[發明專利]一種基于點云的快速人體重建方法

在審

• 申請號: 201910810600.7
• 申請日: 2019-08-29
• 公開（公告）號: CN112446947A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 郭松睿
• 申請（專利權）人: 湖南深度體驗智能技術有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 北京市浩東律師事務所 11499
• 代理人: 李瓊

本發明公開了一種基于點云的快速人體重建方法，包括以下步驟：S1：ICP查找目標點云T與網格Y之間的對應點對，記為C(p,q)，其中(p,q)∈[1:P]×[1:Q]，其中目標點云T包含點T(q)∈R³，其中，q∈[1:Q]，Q是頂點個數；S2:將網格Y投影到SCAPE模型空間，即估計Y對應的體型參數β和姿勢參數θ，其中SCAPE模型中的體型參數為β，姿勢參數為θ，體型參數β和姿勢參數θ的人體模型記為M_β,θ，M_β,θ上的點記作M_β,θ(p)；S3：根據C(p,q)，β和θ擬合出新的網格Y′。若Y′與Y已非常接近則迭代終止，Y即為最終結果；否則，Y＝Y′，進行下一次迭代。本發明能實現快速人體三維模型重建，并且人體模型所包含的網格數量較低，能正常應用于各種游戲游樂和展成環境，便于實現實時交互的各種應用場景。

技術領域

本發明涉及人體三維模型重建技術領域，尤其涉及一種基于點云的快速人體重建方法。

背景技術

人體三維模型重建技術在游戲、影視動畫、虛擬試衣等應用場景都發揮著不可或缺的作用，重建三維人體模型的方法有很多，如使用高密度的大型的三維點云采集設備結合復雜的三維重建算法，近年隨著機器學習方法的興起，有學者通過廣泛收集三維人體基本數據集來構建人體網格子空間，通過在子空間中調節權重參數來實現，不同參數下的人體模型逼近。

但是數據采集方法大多是價格昂貴，或者在采集數據過程中容易對人體造成傷害或重建三維網格時，視野中被遮擋部位存在空洞的問題。

發明內容

1.要解決的技術問題

本發明的目的是為了解決現有技術中數據采集方法大多是價格昂貴，或者在采集數據過程中容易對人體造成傷害或重建三維網格時，視野中被遮擋部位存在空洞的的問題，而提出的一種基于點云的快速人體重建方法。

2.技術方案

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種基于點云的快速人體重建方法，包括以下步驟：

S1：ICP查找目標點云T與網格Y之間的對應點對，記為C(p,q)，其中(p,q)∈[1:P]×[1:Q]，其中目標點云T包含點T(q)∈R³，其中，q∈[1:Q]，Q是頂點個數；

S2:將網格Y投影到SCAPE模型空間，即估計Y對應的體型參數β和姿勢參數θ，其中SCAPE模型中的體型參數為β，姿勢參數為θ，體型參數β和姿勢參數θ的人體模型記為M_β,θ，M_β,θ上的點記作M_β,θ(p)，其中p∈[1:P]，P是標準模型的頂點個數，標準模型的體型參數和姿勢參數分別記為β₀，θ₀，標準模型在人體空間中的投影為

S3：根據C(p,q)，β和θ擬合出新的網格Y′。若Y′與Y已非常接近則迭代終止，Y即為最終結果；否則，Y＝Y′，進行下一次迭代。迭代開始前，先為β，θ和Y賦初始值：β＝β₀,θ＝θ₀，其中Y的頂點個數與同為P，Y上的頂點記為Y(p)，其中p∈[1:P]。

優選地，所述S1中目標點云T為使用Kinect掃描人體得到的點云。

優選地，所述S1中網格Y上的每一點Y(p)在目標點云T中有最近點T(q)，將最近點對記為S(p,q)，其中(p,q)∈[1:P]×[1:Q]，接著對集合S(p,q)進行篩選，篩選后的最近點對即為T與Y的對應點對M(p,q)。

優選地，所述集合M(p,q)中的點對之間的距離小于某一閾值(＜5cm)。