[发明专利]一种基于单张图像的人体重建与成衣定制数据采集方法

说明书

本发明公开了一种基于单张图像的人体重建与成衣定制数据采集方法包括，通过向人体重建网络输入单张彩色图像，重构人体网格模型；从人体网格模型中抽取顶点得到降采样后的人体表面点云模型；通过几何约束信息从人体表面点云模型中快速选取人体关键点；利用人体关键点求解人体服装定制数据；本发明通过结合深度学习策略，实现了从单张图像中重建人体三维模型，解决了三维重建中硬件依赖的问题，降低了人体三维重建门槛；同时使用基于几何约束确定的人体关键点来选取测量对象，提升了人体测量数据的精度与速度。

技术领域

本发明涉及三维人体重建、人体测量学以及点云数据处理的技术领域，尤其涉及一种基于单张图像的人体重建与成衣定制数据采集方法。

背景技术

目前，对于人体测量数据的采集系统相关成果，往往需要搭建专门的人体数据采集系统，系统中包含支架、旋转平台、各类传感器等；难以做到从单张输入的彩色图片直接估计出三维人体模型对应的测量参数。例如，基于三维人体模型的尺寸测量和拟合的方法主要用于处理从Kinect采集的三维模型，使用神经网络回归人体各部位的测量数据；但是，难以用于处理常见的图像输入。

基于三维扫描的人体尺寸测量方法使用双目立体视觉实现人体点云重建，并在此基础上实现了人体数据测量；然而文中所使用的是自研的基于双目立体视觉三维扫描设备，难以普及。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明提供了一种基于单张图像的人体重建与成衣定制数据采集方法，能够有效解决搭建大型人体扫描系统费时、成本高昂的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，通过向人体重建网络输入单张彩色图像，重构人体网格模型；从所述人体网格模型中抽取顶点得到降采样后的人体表面点云模型；通过几何约束信息从所述人体表面点云模型中快速选取人体关键点；利用所述人体关键点求解人体服装定制数据。

作为本发明所述的基于单张图像的人体重建与成衣定制数据采集方法的一种优选方案，其中：所述人体重建网络包括一组3D编解码器和一组2D编解码器。

作为本发明所述的基于单张图像的人体重建与成衣定制数据采集方法的一种优选方案，其中：还包括，通过所述2D编解码器提取二维图像中的隐式像素特征，而后通过所述3D编解码器将所述隐式像素特征映射到隐式体素空间。

作为本发明所述的基于单张图像的人体重建与成衣定制数据采集方法的一种优选方案，其中：重构所述人体网格模型包括，将隐式体素空间特征与所述隐式像素特征进行对齐融合，并将对齐融合结果传入到隐式表面函数；通过所述隐式表面函数判定三维空间中人体表面的有效分割，从而生成包含人物细节的人体网格模型。

作为本发明所述的基于单张图像的人体重建与成衣定制数据采集方法的一种优选方案，其中：所述人体关键点包括肩点、后颈点、乳尖点、后腰点；使用人体关键点的三维坐标作为所述几何约束信息，结合姿态调整后的点云模型确定人体关键点。

作为本发明所述的基于单张图像的人体重建与成衣定制数据采集方法的一种优选方案，其中：所述姿态调整包括，通过完全随机采样控制输出人体表面点云的规模，完成人体表面点云的降采样；对经过降采样后的表面点云，创建方向包围盒；利用所述方向包围盒将所述表面点云移动到世界坐标原点，并保证包围盒的坐标系与世界坐标系方向一致，完成人体表面点云模型的降采样与姿态调整。