]服裝三維模型采集模塊，用于獲取服裝三維模型；
[0047]試衣模塊，用于將所述服裝三維模型與所述模特人體三維模型進(jìn)行匹配，獲取試衣效果三維模型；
[0048]網(wǎng)絡(luò)接口模塊，用于通過網(wǎng)絡(luò)輸出所述試衣效果三維模型。
[0049]進(jìn)一步地，所述試衣模塊根據(jù)服裝規(guī)格尺寸生成服裝三維模型。
[0050]進(jìn)一步地，所述試衣模塊根據(jù)服裝深度圖像生成服裝三維模型。
[0051]進(jìn)一步地，所述模特人體三維模型包含多種姿勢(shì)的模特人體三維模型，所述系統(tǒng)還包括:
[0052]模特人體三維模型數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)不同姿勢(shì)的模特人體三維模型。
[0053]進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括虛擬試衣效果三維模型數(shù)據(jù)庫；所述虛擬試衣效果三維模型數(shù)據(jù)庫根據(jù)多個(gè)試衣訓(xùn)練樣本生成；所述試衣訓(xùn)練樣本是基于多個(gè)試衣效果三維模型生成的。
[0054]進(jìn)一步地,所述系統(tǒng)還包括:
[0055]彩色圖像采集模塊，用于采集所述模特人體及服裝的彩色圖像，并將其分別匹配并融合到所述模特人體三維模型及服裝三維模型。
[0056]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的基于深度相機(jī)的人體模型獲取方法及網(wǎng)絡(luò)虛擬試衣系統(tǒng)，可獲取準(zhǔn)確的人體三維模型及服裝三維模型，并據(jù)此進(jìn)行虛擬試衣，獲得真實(shí)的試穿效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0057]圖1:本發(fā)明實(shí)施例提供的基于深度相機(jī)的人體三維模型獲取方法流程示意圖；
[0058]圖2:深度圖像預(yù)處理流程示意圖；
[0059]圖3:本發(fā)明實(shí)施例提供的網(wǎng)絡(luò)虛擬試衣系統(tǒng)組成示意圖；
[0060]圖4:優(yōu)化前后的三維圖像對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0061]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。[0062]如圖1所示，本發(fā)明提供的基于深度相機(jī)的人體三維模型獲取方法包括如下步驟:
[0063]步驟S1:在模特人體表面生成覆蓋所述模特人體表面的、用于確定所述模特人體表面特征的標(biāo)志點(diǎn)，同時(shí)，通過深度相機(jī)從多個(gè)角度采集所述模特人體的深度圖像，從而獲得覆蓋所述模特人體表面的、包含所述標(biāo)志點(diǎn)的深度圖像序列；
[0064]步驟S2:對(duì)所述深度圖像序列中的各幀深度圖像進(jìn)行目標(biāo)深度信息點(diǎn)云網(wǎng)格重建；
[0065]步驟S3:根據(jù)重建后的各幀深度圖像中的標(biāo)志點(diǎn)，將重建后的各幀深度圖像拼接成所述模特人體的三維模型。
[0066]對(duì)于剛體，本實(shí)施例中使用深度相機(jī)中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)光的自身參數(shù)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)光一般具有周期性排布的特征，例如光斑呈網(wǎng)格狀、點(diǎn)陣狀等，當(dāng)使用結(jié)構(gòu)光對(duì)物體進(jìn)行掃描的時(shí)候，自動(dòng)將這些網(wǎng)格狀的光斑的交點(diǎn)、點(diǎn)陣狀光斑的點(diǎn)陣作為選取的特征點(diǎn)，自適應(yīng)地將這些結(jié)構(gòu)光的參數(shù)特征點(diǎn)作為合并、配準(zhǔn)過程中的標(biāo)志點(diǎn)。