三维人体尺寸测量方法、系统及计算机可读存储介质与流程

技术特征：
1.一种三维人体尺寸测量方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：获取待测人体的原始三维模型；s2：对所述原始三维模型进行预处理，得到预处理后的三维模型；s3：提取所述预处理后的三维模型的骨骼点的坐标；s4：根据所述骨骼点的坐标和所述预处理后的三维模型计算多人线性骨骼蒙皮模型smpl的形变参数，根据所述形变参数得到所述预处理后的三维模型经过smpl形变后的标准三维模型；s5：根据所述预处理后的三维模型对所述经过smpl形变后的标准三维模型进行非刚性配准，得到修正后的标准三维模型，其中，所述修正后的标准三维模型用于三维人体尺寸测量。2.如权利要求1所述的三维人体尺寸测量方法，其特征在于，提取所述预处理后的三维模型的三维骨骼点的坐标包括如下步骤：s21：将所述预处理后的三维模型的正面和背面分别进行投影，得到两幅二维图像；s22：使用主动形状模型算法分别提取所述二维图像上24个骨骼点，将所述24个骨骼点映射回所述预处理后的三维模型，其中，每个所述骨骼点对应两个空间点，将所述空间点的均值坐标作为最终的骨骼点的坐标。3.如权利要求2所述的三维人体尺寸测量方法，其特征在于，将所述预处理后的三维模型的正面和背面分别进行投影，得到两幅二维图像的方法包括：s211：使用主成分分析算法将所述预处理后的三维模型转正；s212：分别在所述预处理后的三维模型的正前方和正后方设置虚拟相机将所述预处理后的三维模型投影到二维空间中，同时获取所述预处理后的三维模型的顶点映射得到所述二维图像。4.如权利要求3所述的三维人体尺寸测量方法，其特征在于，所述虚拟相机的内参数根据如下公式求得：cx＝0.5*wcy＝0.5*h*h其中，cx、cy是主点坐标，fx、fy是虚拟相机的焦距，w、h分别是虚拟相机拍摄的图像的宽、高，x、y分别是虚拟相机的照射范围的宽、高；根据所述虚拟相机的内参数确定所述预处理后的三维模型的顶点在所述二维图像中坐标位置(u,v)：坐标位置(u,v)：
5.如权利要求4所述的三维人体尺寸测量方法，其特征在于，根据所述骨骼点的坐标和所述预处理后的三维模型计算smpl形变参数包括如下步骤：s41：通过所述骨骼点的坐标获取人体头顶位置1个点、左右手尖2个点与左右脚2个点，以smpl标准模型中的双脚与肩同宽、双手伸开、垂直站立的姿势的姿态参数作为基础，设计能量函数e1，根据所述能量函数e1求解smpl形变参数的体态参数；能量函数e1如下所示：e1＝min(w1*||head_t-head|| w2*(||hand_t_l-hand_l|| ||hand_t_r-hand_r||) w3*(||foot_t_l-foot_l|| ||foot_t_r-foot_r||) w4*shape_prior(betas))s42：通过所述骨骼点的坐标获取人体的头顶位置1个点、左右手尖2个点与左右脚2个点，以smpl标准模型中的双脚与肩同宽、双手伸开、垂直站立的姿势的姿态参数作为基础，设计能量函数e2，根据所述能量函数e2优化姿态参数，获得标准模型的姿态参数；能量函数e2如下所示：e2＝min(w1*||head_t-head|| w2*(||hand_t_l-hand_l|| ||hand_t_r-hand_r||) w3*(||foot_t_l-foot_l|| ||foot_t_r-foot_r||) w4*pose_prior(poses))其中，shape_prior(betas)是体型参数对应的形状先验分布，pose_prior(poses)是姿态参数对应的形状先验分布，head_t、hand_t_l、hand_t_r、foot_t_l、foot_t_r分别是smpl标准模型中头顶、左手、右手、左脚、右脚的坐标，head、hand_l、hand_r、foot_l、foot_r分别是人体的头顶、左手、右手、左脚、右脚的坐标，w1、w2、w3、w4分别是权重参数。6.如权利要求5所述的三维人体尺寸测量方法，其特征在于，根据所述预处理后的三维模型对所述经过smpl形变后的标准三维模型进行非刚性配准，得到修正后的标准三维模型包括：s51：所述预处理后的三维模型的骨骼点的坐标和所述经过smpl形变后的标准三维模型的骨骼点的坐标，使用最小二乘法计算旋转矩阵r和平移矩阵t，对所述经过smpl形变后的标准三维模型进行旋转和平移与所述预处理后的三维模型初步对齐；s52：使用非刚性迭代最近点算法，将所述经过smpl形变后的标准三维模型进行拉伸，与所述预处理后的三维模型匹配后得到所述修正后的标准三维模型。7.如权利要求6所述的三维人体尺寸测量方法，其特征在于，获取待测人体的原始三维模型包括：获取待测人体在双脚与肩同宽、双手伸开、垂直站立的姿势的原始三维模型；所述原始三维模型包括顶点信息和面片信息。8.如权利要求1-7任一所述的三维人体尺寸测量方法，其特征在于，还包括：s6：预先定义尺寸提取规则，使用所述尺寸提取规则对所述修正后的标准三维模型进行尺寸提取，获得尺寸信息。9.一种三维人体尺寸测量系统，其特征在于，包括：第一单元：用于获取待测人体的原始三维模型；第二单元：用于对所述原始三维模型进行预处理，得到预处理后的三维模型；第三单元：用于提取所述预处理后的三维模型的骨骼点的坐标；第四单元：用于根据所述骨骼点的坐标和所述预处理后的三维模型三维模型计算多人线性骨骼蒙皮模型smpl的形变参数，根据所述形变参数得到所述预处理后的三维模型经过
smpl形变后的标准三维模型；第五单元：用于根据所述预处理后的三维模型对所述经过smpl形变后的标准三维模型进行非刚性配准，得到修正后的标准三维模型，其中，所述修正后的标准三维模型用于三维人体尺寸测量。10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一所述方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种三维人体尺寸测量方法、系统及计算机可读存储介质，方法包括：获取待测人体的原始三维模型；对原始三维模型进行预处理，得到预处理后的三维模型；提取预处理后的三维模型的骨骼点的坐标；根据骨骼点的坐标和所述预处理后的三维模型计算多人线性骨骼蒙皮模型SMPL的形变参数，根据形变参数得到预处理后的三维模型经过SMPL形变后的标准三维模型；根据预处理后的三维模型对经过SMPL形变后的标准三维模型进行非刚性配准，得到修正后的标准三维模型，其中，修正后的标准三维模型用于三维人体尺寸测量。更真实的还原三维模型，从而获得更精确人体尺寸结果；可以事先定义测量方式和测量关部位，有很大的灵活性和易用性。性。性。


技术研发人员：任茂栋 谭方 冯超 庞鑫
受保护的技术使用者：西安奥比拓疆科技有限公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/3/3