[发明专利]基于体感特征参数提取的立体试衣方法

摘要

本发明涉及基于体感特征参数提取的立体试衣方法，用于移动式的Kinect摄像头、RFID扫描器、至少一件带有RFID标签的服装、服装模型参数数据库、人体模型参数数据库、中央处理器、触摸式显示屏和试衣背景生成器所形成的立体试衣系统。在构建服装试衣模型及生成人体原始动态模型后，试衣背景生成试衣背景；人体模型参数数据库生成匹配具有试衣者真实面部图像的人体实际动态模型，并由服装模型参数数据库得到虚拟服装试衣模型；服装模型参数数据库将虚拟服装试衣模型自适应套置到对应的人体实际动态模型上；触摸式显示屏设定虚拟服装试衣模型展示时所变形的最大变形形变区域及虚拟服装试衣模型在变形时的形变速率，以供试衣者获取对应的满意服装。

主权项

基于体感特征参数提取的立体试衣方法，用于由移动式的Kinect摄像头、RFID扫描器、至少一件带有RFID标签的服装、服装模型参数数据库、人体模型参数数据库、中央处理器、触摸式显示屏和试衣背景生成器所形成的立体试衣系统，其特征在于，包括如下步骤1至步骤8：步骤1，通过RFID扫描器扫描各服装上的RFID标签，获取各服装所对应的服装参数，并将获取的服装参数保存到服装模型参数数据库中，然后由服装模型参数数据库生成与所获取服装参数相对应的原始服装模型；服装参数至少包括服装质地、服装领口大小、服装宽度、服装长度和服装袖长，服装质地表征着服装布料的密度；其中，服装模型参数数据库生成所述原始服装模型的过程包括如下步骤1‑1至步骤1‑3：步骤1‑1，设定所要生成的原始服装模型上的两个原始质点分别为i和j，得到两个原始质点i和j之间的距离为lij；原始质点i的坐标为(xi,yi,zi)，原始质点j的坐标为(xj,yj,zj)；步骤1‑2，根据服装所对应的服装质地以及服装质地所对应的补偿指数常量，由服装模型参数数据库预设原始服装模型建模时的各质点坐标的空间位移指数；空间位移指数标记为△，其中：原始服装模型上各质点坐标的空间位移指数λ为与服装质地所对应的补偿指数常量；步骤1‑3，根据所得原始服装模型建模时的各质点坐标的空间位移指数，得到所建原始服装模型上对应两个质点经空间位移变化后的新坐标，从而得到所获取服装参数的原始服装模型；其中：原始质点i和原始质点j经空间位移变化后的质点分别对应标记为i'和j'；质点i'的坐标为(xi',yi',zi')，质点j'的坐标为(xj',yj',zj')；质点i'和j'之间的距离为l′ij；其中：xi'＝xi+△，yj'＝yj+△；zj'＝zj+△；△为步骤1‑2中所对应的空间位移指数；步骤2，在立体试衣系统中预先存储人体初始模型，并由立体试衣系统根据外部输入的人体的体感特征参数，生成针对不同体感特征参数的人体原始动态模型；体感特征参数至少包括有身高参数、肩宽参数、胸围参数、腰围参数、臀围参数、臂长参数、腿长参数、腿粗细度参数、脚长参数、脚宽参数和脖子粗细度参数；其中，人体原始动态模型的生成过程至少包括如下步骤2‑1至步骤2‑5：步骤2‑1，立体试衣系统提取预先存储的人体初始模型的体感特征参数中各长度原始参数数据；其中，立体试衣系统预先存储的人体初始模型标记为C0，长度原始参数数据至少包括身高参数、肩宽参数、胸围参数、腰围参数、臀围参数、臂长参数、腿长参数、腿粗细度参数、脚长参数、脚宽参数和脖子粗细度参数；步骤2‑2，对所述人体初始模型的体感特征参数中的各长度原始参数数据进行初始化，以得到人体初始模型中对应初始化后的长度原始参数数据值；其中，人体初始模型中初始化的长度原始参数数据集合为S0＝{身高参数，肩宽参数，胸