對(duì)于剛體，需要首先給出兩個(gè)模型的初始對(duì)齊，然后在兩個(gè)模型上選擇一些對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)(比如最近點(diǎn)對(duì))，利用這些對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)求解模型間的剛體變換，將此剛體變換作用于模型，如此迭代下去。對(duì)于剛體可通過如下基本步驟進(jìn)行人體三維模型拼接:
[0067]步驟1:使用結(jié)構(gòu)光照射在被拍攝物體上，產(chǎn)生標(biāo)志點(diǎn)；
[0068]步驟2:調(diào)整結(jié)構(gòu)光照射方向，在另一角度上照射被拍攝物；
[0069]步驟3:依據(jù)照射在物體上的光點(diǎn)的相關(guān)性，將相關(guān)性高的點(diǎn)拼接一起；
[0070]步驟4:刪去相關(guān)性低的光點(diǎn)；
[0071]步驟5:將光點(diǎn)拼接成人體三維模型。
[0072]具體而言，步驟SI具體為:利用深度相機(jī)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)光對(duì)所述模特人體進(jìn)行360度照射，從而在照射部位生成用于確定所照射部位的特征信息的標(biāo)志點(diǎn)，在照射的同時(shí)，通過所述深度相機(jī)采集照射部位的深度圖像，從而獲取覆蓋所述模特人體表面的、包含所述標(biāo)志點(diǎn)的深度圖像序列。步驟S3具體為:根據(jù)所述重建后的各幀深度圖像中各相鄰兩幀深度圖像中的標(biāo)志點(diǎn)的相關(guān)性，將相關(guān)性高于設(shè)定值的標(biāo)志點(diǎn)拼接在一起，將相關(guān)性低于所述設(shè)定值的標(biāo)志點(diǎn)刪除，從而將各幀深度圖像拼接成所述模特人體的三維模型。
[0073]對(duì)于非剛體，則采用隨機(jī)點(diǎn)的方式選取特征點(diǎn)，當(dāng)結(jié)構(gòu)光照射在非剛體后，由于非剛體會(huì)不斷改變形狀結(jié)構(gòu)，而深度相機(jī)在拍攝一幀時(shí)無法自動(dòng)跟隨非剛體進(jìn)行適配改變，因此采用隨機(jī)選取標(biāo)志點(diǎn)的方式作為合并、配準(zhǔn)過程中的標(biāo)志點(diǎn)。對(duì)于非剛體，可以從包含“隨機(jī)點(diǎn)陣”的觀測(cè)數(shù)據(jù)集中，通過迭代的方式估計(jì)正確的模型參數(shù)。該方法通過反復(fù)選擇數(shù)據(jù)中的一組隨機(jī)子集來達(dá)成目標(biāo)，被選取的子集被假設(shè)為局內(nèi)點(diǎn)。對(duì)于非剛體可通過如下基本步驟進(jìn)行人體三維模型拼接:
[0074]步驟1:生成一組隨機(jī)點(diǎn)陣的光點(diǎn)照射在被照物體上，將這些隨機(jī)點(diǎn)陣的光點(diǎn)作為標(biāo)志點(diǎn)；
[0075]步驟2:在另一個(gè)角度，使用該隨機(jī)光點(diǎn)照射物體；
[0076]步驟3:對(duì)兩次照射中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)進(jìn)行迭代計(jì)算，計(jì)算中兩種狀態(tài)下所有對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的相關(guān)性；
