[發明專利]一種基于Kinect深度相機的人體尺寸測量方法

有效

• 申請號: 201611055041.6
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106780619B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 張維忠;袁翠梅;閆和東;鄭孟琦;張凡帥;禚冠軍;閆肖東;張玉明;姚孟奇
• 申請（專利權）人: 青島大學;青島點之云智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/73
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種基于Kinect深度相機的人體尺寸的測量方法，屬于機器視覺技術領域；它包含以下步驟：(1)、深度相機標定；對原始深度圖像進行上采樣，可通過OpenCV實現自動提取角點信息完成標定；(2)、深度圖像處理；采用聯合雙邊濾波算法，利用高分辨率的彩色圖像對深度圖像質量進行提升，減少深度圖像中的噪聲干擾；(3)、點云融合及骨骼點信息獲取；(4)、人體尺寸計算。降低了系統成本的同時，保證了服裝定制的精度要求，使用人體骨骼點信息使人體特征識別算法更加簡單，有效提高了軟件系統的運行效率。

技術領域

本發明屬于機器視覺領域，涉及一種基于Kinect深度相機的三維人體關鍵特征尺寸測量方法，可應用于智能服裝定制、互聯網電子試衣等方面。

背景技術

順應互聯網+的時代潮流，計算機、服裝制造銷售產業、影視動畫等行業正快速的向智能化發展，許多企業、教學、科研機構對人體測量的需求越來越大，三維人體掃描應用的領域越來越廣泛。同時，三維人體掃描技術將改變許多傳統行業的運行模式。

目前，常用的三維人體尺寸測量方式有使用16臺華碩Xtion的三維人體測量系統、使用3臺Kinect的靜態測量系統和三維人體掃描儀的測量系統。16臺Xtion的測量系統造價高且精度低，3臺Kinect的測量系統價格高，三維人體掃描儀價格更是多達幾十萬，價格昂貴。而本發明僅需一臺Kinect和轉盤便可以達到服裝定制的要求。

在定位方面，傳統測量方式使用Y軸截面通過計算夾角判斷是否是分叉點和判斷封閉幾何圖形的個數的算法定位會陰，腋窩等方法存在算法復雜，效率低的問題。微軟公司推出的Kinect深度相機能夠通過深度圖像計算出25個人體關鍵骨骼點位置。本發明利用骨骼點信息確定某些關鍵特征基準位置，根據該點的三個軸的數值特征來精確確定人體特征位置并計算人體尺寸，算法更簡單，效率更高，定位更準確。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于Kinect深度相機的三維人體關鍵尺寸測量方法，解決了現有技術中存在的人體掃描精度差與系統成本高，部分人體特征識別困難以及人體尺寸計算復雜度高的問題。

為實現上述目的，本發明首先使用單個Kinect深度相機作為掃描設備，并配置一部轉盤，以實現單一深度相機對人體的掃描，有效降低了系統的硬件成本；其次在獲取人體點云數據的同時獲取人體初始姿態的骨骼點點云數據，以用于在人體尺寸測量模塊中通過骨骼點確定某些人體特征位置，提高了本系統的計算效率。

為提高掃描精度，首先對Kinect深度相機進行標定，深度相機標定主要是為了確定相機的內參數及畸變系數，當各參數確定后可以對獲取到的深度圖像進行畸變校正。

其次對深度圖像進行處理，包括深度圖像數據的分析，深度數據的可視化及增強處理等相關內容，以提高深度圖像的質量。

然后利用處理后的深度圖像得到點云圖像，并利用ICP(迭代最近點)算法將相鄰點云圖像進行配準，以第一幅點云圖像所處坐標系作為世界坐標系并進行點云融合。在獲取點云圖像的同時，獲取人體初始姿態的關鍵骨骼點點云信息，以快速獲取部分人體關鍵特征。

最后，本方法利用獲取到的人體骨骼點信息對人體點云數據進行預處理、對人體四肢進行分割、快速尋找人體關鍵特征；在人體點云模型上分別作垂直于縱向和水平的平行截面，分析截面特征，根據截面特征自動對三維人體模型進行分層分割處理；確定基于服裝定制的測量指標，自動識別各人體特征，測算人體尺寸。

本發明與現有技術方法相比，降低了系統成本的同時，保證了服裝定制的精度要求，使用人體骨骼點信息使人體特征識別算法更加簡單，有效提高了軟件系統的運行效率。

附圖說明

圖1是本發明第一類特征點圖；

圖2是本發明第二類特征點圖；

圖3是本發明系統流程圖；