围参数，腰围参数，臀围参数，臂长参数，腿长参数，腿粗细度参数，脚长参数，脚宽参数，脖子粗细度参数}；n＝1,2,…,11；设定人体初始模型中初始化后的长度原始参数数据值标记为Lxn，xn表示人体初始模型中经初始化后的第n个长度原始参数；步骤2‑3，根据所接收外部输入的人体的体感特征参数，提取针对人体的长度数据，并筛选得到与步骤2‑1相对应的长度参数数据；其中，设定筛选得到的长度参数数据标记为L'yn，yn表示与xn相对应的人体长度参数数据名称；步骤2‑4，根据步骤2‑2中的长度原始参数数据值Lxn以及外部输入的对应长度参数数据值L'yn，得到构建人体原始动态模型时分别与各长度参数数据相对应的匹配修正误差参数值；其中，与人体原始动态模型中第n个长度参数数据相对应的匹配修正误差参数值标记为ωn：ωn=12·(Πk=111L′ykΠk=111Lxk+Σk=111L′ykΣk=111Lxk)·L′ynLxn;n=1,2,...,11;]]>步骤2‑5，根据所得匹配修正误差参数值ωn以及人体初始模型中初始化的长度原始参数数据值Lxn，生成针对不同体感特征参数的人体原始动态模型；其中，所构建的人体原始动态模型中对应的各长度参数标记为Lyn：Lyn＝Lxn+ωn；n＝1,2,…,11；步骤3，试衣背景生成器根据中央处理器的命令，预先生成针对不同试衣环境的试衣原始背景数据库；在试衣者携带所要试穿服装进入立体试衣区后，由RFID扫描器在扫描试该穿服装上的RFID标签以获取该试穿服装所对应的各服装参数后，由RFID扫描器将该试穿服装对应的服装参数发送给中央处理器；由移动式的Kinect摄像头通过围绕试衣者至少移动一周圈的方式采集试衣者的实际体感特征参数以及该试衣者的真实面部图像，并将获取的试衣者实际体感特征参数以及真实面部图像发送给人体模型参数数据库；步骤4，人体模型参数数据库根据所存储的试衣者的实际体感特征参数以及真实面部图像，生成匹配该试衣者且具有该试衣者真实面部图像的人体实际动态模型；服装模型参数数据库根据所要试穿服装对应的服装参数调取对应的原始服装模型；服装模型参数数据库根据中央处理的试衣命令将原始服装模型作微调整，得到虚拟服装试衣模型；其中，服装模型参数数据库微调整服装试衣模型以得到虚拟服装试衣模型的过程包括如下步骤4‑1至步骤4‑5：步骤4‑1，中央处理器设置原始服装模型的预设形变控制参数Pclothes，由中央处理根据试衣者的体感特征参数Puser设置原始服装模型在水平方向的最大形变指标Smax以及最小形变指标Smin；其中，原始服装模型的预设形变控制参数一一对应着步骤1中的服装领口大小、服装宽度、服装长度和服装袖长；预设形变控制参数Pclothes与试衣者的体感特征参数Puser一一对应；步骤4‑2，中央处理器根据原始服装模型的预设形变控制参数Pclothes、试衣者的体感特征参数Puser、原始服装模型在水平方向的最大形变指标Smax以及最小形变指标Smin，计算得到对应原始服装模型在试衣时的服装参数的自适应试衣形变比例R，并由中央处理器将所得服装参数的自适应试衣形变比例R发送给服装模型参数数据库处理：当Puser≥Pclothes时，该原始服装模型试衣时的服装参数的自适应试衣形变比例R调整为当Puser<Pclothes时，该原始服装模型试衣时的服装参数的自适应试衣形变比例R调整为步骤4‑3，服装模型参数数据库根据服装参数的自适应试衣形变比例R，对该原始服装模型所对应的各原始服装参数按照自适应试衣形变比例R进行同比例的调整，以得到符合人体舒适度的微调整服装试衣模型；步骤4‑4，服装模型参数数据库预