[0077]步驟4:將相關(guān)性高的點(diǎn)拼接在一起，形成三維模型。[0078]具體而言，步驟SI為:利用深度相機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)點(diǎn)陣的光點(diǎn)對(duì)所述模特人體進(jìn)行360度照射，從而在照射部位生成用于確定所照射部位的特征信息的標(biāo)志點(diǎn)，在照射的同時(shí)，通過所述深度相機(jī)采集照射部位的深度圖像，從而獲取覆蓋所述模特人體360度的，包含所述標(biāo)志點(diǎn)的深度圖像序列。步驟S3為:根據(jù)所述重建后的各幀深度圖像中各相鄰兩幀深度圖像中的標(biāo)志點(diǎn)的相關(guān)性，將相關(guān)性高于設(shè)定值的標(biāo)志點(diǎn)拼接在一起，將相關(guān)性低于所述設(shè)定值的標(biāo)志點(diǎn)刪除，從而將各幀深度圖像拼接成所述模特人體的三維模型。
[0079]對(duì)于深度圖像中既包含剛體又包含非剛體的情況，本發(fā)明實(shí)施例可依據(jù)所述深度圖像序列中剛體深度圖像與非剛體深度圖像的權(quán)重，生成三維模型。舉例而言，假設(shè)以剛體進(jìn)行拼接的結(jié)果為X，以非剛體進(jìn)行拼接的結(jié)果為y，那么進(jìn)行加權(quán)后，得到的對(duì)一般物體的拼接結(jié)果可以表示為=Ax+By，其中A，B分別為X和y的權(quán)重指數(shù)，z為最后得到的配準(zhǔn)后結(jié)果。當(dāng)該掃描的物體為剛體時(shí)，A=LB = O,當(dāng)掃描的物體為非剛體時(shí)則A = 0，B=I。對(duì)于任意要進(jìn)行掃描的物體，最多進(jìn)行兩次關(guān)于權(quán)重指數(shù)的調(diào)整即可得到最吻合的權(quán)重指數(shù)數(shù)值，使得配準(zhǔn)的結(jié)果達(dá)到最佳。圖4左側(cè)為采用普通配準(zhǔn)方法獲得的人體三維模型，右側(cè)為采用上述優(yōu)化的配準(zhǔn)方法所獲得的人體三維模型。通過圖4中兩幅圖的對(duì)比可以看出，采用上述優(yōu)化的配準(zhǔn)方法所獲得的人體三維模型更加平滑自然。
[0080]為更好地根據(jù)深度圖像獲取點(diǎn)云并進(jìn)行點(diǎn)云網(wǎng)格的重建，在獲取了覆蓋模特人體360度的深度圖像序列之后，還需進(jìn)一步對(duì)深度圖像進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理在步驟S2與步驟SI之間，包括如下步驟:
[0081]對(duì)步驟SI所獲得的深度圖像序列中的每一幀深度圖像按如下步驟進(jìn)行預(yù)處理:
[0082]通過間值分割前背景的方式估計(jì)模特人體在所述深度圖像中的位置；
[0083]將模特人體輪廓生成種子放置在所述位置的中心；
[0084]通過基于平滑度約束的深度搜索擴(kuò)散所述模特人體輪廓，生成精確的模特人體輪廓，并提取該模特人體輪廓，同時(shí)，將所述深度圖像中的其余部分作為后景去除；
[0085]在對(duì)下一幀深度圖像進(jìn)行模特人體輪廓提取時(shí)，結(jié)合上一幀的輪廓提取結(jié)果，進(jìn)行模特人體輪廓提取。
[0086]下面對(duì)上述步驟進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0087]步驟SI可以按照如下方式進(jìn)行:
[0088]通過多臺(tái)設(shè)置在不同角度位置的深度相機(jī)按照設(shè)定的拍攝頻率對(duì)模特人體進(jìn)行拍攝，在拍攝過程中，模特人體按設(shè)定角速度自轉(zhuǎn)，直到所述多臺(tái)設(shè)置在不同角度位置的深度相機(jī)共同獲取到覆蓋模特人體360度的深度圖像序列。
