[發(fā)明專利]一種基于單目圖像的人體身高實(shí)時(shí)生成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810356143.4
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108596888A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李富平;冷霜;李云霞
• 申請（專利權(quán)）人: 李富平
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T3/00;G06F17/11;G06F17/14
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11562
• 代理人: 牟炳彥

本發(fā)明公開了一種基于單目圖像的人體身高實(shí)時(shí)生成方法，包括依據(jù)單目圖像構(gòu)建計(jì)算模型，計(jì)算模型的離散化處理，模型的線性化處理，設(shè)置約束條件并進(jìn)行迭代計(jì)算。該方法直接對各類攝像頭采集到的單目圖像進(jìn)行處理和計(jì)算從而得到人體身高值，無需在現(xiàn)場增加輔助檢測設(shè)備，部署靈活，可極大地節(jié)省成本。特別地，本方法具有批量計(jì)算身高的能力，在海量信息比對中，具有獨(dú)特的效率和精準(zhǔn)度優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)通信、圖像處理和數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于單目圖像的人體身高實(shí)時(shí)生成方法。

背景技術(shù)

目前，基于圖像或視頻的人體身高測量都需要以標(biāo)定模板為基礎(chǔ)，標(biāo)定所用模板或參考尺寸已知，然后根據(jù)光學(xué)原理展開身高測量，因此該技術(shù)的應(yīng)用場合十分局限。在某些特殊場合或要求下，比如技術(shù)偵查場合或依托于普通監(jiān)控視頻圖像展開身高實(shí)時(shí)測量，現(xiàn)有技術(shù)難以解決該問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于單目圖像的人體身高實(shí)時(shí)生成方法，可以不需事先標(biāo)定，就能實(shí)時(shí)生成單目圖像中人體身高值，并且能夠以群體為單位，批量計(jì)算圖像中的身高值。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于單目圖像的人體身高實(shí)時(shí)生成方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

A.依據(jù)單目圖像，構(gòu)建計(jì)算模型；

B.對計(jì)算模型進(jìn)行離散化處理；

C.對系統(tǒng)計(jì)算模型進(jìn)行線性化處理；

D.設(shè)置約束條件并進(jìn)行迭代計(jì)算，直接生成身高結(jié)果。

優(yōu)選的，所述步驟A的具體實(shí)現(xiàn)方式為：

在Lambert理想成像條件下，由Lambert反射方程可知，單目圖像的圖像灰度與人像平面高度呈二元非線性關(guān)系，以此為基礎(chǔ)提出本發(fā)明所述方法的計(jì)算模型，過程如下：

假設(shè)原始單目圖像的平面方向記為(D_x,D_y)，點(diǎn)光源入射方向記為(DL_x,DL_y)，圖像的灰度記為g(x,y)，

則依據(jù)Lambert反射方程有如下算式：

為降低在多種理想條件下構(gòu)建上述模型所帶來的計(jì)算結(jié)果的不確定性，引入以下補(bǔ)償方法：

其中，E_n表示高斯白噪聲誤差，用于補(bǔ)償噪聲所引起的誤差；E_r表示粗糙度誤差，用于補(bǔ)償平面方向誤差；E_g表示梯度相似性誤差，用于補(bǔ)償方程在離散化處理過程中所產(chǎn)生的誤差；(Z_x,Z_y)表示離散圖像的平面方向；

因此，系統(tǒng)誤差E_rr可定義為：

優(yōu)選的，所述步驟B的具體實(shí)現(xiàn)方式為：

離散化處理的過程為：

①求解系統(tǒng)誤差和梯度相似性誤差的最小值條件：

對算式(3)求導(dǎo)，并求解導(dǎo)數(shù)方程可得：

②對算式(4)離散化處理可得：

③得到最終的離散化計(jì)算算式：

引入拉式近似離散化變換因子，其中表示平面方向L的平均方向，δ表示單目圖像的像素點(diǎn)距，運(yùn)用該變換因子對算式(5)進(jìn)行變換，可得到人體身高及梯度的離散化計(jì)算算式，如下：