[发明专利]一种虚拟三维体感建模方法、装置及系统

权利要求书

1.一种虚拟三维体感建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

创建人体预设模型，根据人体预设模型预测得到三维人体预设模型点云；

获取体感设备采集的人体深度图像，将人体深度图像转化为三维人体点云；

将转化得到的三维人体点云和预测得到的三维人体预设模型点云进行匹配，计算体感设备的位姿；

根据计算得到的体感设备的位姿，将三维人体点云融合到现有的人体预设模型点云中，得到三维融合模型。

2.如权利要求1所述的虚拟三维体感建模方法，其特征在于，将三维人体点云融合到人体预设模型中，得到三维融合模型，具体包括如下子步骤：

对三维人体点云和人体预设模型点云进行预处理；

将预处理后的三维人体点云和人体预设模型进行模型配准和融合；

将融合后的模型进行边界腐蚀去除毛刺使边界光滑。

3.如权利要求2所述的虚拟三维体感建模方法，其特征在于，对三维人体点云和人体预设模型点云进行预处理具体包括几何畸变矫正、噪声抑制和滤波。

4.如权利要求2所述的虚拟三维体感建模方法，其特征在于，进行模型配准和融合处理，具体为：

分别计算三维人体点云和人体预设模型的梯度场，使用三维人体点云的梯度场替换人体预设模型相应处的梯度场，得到融合后的模型梯度场；

根据融合后模型的梯度场计算融合后模型的散度，根据融合后图像的散度计算融合后模型的像素值矩阵。

5.一种虚拟三维体感建模装置，其特征在于，包括：

人体预设模型创建模块，用于创建人体预设模型，根据人体预设模型预测得到三维人体预设模型点云；

三维人体点云构建模块，用于获取体感设备采集的人体深度图像，将人体深度图像转化为三维人体点云；

体感设备位姿计算模块，用于将转化得到的三维人体点云和预测得到的三维人体预设模型点云进行匹配，计算体感设备的位姿；

三维融合模型构建模块，用于根据计算得到的体感设备的位姿，将三维人体点云融合到现有的人体预设模型点云中，得到三维融合模型。

6.如权利要求5所述的虚拟三维体感建模装置，其特征在于，三维融合模型构建模块具体包括预处理子模块、配准融合子模块和边界处理子模块；

预处理子模块对三维人体点云和人体预设模型点云进行预处理；配准融合子模块将预处理后的三维人体点云和人体预设模型进行模型配准和融合；边界处理子模块将融合后的模型进行边界腐蚀去除毛刺使边界光滑。

7.如权利要求6所述的虚拟三维体感建模装置，其特征在于，预处理子模块具体用于对三维人体点云和人体预设模型点云进行几何畸变矫正、噪声抑制和滤波。

8.如权利要求6所述的虚拟三维体感建模装置，其特征在于，配准融合子模块具体用于分别计算三维人体点云和人体预设模型的梯度场，使用三维人体点云的梯度场替换人体预设模型相应处的梯度场，得到融合后的模型梯度场；根据融合后模型的梯度场计算融合后模型的散度，根据融合后图像的散度计算融合后模型的像素值矩阵。

9.一种虚拟三维体感建模系统，其特征在于，包括如权利要求5-8任一项所述的虚拟三维体感建模装置，还包括体感设备和高清显示器。

10.如权利要求9所述的虚拟三维体感建模系统，其特征在于，体感设备用于采集人体深度图像。