[0089]為獲得更加真實(shí)的試衣效果，本發(fā)明還可以對(duì)試衣加入了色彩元素。具體地，通過色彩相機(jī)拍攝模特人體360度的色彩圖像序列。色彩圖像序列的獲取方法可參照上述深度圖像序列的獲取方法。獲取色彩圖像序列后，色彩相機(jī)與深度相機(jī)經(jīng)過計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)標(biāo)定，獲得相對(duì)位置關(guān)系，根據(jù)色彩相機(jī)與深度相機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系可將色彩圖像和深度圖像進(jìn)行匹配，從而將色彩圖像序列融合到深度圖像序列中。
[0090]獲得覆蓋模特360度的深度圖像序列后，獲取深度圖像序列中各幀深度圖像的點(diǎn)云并進(jìn)行點(diǎn)云網(wǎng)格重建，獲得所述各幀深度圖像的點(diǎn)云網(wǎng)格。點(diǎn)云網(wǎng)格的重建可采用將點(diǎn)云數(shù)據(jù)三角化的方式進(jìn)行重建。
[0091]點(diǎn)云網(wǎng)格的重建是為后續(xù)進(jìn)行點(diǎn)云網(wǎng)格的拼接及融合做準(zhǔn)備。在步驟SI的【具體實(shí)施方式】為:模特位于旋轉(zhuǎn)臺(tái)的軸心，旋轉(zhuǎn)臺(tái)沿軸心以設(shè)定角速度自轉(zhuǎn)，模特在旋轉(zhuǎn)臺(tái)的帶動(dòng)下以旋轉(zhuǎn)臺(tái)的軸心為轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)，其自轉(zhuǎn)角速度與設(shè)定的旋轉(zhuǎn)臺(tái)的自轉(zhuǎn)角速度相等，深度相機(jī)在模特自轉(zhuǎn)的過程中對(duì)模特進(jìn)行拍攝。這等效于模特處于旋轉(zhuǎn)臺(tái)軸心不動(dòng)，且旋轉(zhuǎn)臺(tái)也不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，深度相機(jī)以旋轉(zhuǎn)臺(tái)的軸心為轉(zhuǎn)軸，以原來旋轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)定的角速度為轉(zhuǎn)動(dòng)角速度沿旋轉(zhuǎn)臺(tái)的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，并在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中對(duì)模特進(jìn)行拍攝。從這一角度理解，深度相機(jī)每拍攝一幀深度圖像，都相對(duì)于模特所在軸心轉(zhuǎn)過了一個(gè)角度，而這個(gè)角度是可以通過旋轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速及深度相機(jī)的拍攝速度計(jì)算得出的。同時(shí)，深度相機(jī)距離旋轉(zhuǎn)臺(tái)軸心的距離是已知的。因此，從步驟S2中所獲得的各幀深度圖像的點(diǎn)云網(wǎng)格中選擇任意一幀深度圖像的點(diǎn)云網(wǎng)格，并以此為基準(zhǔn)根據(jù)旋轉(zhuǎn)臺(tái)的自轉(zhuǎn)角速度、深度相機(jī)與旋轉(zhuǎn)臺(tái)軸心的距離及深度相機(jī)的拍攝速度，可對(duì)其他幀深度圖像的點(diǎn)云網(wǎng)格做旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)將各幀深度圖像的點(diǎn)云網(wǎng)格拼接并拼接到一起，形成模特的三維人體三維模型。
[0092]步驟SI還可以采用另一種方式進(jìn)行:采用四臺(tái)深度相機(jī)分別從四個(gè)不同角度拍攝模特人體，四臺(tái)深度可以間隔90度設(shè)置。與方式一類似，可選取所獲得的四幀深度圖像中的任意一幀深度圖像的點(diǎn)云網(wǎng)格，并以此為基準(zhǔn)，根據(jù)四臺(tái)相機(jī)相對(duì)于模特的距離、四臺(tái)相機(jī)相對(duì)于模特形成的角度位置關(guān)系對(duì)其他幀深度圖像的點(diǎn)云網(wǎng)格做旋轉(zhuǎn)處理，從而實(shí)現(xiàn)將四幀深度圖像的點(diǎn)云網(wǎng)格拼接并拼接到一起，形成模特的三維人體三維模型。
