[发明专利]一种基于双目立体的身体模型测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于双目立体的身体模型测量装置，其特征在于：包括双目相机和若干单色LED发光管，所述的单色LED发光管在通电状态时能够点亮发出波长稳定的单色光，所述的单色LED发光管阵列状贴覆在人体表面，所述的人体表面分为正面和反面；每一行单色LED发光管的负极均相互连接并通过一组负极控制器与电源负极连接；每一列单色LED发光管的正极均相互连接并通过一组正极控制器与电源正极连接；所述的负极控制器、正极控制器均与控制器信号连接，所述的控制器用于控制负极控制器、正极控制器的开关状态，所述的单色LED发光管在同一时间有且只有一组处于工作状态；所述的双目相机的两组镜头均水平拍摄，所述的双目相机的两组镜头用于同时拍摄人体正面或反面内每个单色LED发光管坐标位置图像，存在若干单色LED发光管在点亮时既能够在拍摄人体正面时被双目相机的两组镜头拍摄到，也能够在拍摄人体反面时被双目相机的两组镜头拍摄到；通过两组镜头在拍摄任意一组单色LED发光管时的焦距和该单色LED发光管在拍摄图像中的坐标位置计算得到每一个单色LED发光管的精确空间坐标。

2.根据权利要求1所述的一种基于双目立体的身体模型测量装置，其特征在于：所述的人体表面覆盖有弹力线交错制成的弹力线网格，所述的单色LED发光管固定设置在弹力线网格的交点处。

3.一种基于双目立体的身体模型测量方法，其特征在于：在人体表面阵列贴覆单色LED发光管，所有单色LED发光管在同一时间有且只有一组处于点亮状态，存在若干单色LED发光管在点亮时既能够在拍摄人体正面时被双目相机的两组镜头拍摄到，也能够在拍摄人体反面时被双目相机的两组镜头拍摄到，具体测量步骤如下：步骤1，水平固定双目相机，使双目相机水平拍摄，将人体正面朝向双目相机，所述的人体正面所在竖直面与双目相机拍摄方向垂直；步骤2，在单色LED发光管在同一时间有且只有一组处于工作状态的控制标准下，控制器驱动第一组单色LED发光管处于点亮状态；步骤3，双目相机同时拍摄一组点亮的单色LED发光管获得两张图像，在同一坐标系中获取两张图像中单色LED发光管中心位置坐标；步骤4，根据两张图像中单色LED发光管中心位置坐标、相机的焦距和双目相机镜头中心的距离，确定对应单色LED发光管的空间位置坐标；步骤5，控制器驱动第一组单色LED发光管断电熄灭，同时驱动第二组单色LED发光管处于点亮状态，重复步骤3至步骤4，直至遍历全部单色LED发光管；步骤6，完成人体正面全部单色LED发光管空间坐标位置的采集；步骤7，在水平方向上调整水平双目相机和人体之间的相对位置，使人体反面朝向双目相机，所述的人体反面所在竖直面与双目相机拍摄方向垂直；步骤8，重复步骤2至步骤5，完成人体反面全部单色LED发光管空间坐标位置的采集；步骤9，利用点亮时既能够在拍摄人体正面时被双目相机的两组镜头拍摄到，也能够在拍摄人体反面时被双目相机的两组镜头拍摄到的若干单色LED发光管在两次采集过程中的坐标数据，以人体正面单色LED发光管空间坐标位置为基准，根据相对位置关系调整人体反面各个单色LED发光管的空间坐标，形成人体表面相对位置正确的三维坐标点集；步骤10，获取相对位置正确的人体表面全部单色LED发光管空间坐标位置集合后，通过网格构建方法完成人体三维模型构建。

4.根据权利要求3所述的一种基于双目立体的身体模型测量方法，其特征在于：所述的步骤3中，采集到在同一坐标系中获取两张图像中单色LED发光管中心位置坐标分别为P1(x1,y1)和P2(x2,y2)，由于双目相机的两组镜头水平拍摄，则Y＝y1＝y2。

5.根据权利要求4所述的一种基于双目立体的身体模型测量方法，其特征在于：所述的步骤4中，确定对应单色LED发光管的空间坐标位置(x，y，z)：

式中，d为视差,d＝|x2-x1|,f为相机的焦距，b为基线即双目相机镜头中心的距离。

6.根据权利要求3所述的一种基于双目立体的身体模型测量方法，其特征在于：所述的步骤10中，获取全部单色LED发光管中心位置精确坐标后，人体三维模型构建的方法包括但不限于基于多项式拟合的NURBS模型重建方法，基于层次B样条的网格模型重建方法，三角形网格模型重建方法和四边形网格模型重建方法。

7.根据权利要求3所述的一种基于双目立体的身体模型测量方法，其特征在于：所述的双目相机的两组镜头均覆盖有滤色片，所述的滤色片用于过滤单色LED发光管所用颜色之外的其他颜色，使拍摄得到的图片中仅有点亮的单色LED发光管图像。