[發明專利]一種基于二維圖片的人體三維模型重建及參數測量方法

有效

• 申請號: 202110060417.7
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN113379888B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 常有康;趙宏;張陳鵬;陳志文;王奡隆;張揚;倪志敏;趙凡;黨育;游豪杰;馮宇博;申宋彥
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T7/00;G06N3/0464
• 代理公司: 廣州藍晟專利代理事務所(普通合伙) 44452
• 代理人: 欒洋洋

本發明公開了一種基于圖片的人體三維重建及參數測量方法，包括步驟：將獲取的二維圖片進行人體骨骼關鍵點檢測與關聯，得到關鍵點在二維圖片中的相對位置；根據關鍵點在二維圖片中的相對位置，進行二維圖片到正面法線圖與背面法線圖的轉換；利用二維圖片、正面法線圖與背面法線圖得到人體三維模型；將人體三維模型導入3d?Max，分割出人體的胸圍、腰圍、臀圍、肩寬的截面，進行模型參數的測量；計算三維模型數據與人體真實數據之間的比例系數；將測量的三維模型數據乘以比例系數進行修正，得到真實的人體數據。本發明為人體參數的測量提供了一種新方法，豐富了人體數據的檢測手段，具有數據獲取快、運行成本低、操作簡單、精確性高等特點。

技術領域

本發明涉及人體三維模型重建技術，尤其涉及一種基于二維圖片的人體三維模型重建及參數測量方法。

背景技術

隨著科技的發展，人體三維模型重建技術被應用于社會的很多個方面，如隨著電商行業發展迅速，現如今已經有很多人選擇通過網絡購物的方式購買自己所需的衣物，但是大多數的人卻對自己的身體數據不是很了解，從而導致退換貨的問題。而每一次的退換貨都會產生物流的交易，從而使得成本增加。而使用本方法，用戶和商家都能直觀地得到準確的數據，商家可以通過三維數據給顧客推薦適合的尺碼，而用戶通過三維數據購買的衣服也能避免因為尺碼不合適而導致的退換貨問題；應用人體三維模型重建技術，服裝生產廠商還可以提供服裝定制的服務，不用采取傳統的手工測量的方式，直接通過三維模型來生成數據，通過遠程測量的三維模型采集的數據設計衣物，比傳統的手工測量的方式更加的精確和方便。并且通過該三維模型定制合適的居家健身計劃。

發明內容

為快速精確地獲取用戶的人體參數數據信息，通過二維圖片重建人體三維模型，本發明提出一種基于二維圖片的人體三維模型重建及參數測量方法。本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于圖片的人體三維重建及參數測量方法，包括步驟

S1：將獲取的二維圖片進行人體骨骼關鍵點檢測與關聯，得到關鍵點在二維圖片中的相對位置；

S2：根據關鍵點在二維圖片中的相對位置，進行二維圖片到正面法線圖與背面法線圖的轉換；

S3：利用二維圖片、正面法線圖與背面法線圖得到人體三維模型；

S4：將所述人體三維模型導入3d?Max，分割出人體的胸圍、腰圍、臀圍、肩寬的截面，進行模型參數的測量；同時測試多組數據，計算三維模型數據與人體真實數據之間的比例系數；

S5：將測量的三維模型數據乘以比例系數進行修正，得到真實的人體數據。

進一步地，步驟S1包括步驟

S11：構建人體骨骼關鍵點關聯卷積神經網絡，將獲取的圖片進行人體骨骼關鍵點關聯，人體骨骼關鍵點關聯是將人體不同關節點進行關聯，關聯的計算公式下：

L₁＝ω₁(F)?????????????????????????(1)

其中，F是由人體骨骼關鍵點關聯卷積神經網絡進行初始化并且微調的特征圖，ω₁是第一階段的人體骨骼關鍵點關聯卷積神經網絡，L₁是從特征圖F得到的特征映射；

S12：從階段t到階段p，將前一階段的預測與原始特征圖F一同輸入人體骨骼關鍵點關聯卷積神經網絡用于生成精確的預測，公式如下：

其中，ω_t是t階段的人體骨骼關鍵點關聯卷積神經網絡，p為人體骨骼關鍵點之間關聯階段的總數；

S13：在p次迭代之后，從最新預測的人體骨骼關鍵點關聯處開始，進行人體骨骼關鍵點的檢測，公式如下：