[0093]兩種方式中，深度相機(jī)每次拍攝都是對(duì)模特的整體進(jìn)行拍攝，這可能需要深度相機(jī)與模特之間保持較大距離才能實(shí)現(xiàn)，在這種情況下，深度相機(jī)所拍攝的深度圖像質(zhì)量可能得不到保證。為提高深度相機(jī)所拍攝的模特的深度圖像的成像質(zhì)量，可以在兩種方式的基本原理的基礎(chǔ)上，將原來深度相機(jī)一次拍攝模特的一個(gè)整體圖像改為采用兩臺(tái)或多臺(tái)深度相機(jī)從一個(gè)角度對(duì)模特的多個(gè)部位實(shí)施拍攝，多個(gè)部位可拼接為模特的一個(gè)整體圖像。t匕如，深度相機(jī)可采用三臺(tái)，其中兩臺(tái)深度相機(jī)設(shè)置為分別掃描模特人體的上部與下部，所述上部與所述下部不重疊；另一臺(tái)深度相機(jī)設(shè)置為掃描模特人體的中部，所述中部與所述上部及所述下部部分重疊；三臺(tái)深度相機(jī)的設(shè)置方式使得其中任意一臺(tái)深度相機(jī)在拍攝所述模特人體時(shí)都不能拍攝到另外兩臺(tái)深度相機(jī)。這樣，三臺(tái)深度相機(jī)之間在拍攝的時(shí)候不會(huì)造成相互干擾。而且，采用這種方式可以減小深度相機(jī)與模特之間的距離，從而獲得更高質(zhì)量的深度圖像。
[0094]基于以上人體三維模型獲取方法，本發(fā)明還提供了一種網(wǎng)絡(luò)虛擬試衣系統(tǒng)。如圖3所示,該系統(tǒng)包括:
[0095]深度圖像采集模塊1，用于獲取覆蓋模特人體360度的深度圖像序列；
[0096]點(diǎn)云網(wǎng)格重建模塊3，用于對(duì)所述深度圖像序列中的每一幀深度圖像進(jìn)行目標(biāo)深度信息點(diǎn)云網(wǎng)格重建；
[0097]人體三維模型建立模塊5，用于將重建后的各幅圖像拼接成模特人體三維模型；
[0098]服裝三維模型采集模塊4，用于獲取服裝三維模型；
[0099]試衣模塊7，用于將所述服裝三維模型與所述模特人體三維模型進(jìn)行匹配，獲取試衣效果三維模型；
[0100]網(wǎng)絡(luò)接口模塊9，用于通過網(wǎng)絡(luò)輸出所述試衣效果三維模型。
[0101]該系統(tǒng)中，試衣模塊7可根據(jù)服裝尺寸生成服裝三維模型，或者根據(jù)服裝深度圖像生成服裝三維模型。在獲取模特人體三維模型時(shí)，模特可擺出多種姿勢(shì)，從而獲取多種姿勢(shì)的模特人體三維模型，并據(jù)此建立模特人體三維模型數(shù)據(jù)庫6。
[0102]該系統(tǒng)還建立有虛擬試衣效果三維模型數(shù)據(jù)庫8，虛擬試衣效果三維模型數(shù)據(jù)庫8根據(jù)多個(gè)試衣訓(xùn)練樣本生成，試衣訓(xùn)練樣本是基于多個(gè)試衣效果三維模型生成的。
[0103]該系統(tǒng)還包括色彩圖像采集模塊2，用于采集所述模特人體及服裝的色彩圖像，并將其分別匹配并融合到所述模特人體三維模型及服裝三維模型。這樣，模特在試衣時(shí)可獲得真實(shí)色彩信息，從而獲得更為真實(shí)的試衣效果。
[0104]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于深度相機(jī)的人體模型獲取方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟S1:在模特人體表面生成覆蓋所述模特人體表面的、用于確定所述模特人體表面特征的標(biāo)志點(diǎn)，同時(shí)，通過深度相機(jī)從多個(gè)角度采集所述模特人體的深度圖像，從而獲得覆蓋所述模特人體表面的、包含所述標(biāo)志點(diǎn)的深度圖像序列； 步驟S2:對(duì)所述深度圖像序列中的各幀深度圖像進(jìn)行目標(biāo)深度信息點(diǎn)云網(wǎng)格重建；步驟S3:根據(jù)重建后的各幀深度圖像中的標(biāo)志點(diǎn)，將重建后的各幀深度圖像拼接成所述模特人體的三維模型。
