[发明专利]基于单视角RGBD传感器的虚拟试鞋方法

权利要求书

1.一种基于单视角RGBD传感器的虚拟试鞋方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一，设置工作区域，将RGBD相机的视角覆盖工作区域；

步骤二，用户站在工作区域内，RGBD相机采集其数据，然后确定脚部的位置、方向和大小；

步骤三，将鞋的三维模型投影至当前相机视角下，并与实时场景的RGB数据进行融合。

2.根据权利要求1所述的基于单视角RGBD传感器的虚拟试鞋方法，其特征在于：步骤一中，确定RGBD相机与世界坐标系的关系，设定RGB传感器采集的彩色图像信息为Ic，深度传感器采集的深度图像信息为I_d，深度图像信息上的任意像素点为p(u,v),其值为该点的深度信息记为d，该像素点对应的世界坐标系下的三维点P_w(x,y,z)，存在如下关系：

3.根据权利要求1所述的基于单视角RGBD传感器的虚拟试鞋方法，其特征在于：步骤一中，选取若干地面的像素点及其坐标，利用矩阵的SVD分解算法拟合得到参数A,B,C,D，从而定位了在以深度传感器相机坐标系为世界坐标系的地面平面，p(u,v)对应的三维点P_w(x,y,z)均处于同一平面S:f(A,B,C,D)＝0下，满足：S:A*(P)_w(x)+B*(P)_w(y)+C*(P)_w(z)+D＝0(2)。

4.根据权利要求3所述的基于单视角RGBD传感器的虚拟试鞋方法，其特征在于：步骤一中，在世界坐标系中设虚拟深度传感器C_v，设定它内外参数K_v,R_v2d和t_v2d，根据C_d和C_v的坐标关系，通过将C_d获取的深度信息I_d映射到C_v得到新视角下的场景点之间的深度关系图像数据I_v。

5.根据权利要求4所述的基于单视角RGBD传感器的虚拟试鞋方法，其特征在于：C_v相对于C_d的外参变换H_4×4关系满足：

根据H可以获得外参数R_v2d和t_v2d。

6.根据权利要求1所述的基于单视角RGBD传感器的虚拟试鞋方法，其特征在于：步骤二中，在用户进入有效区域前，积累采集场景的深度信息，加权平均后定义为背景深度信息当用户进入有效区域后实时采集到的每一帧深度信息与之做差，小于一定阈值的点为是背景点，赋零值；反之，则认为该像素点为前景点，赋当前帧的深度值，即：

其中th为深度传感器的系统误差。

7.根据权利要求2所述的基于单视角RGBD传感器的虚拟试鞋方法，其特征在于：步骤二中，将C_d拍摄到的深度信息转化为三维点云，然后利用C_v从上向下观测得到脚步的顶视信息；根据公式(1)上每一个有效像素点p_d都可以得到C_v相机坐标系下的三维点P_d,然后通过C_v的内参K_v以及相对于C_d的外参数R_v2d和t_v2d反投影得到像素点p_v,进而得到I_v,即：

8.根据权利要求7所述的基于单视角RGBD传感器的虚拟试鞋方法，其特征在于：在各自计算过程的最后一步加入连通域检测机制，选取最大的连通域作为脚部信息的待选区域，从而将剩余的区域作为噪声区域进行过滤。