[发明专利]3D人体扫描数字建模车

权利要求书

1.一种基于3D人体扫描数字建模车的3D人体扫描数字建模方法，所述3D人体扫描数字建模车包括：扫描舱、数字处理舱、支撑系统、车辆动力系统以及控制模块；其中，汽车动力系统安装在建模车底部，该汽车动力系统连接了控制模块，该控制模块检测该汽车动力系统是否运转；该扫描舱中设置了扫描系统和支撑系统；支撑系统用于支撑扫描系统，支撑系统连接控制模块，该控制模块能够获取支撑系统的倾斜状态，并为扫描系统以及支撑系统提供水平状态的物理校正；扫描系统连接数字处理舱中的微机，从而进行数字校正以及3D图像合成；扫描系统包括多个扫描设备，多个扫描设备两两一组位于支撑圆台圆形边缘的一条直径两端；

其特征在于：

3D人体扫描数字建模方法包括：

S1、控制模块检测3D人体扫描数字建模车是否处于驾驶状态；

S2、如果处于非驾驶状态，判断是否开启物理校正，如果不开启物理校正，则回到步骤S1结束的状态，继续等待是否开启物理校正；

S3、如果判断需要开启物理校正，则进行物理校正；当开启物理补偿功能时，水平检测元件将数据传送到控制模块中，通过控制模块采用加权平均法或者卡尔曼滤波法对于多个水平检测元件检测数据的融合从而获得检测支撑圆台的倾斜方向和角度，通过控制模块中的补偿模块计算出支撑圆台需要补偿的方向和角度，控制模块根据计算出的需要补偿的方向和角度，分别驱动多个微型马达进行旋转从而进一步带动其对应的可伸缩支撑件独立地上下伸缩运动；

S4、检测数字信号偏移量，采用一对摄像头对对面方向的扫描设备两侧的校正标尺进行拍摄，其拍摄到的条纹图案信号被传送到数字建模舱中的微机中，该拍摄到的条纹图像与预存的标准条纹图像进行比较，获得偏移量；

采用每组扫描设备的一对摄像头对对向方向的另一扫描设备两侧的校正标尺进行拍摄，其拍摄到的条纹图案信号被传送到数字建模舱中的微机中，该拍摄到的条纹图像与预存的标准条纹图像进行比较，获得各个坐标下的各轴偏移值：ΔS(z)、ΔS(x)、ΔS(y)，其中z为高度坐标，x 为与高度方向垂直的平面内水平方向坐标，y为与高度方向垂直的平面内前后方向的坐标；ΔS(z)为在高度坐标为z时的高度方向偏移量，ΔS(x)为在水平坐标为x处的偏移量，ΔS(y)为在前后坐标为y处的偏移量；

S5、启动各组摄像头进行扫描，通过一对摄像头对待测试体进行云点数据收集，云点收集过程中，支撑圆台上旋转台，带动被扫描者进行旋转，多组摄像头对其进行拍摄并获取云点数据，云点数据包括(x，y，z)坐标，其中，z为高度坐标，x为与高度方向垂直的平面内水平方向坐标，y为与高度方向垂直的平面内前后方向的坐标；

S6、根据数字信号偏移值校正扫描数据，通过上述偏移值获得补偿后的云点数据坐标(Xc，Yc，Zc)坐标， 其中：

Xc＝x(1+(ΔS(x))²)

Yc＝y(1+2ΔS(y))

Zc＝z(1+(ΔS(z))²)

S7、在获得补偿后的云点数据坐标数据后需要对补偿后的云点数据坐标进行配准，采用提取点云数据的主轴方向用于配准，首先构建点云数据的协方差矩阵，根据协方差矩阵计算点补偿后的云数据的主轴向量，然后求出待匹配点云数据主方向之间的旋转矩阵与平移矩阵；根据旋转矩阵与平移矩阵依次算出n片数据在一个世界坐标系中的坐标以及n片数据之间的旋转角度，通过图像合成实现三维构图。