2.如權(quán)利要求1所述的基于深度相機(jī)的人體模型獲取方法，其特征在于: 當(dāng)所述深度圖像為剛體的深度圖像時(shí): 所述步驟SI具體為: 利用深度相機(jī)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)光對(duì)所述模特人體進(jìn)行360度照射，從而在照射部位生成用于確定所照射部位的特征信息的標(biāo)志點(diǎn)； 在照射的同時(shí)，通過所述深度相機(jī)采集照射部位的深度圖像，從而獲取覆蓋所述模特人體表面的、包含所述標(biāo)志點(diǎn)的深度圖像序列； 所述步驟S3具體為: 根據(jù)所述重建后的各幀深度圖像中各相鄰兩幀深度圖像中的標(biāo)志點(diǎn)的相關(guān)性，將相關(guān)性高于設(shè)定值的標(biāo)志 點(diǎn)拼接在一起，將相關(guān)性低于所述設(shè)定值的標(biāo)志點(diǎn)刪除，從而將各幀深度圖像拼接成所述模特人體的三維模型； 當(dāng)所述深度圖像為非剛體的深度圖像時(shí): 所述步驟SI具體為: 利用深度相機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)點(diǎn)陣的光點(diǎn)對(duì)所述模特人體進(jìn)行360度照射，從而在照射部位生成用于確定所照射部位的特征信息的標(biāo)志點(diǎn)； 在照射的同時(shí)，通過所述深度相機(jī)采集照射部位的深度圖像，從而獲取覆蓋所述模特人體360度的，包含所述標(biāo)志點(diǎn)的深度圖像序列； 所述步驟S3具體為: 根據(jù)所述重建后的各幀深度圖像中各相鄰兩幀深度圖像中的標(biāo)志點(diǎn)的相關(guān)性，將相關(guān)性高于設(shè)定值的標(biāo)志點(diǎn)拼接在一起，將相關(guān)性低于所述設(shè)定值的標(biāo)志點(diǎn)刪除，從而將各幀深度圖像拼接成所述模特人體的三維模型。
3.如權(quán)利要求2所述的基于深度相機(jī)的人體模型獲取方法，其特征在于，在進(jìn)行拼接時(shí)，根據(jù)所述深度圖像序列中剛體深度圖像與非剛體深度圖像的權(quán)重，生成三維模型。
4.如權(quán)利要求1所述的基于深度相機(jī)的人體模型獲取方法，其特征在于，步驟S2之前還包括如下步驟: 對(duì)步驟SI所獲得的深度圖像序列中的各幀深度圖像按如下步驟進(jìn)行預(yù)處理: 通過間值分割前背景的方式估計(jì)模特人體在所述深度圖像中的位置； 將模特人體輪廓生成種子放置在所述位置的中心； 通過基于平滑度約束的深度搜索擴(kuò)散所述模特人體輪廓，生成精確的模特人體輪廓，并提取該模特人體輪廓，同時(shí)，將所述深度圖像中的其余部分作為后景去除； 在對(duì)下一幀深度圖像進(jìn)行模特人體輪廓提取時(shí)，結(jié)合上一幀的輪廓提取結(jié)果，進(jìn)行模特人體輪廓提取。
5.如權(quán)利要求1所述的基于深度相機(jī)的人體模型獲取方法，其特征在于，在實(shí)施步驟SI時(shí): 通過多臺(tái)設(shè)置在不同角度位置的深度相機(jī)按照設(shè)定的拍攝頻率對(duì)模特人體進(jìn)行拍攝，在拍攝過程中，模特人體按設(shè)定角速度自轉(zhuǎn)，直到所述多臺(tái)設(shè)置在不同角度位置的深度相機(jī)共同獲取到覆蓋模特人體360度的深度圖像序列。
