[发明专利]一种人体三维扫描方法

说明书

本公开涉及一种人体三维扫描方法，所述方法将深度图像数据转化为点云数据，通过对点云数据进行滤波、配准和融合后，建立人体三维模型。本公开方法中深度数据转化为点云数据的转化操作、以及点云数据的滤波、配准和融合有利于并行执行，可以实现实时配准和点云融合，消除人体抖动引起的误差，提高人体三维建模的精度。

技术领域

本公开涉及三维测量领域中人体三维数据测量，具体地讲，涉及一种人体三维扫描方法。

背景技术

人体三维扫描通过光学测量的方式获得人体的三维模型和人体尺寸，广泛用于3D打印、游戏动画制作、个性化定制和医学研究等领域。例如，应用3D打印技术打印人体模型时，需要事先通过人体扫描获得人体数据；而在游戏动画制作方面，人体扫描获得的真实的人体模型增加了游戏或动画的趣味性和可看性；另外，随着人们生活水平的提高，个性化定制成为服装行业的发展趋势，通过人体扫描，自动计算人体模型的各个尺寸，人们可以很方便快捷地获取人体尺寸，应用于服装定制和虚拟试衣。因此，如何快速、精确得获取人体全身或者局部的三维数据，在实际应用中至关重要。

目前，国内外出现的商业化的人体扫描系统一般应用结构光和激光扫描原理，用于人体的静态扫描，由于结构光扫描时，一般要向人体投射十几幅光栅图案，而激光扫描时，激光光条要沿某个方向移动直到条纹扫过全身的区域，所以，这两种方法的共同缺陷是：设备成本昂贵，扫描耗时较长，人体站立期间不可避免的产生抖动，导致扫描精度较差。

发明内容

本公开为克服现有人体扫描技术的缺陷和不足，提出一种人体三维扫描方法，所述方法包括下述步骤：

S100、获取人体当前帧深度图像数据；

S200、将所述深度图像数据转化为点云数据，将其作为第一点云数据；

S300、对所述第一点云数据进行滤波，获得第一无噪声点云数据；

对上一帧对应的第二点云数据进行滤波，获得第二无噪声点云数据；

S400、将当前帧对应的第一无噪声点云数据和上一帧对应的第二无噪声点云数据进行配准，获得刚体转换矩阵；

S500、基于所述刚体转换矩阵，将所述当前帧的深度图像数据与前面帧的深度图像数据进行融合，获得融合后的点云数据，将其作为第二点云数据；

S600、若当前帧为最后一帧，执行步骤S700；

否则，获取当前帧相邻的下一帧深度图像数据，返回步骤S200；

S700、利用最后一帧对应的第二点云数据，建立人体三维模型。

本公开方法中深度数据转化为点云数据中的转化操作、以及点云数据的滤波、配准和融合操作有利于并行执行，可以实现实时配准和点云融合，消除人体抖动引起的误差，提高人体三维建模的精度。

附图说明

图1本公开一个实施例中关于测量装置布置示意图；

图2本公开一个实施例中采用的Kinect相机的组成示意图；

其中：1、麦克风阵列；2、指示灯；3、红外投射器；4、彩色相机；5、红外相机；

图3本公开一个实施例中关于人体三维扫描流程示意图；

图4本公开一个实施例中关于点云滤波流程示意图；

图5本公开一个实施例中深度图生成截断符号距离函数过程示意图。

具体实施方式

下面实施例结合附图阐述本公开中的人体三维方法。