设风力指数，并根据微调整服装试衣模型所对应的服装质地参数和服装参数的自适应试衣形变比例R，得到微调整服装试衣模型上各质点的虚拟试穿空间位移指数；其中，微调整服装试衣模型上任一质点x的虚拟试穿位空间移指数记为ζ(x)：ζ(x)=ρ(x)·SC·g+fwx·cosθR·Ψ·cosα;fwx=kw·(vw-vx);]]>C为微调整服装试衣模型，ρ(x)为微调整服装试衣模型C上任一质点x处的密度，ρ(x)表征着对应的服装质地参数，SC为微调整服装试衣模型C的整体表面积，g为试衣者所处地理位置的重力加速度，fwx为微调整服装试衣模型C上质点x所受到的风力，θ为风力方向与重力加速度方向之间的夹角；kw为预设风力指数常量，vw为风速大小，vx为微调整服装试衣模型C上质点x的速度，Ψ表示微调整服装试衣模型C所对应服装布料粘合度的粘合指数，α为微调整服装试衣模型C在试穿时所偏移其原始位置中轴线的偏移角度，R为所得服装参数的自适应试衣形变比例；步骤4‑5，服装模型参数数据库根据所得微调整服装试衣模型上各质点的虚拟试穿空间位移指数、预设的虚拟试穿空间位移阈值常量、预设的人体‑服装间距值常量进行判断，以生成虚拟试穿时的虚拟服装试衣模型；其中，预设的虚拟试穿空间位移阈值常量标记为ζ0，预设的人体‑服装间距值常量标记为D0，虚拟服装试衣模型标记为C'；当ζ0≤ζ(x)≤D0时，则将微调整服装试衣模型C上的质点x移动至x'处，以得到虚拟试穿时的虚拟服装试衣模型；当ζ(x)<ζ0或者ζ(x)>D0时，微调整服装试衣模型C上的质点x不予移动，以继续将原有的微调整服装试衣模型作为虚拟试穿时的虚拟服装试衣模型；其中：x'为微调整服装试衣模型C上的质点x在虚拟试穿时的实际位置，x'＝ζ2(x)gR；g为试衣者所处地理位置的重力加速度，R为服装参数的自适应试衣形变比例；虚拟服装试衣模型C'由微调整服装试衣模型C上的质点x移动后所形成；步骤5，立体试衣系统中的服装模型参数数据库根据人体实际动态模型以及虚拟服装试衣模型，将虚拟服装试衣模型自适应地套置到对应的人体实际动态模型上；其中，服装模型参数数据库将虚拟服装试衣模型自适应地套置到对应的人体实际动态模型过程包括如下步骤5‑1至步骤5‑5：步骤5‑1，服装模型参数数据库对虚拟服装试衣模型进行分片，以得到M个独立的布料分区；其中，第r个布料分区标记为Cr；r≤M；步骤5‑2，服装模型参数数据库对人体实际动态模型进行分片，以得到M个独立的且与布料分区一一对应的人体模型分区，以形成M对布料‑人体模型分区；其中，第r个人体模型分区标记为Br；人体模型分区Br与布料分区Cr一一对应；r≤M；步骤5‑3，在M对布料‑人体模型分区中，服装模型参数数据库依次计算布料分区与对应的人体模型分区之间的垂直距离；其中，第r个布料分区Cr与第r个人体模型分区Br之间的垂直距离记为Hr，r≤M；步骤5‑4，服装模型参数数据库根据所得各布料分区与人体模型分区之间的垂直距离，获取得到布料分区与对应的人体模型分区之间的最佳贴合距离，并以所得最佳贴合距离作为虚拟服装试衣模型套置到人体实际动态模型上所预留的间隙值；其中，布料分区与对应的人体模型分区之间的最佳贴合距离标记为hopt：hopt=Hr.D0ζ0.R;r≤M;]]>Hr表示第r个布料分区与第r个人体模型分区之间的垂直距离，D0为预设的人体‑服装间距值常量，ζ0为预设的虚拟试穿空间位移阈值常量，R为服装参数的自适应试衣形变比例；步骤5‑5，服装模型参数数据库根据步骤5‑4所得虚拟服装试衣模型与人体实际动态模型所预留的间隙值常量，将虚拟服装试衣模型套置到对应的人体实际动态模型