6.如權(quán)利要求5所述的基于深度相機(jī)的人體模型獲取方法，其特征在于，所述深度相機(jī)為三臺(tái)，該三臺(tái)深度相機(jī)的設(shè)置位置如下: 其中兩臺(tái)深度相機(jī)設(shè)置為分別掃描模特人體的上部與下部，所述上部與所述下部不重置; 另一臺(tái)深度相機(jī)設(shè)置為掃描模特人體的中部，所述中部與所述上部及所述下部部分重置; 三臺(tái)深度相機(jī)的設(shè)置方式使得其中任意一臺(tái)深度相機(jī)在拍攝所述模特人體時(shí)都不能拍攝到另外兩臺(tái)深度相機(jī)。
7.如權(quán)利要求1所述的基于深度相機(jī)的人體三維模型獲取方法，其特征在于，還包括如下步驟: 通過彩色相機(jī)獲取覆蓋模特人體360度的彩色圖像序列； 將所述色彩圖像序列與所述深度圖像序列進(jìn)行匹配，并融合到所述深度圖像序列中。
8.如權(quán)利要求1所述的基于深度相機(jī)的人體三維模型獲取方法，其特征在于，還包括如下步驟: 獲取多個(gè)模特人體三維模型，建立模特人體三維模型數(shù)據(jù)庫； 獲取模特試穿不同尺寸的服裝、在不同姿勢(shì)下的模特試衣效果三維模型，據(jù)此建立虛擬試衣訓(xùn)練樣本； 根據(jù)所述虛擬試衣訓(xùn)練樣本進(jìn)行試衣訓(xùn)練，建立模特虛擬試衣效果三維模型數(shù)據(jù)庫。
9.如權(quán)利要求1所述的基于深度相機(jī)的人體三維模型獲取方法，其特征在于，還包括如下步驟: 獲取服裝三維模型，并將其與所述模特人體的三維模型進(jìn)行匹配，生成虛擬著裝效果三維模型。
10.基于深度相機(jī)的網(wǎng)絡(luò)虛擬試衣系統(tǒng)，其特征在于，包括: 深度圖像采集模塊，用于獲取覆蓋模特人體360度的深度圖像序列； 點(diǎn)云網(wǎng)格重建模塊，用于對(duì)所述深度圖像序列中的每一幀深度圖像進(jìn)行目標(biāo)深度信息點(diǎn)云網(wǎng)格重建； 人體三維模型建立模塊，用于將重建后的各幅圖像拼接成模特人體三維模型； 服裝三維模型采集模塊，用于獲取服裝三維模型； 試衣模塊，用于將所述服裝三維模型與所述模特人體三維模型進(jìn)行匹配，獲取試衣效果三維模型； 網(wǎng)絡(luò)接口模塊，用于通過網(wǎng)絡(luò)輸出所述試衣效果三維模型。
11.如權(quán)利要求10所述的基于深度相機(jī)的網(wǎng)絡(luò)虛擬試衣系統(tǒng)，其特征在于，所述試衣模塊根據(jù)服裝規(guī)格尺寸生成服裝三維模型。
12.如權(quán)利要求10所述的基于深度相機(jī)的網(wǎng)絡(luò)虛擬試衣系統(tǒng)，其特征在于，所述試衣模塊根據(jù)服裝深度圖像生成服裝三維模型。
13.如權(quán)利要求10所述的基于深度相機(jī)的網(wǎng)絡(luò)虛擬試衣系統(tǒng)，其特征在于，所述模特人體三維模型包含多種姿勢(shì)的模特人體三維模型，所述系統(tǒng)還包括: 模特人體三維模型數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)不同姿勢(shì)的模特人體三維模型。
14.如權(quán)利要求10述的基于深度相機(jī)的網(wǎng)絡(luò)虛擬試衣系統(tǒng)，其特征在于，還包括虛擬試衣效果三維模型數(shù)據(jù)庫；所述虛擬試衣效果三維模型數(shù)據(jù)庫根據(jù)多個(gè)試衣訓(xùn)練樣本生成；所述試衣訓(xùn)練樣本是基于多個(gè)試衣效果三維模型生成的。
15.如權(quán)利要求10所述的基于深度相機(jī)的網(wǎng)絡(luò)虛擬試衣系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 彩色圖像采集模塊，用于采集所述模特人體及服裝的彩色圖像，并將其分別匹配并融合 到所述模特人體三維模型及服裝三維模型。
【文檔編號(hào)】H04N13/00GK104008571SQ201410259542
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】肖振中, 許宏淮, 劉龍, 黃源浩 申請(qǐng)人:深圳奧比中光科技有限公司