[发明专利]基于图像处理及图形学技术的戒指在线试戴系统实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于计算机图像处理和图形学技术的戒指在线试戴系统实现方法。

背景技术

网上购物已经成为大众喜闻乐见的一种消费方式。目前，互联网上已经出现了一些在线购买戒指的网站，这种销售模式正逐渐被消费者接受。但是，该类网络销售模式存在着一个共性的问题：消费者体验不够直接。用户无法获知网络上选定的一款戒指戴在自己的手上的特定效果。

专利《图形用户界面》(专利号：200680056095.2)是一个和本发明最接近的实现方案。在该专利提出的技术方案如下：一种图形用户界面，它接收第一对象的三维表示，提供用以指定第二对象的控件，并连同第二对象一起显示第一对象的三维表示。第一对象可以是人手，而第二对象可以是要根据该指定规格制成的珠宝戒指。

专利《图形用户界面》可以显示出指定规格的戒指佩戴在人手上的效果图。但其在实现上，它是基于对象的三维表示。其中的关键步骤，对齐和合成算法均是在三维空间进行实现。该专利存在着显然的缺陷：即在实际网络销售的环境下，要得到用户手型三维表示是非常困难、不切实际的。因此，该专利适用于离线应用，对于实时网络销售并无实际意义。

发明内容

本发明的目的是：用户输入一张二维的人手图像，并指定一款戒指，系统将这两个信息提交到服务器，生成合成图像。运算均在二维空间中进行。目前，数码相机大量普及，而且市场上大量手机均带拍摄功能。因此，这样的输入要求对用户来说比较友好。

本发明的技术方案为：一种基于计算机图像处理和图形学技术的戒指在线试戴系统实现方法，包括以下步骤：

步骤1：用户从系统终端从存储于系统服务器上的戒指数据库中选定所需戒指，并从系统终端输入其手形图形；

步骤2：系统服务器通过网络接收用户输入手形图形和戒指选定信息，从存储于硬件存储器上的戒指库中提取相应图像，将手形图形进行二值化，并提取手形轮廓线；

步骤3：系统服务器对手形轮廓线进行拐点提取，获得输入手形特征点矩阵，将其同存储于系统服务器上的典型手形数据库进行比对，计算变换矩阵，取误差最小的单应变换矩阵，其中P＝HQ，矩阵H为变换矩阵，P为输入手形的特征点矩阵，Q为数据库中某一个手形的特征点矩阵；

步骤4：系统服务器将步骤3所获取的变换矩阵作用于步骤2所述选取的戒指图形，即R＝HR′，矩阵H为变换矩阵，R′为所选定戒指图形，R为调整后的戒指图形，并将输入的人手图形和调整后的戒指图形叠加，获得最终合成图形，并将其发送到终端显示。

步骤2所述的二值化，是通过肤色颜色分类模型获取图形像素肤色/非肤色概率，并设定一肤色/非肤色概率阈值，进行判断并实现图像二值化的。

所述采用肤色分类模型判断图像像素肤色/非肤色的概率，分类模型包括BP神经网络、或决策树、或支持向量机模式识别常用的分类技术。

所述二值化过程是在对图像像素概率进行灰度近似并进行滤波的基础上进行的。

所述经典手形/戒指数据库，选取单色为图形背景。

术语解释：

计算机图像处理：是指将图像信号转换成数字格式并利用计算机对其进行处理的过程。其内容十分丰富包括有数字图像变形技术、图像的傅立叶分析技术、图像分割、边缘提取、形状描述、形态学分析、图像压缩编码、彩色图像处理、修复与区域分割等。

计算机图形学：是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。是近30年来发展迅速、应用广泛的新兴学科，是计算机科学最活跃的分支之一。

模式识别：指对表征事物或现象的各种形式的(数值的、文字的和逻辑关系的)信息进行处理和分析，以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程，是信息科学和人工智能的重要组成部分。模式识别又常称作模式分类。

分类模型(分类器)：模式识别中用于分类的数学模型。分类器的使用包括两个过程：训练和应用。在训练过程中，用户提供带有数据标签的训练数据，提供给分类器，调整分类器的参数，使其达到最佳的性能。将训练好的分类模型使用在应用过程中，模型就可以自动识别出数据的标签。它是模式识别的核心研究内容之一。