上；步骤6，立体试衣系统的触摸式显示屏根据虚拟服装试衣模型所对应的服装参数设定该虚拟服装试衣模型展示时所变形的最大变形形变区域以及该虚拟服装试衣模型在变形时的形变速率，进而由显示屏在所限定的最大变形形变区域内展示出该虚拟服装试衣模型；其中，所述最大变形形变区域的获取过程包括步骤6‑1至步骤6‑3：步骤6‑1，立体试衣系统的触摸式显示屏根据该虚拟服装试衣模型对应服装参数中的肩宽参数和腰围参数，构建新的三维立体坐标系；步骤6‑2，立体试衣系统的触摸式显示屏根据服装参数中的肩宽参数、腰围参数以及所构建的三维立体坐标系，获得肩宽左点A坐标(xShoulder‑L,yShoulder‑L,zShoulder‑L)、肩宽右点A'坐标(xShoulder‑R,yShoulder‑R,zShoulder‑R)、腰围左点B坐标(xWaist‑L,yWaist‑L,zWaist‑L)以及腰围右点B'坐标(xWaist‑R,yWaist‑R,zWaist‑R)；步骤6‑3，立体试衣系统的触摸式显示屏根据所得肩宽左点坐标、肩宽右点坐标、腰围左点坐标以及腰围右点坐标，计算得到限定的最大变形形变区域；其中，限定的最大变形形变区域标记为Regionmax：Regionmax_x=(xWaist-L-xWaist-R)+(xWaist-R-xShoulder-L+12)+(xWaist-L-xShoulder-R+12)|xWaist-L-xWaist-R+1|-1Regionmax_y=(yWaist-L-yWaist-R)+(yWaist-R-yShoulder-L+12)+(yWaist-L-yShoulder-R+12)|yWaist-L-yWaist-R+1|-1Regionmax_z=(zWaist-L-zWaist-R)+(zWaist-R-zShoulder-L+12)+(zWaist-L-zShoulder-R+12)|zWaist-L-zWaist-R+1|-1;]]>所述虚拟服装试衣模型上任意点(x,y,z)所处于的区域均满足步骤7，试衣者通过中央处理器输入该试穿服装所要穿着的试衣背景图像名称，并由试衣背景生成器生成对应的试衣背景图像；触摸式显示屏对所生成的试衣背景图像进行深度预处理，以高清晰显示试衣者所选择的试衣背景图像；其中，触摸式显示屏对所生成的试衣背景图像进行深度预处理的过程为：将所述试衣背景图像的边缘沿水平方向对外扩张若干像素，以使得试衣背景图像表面上的深度值达到一致，进而避免引起试衣背景图像的几何失真；其中，试衣背景图像的边缘沿水平方向对外扩张的扩张模型为：d′(x+dir(x,y)*h,y)={d(x,y)dir(x,y)=-1h=0,1,...,Kd(x+1,y)dir(x,y)=1h=0,1,...,K-1;]]>其中，d(x,y)表示试衣背景图像上坐标(x,y)处的像素点在边缘对外扩张前的灰度级，d'(x,y)表示坐标(x,y)处的像素点在边缘对外扩张后的灰度级，dir(x,y)表示试衣背景图像上坐标(x,y)对外扩张的方向；1代表沿水平方向向右扩张，‑1代表沿水平方向向左扩张，0表示沿水平方向不做任何扩张；K表示试衣背景图像上坐标(x,y)对外扩张的像素个数值；Th为触摸式显示屏针对试衣者所选择试衣背景图像进行预处理的预设阈值常量；步骤8，试衣者在满意虚拟服装试衣模型与人体实际动态模型在所选择试衣背景图像下的试穿情况后，试衣者输入试衣满意指令给中央处理器，由中央处理器命令服装模型参数数据库调取当前试衣满意指令所对应的服装参数反馈给试衣者，以供试衣者根据反馈的服装参数获取对应的满意服装。