基于Kinect的三維人體建模與測(cè)量的研究.pdf

1、電子化服裝的量身定制和個(gè)性化生產(chǎn)已經(jīng)成為服裝行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。非接觸式三維人體測(cè)量系統(tǒng)的出現(xiàn),使得這種趨勢(shì)成為了可能。目前,國(guó)內(nèi)的非接觸式三維人體測(cè)量技術(shù)相對(duì)落后。國(guó)外的非接觸式三維人體測(cè)量設(shè)備體積較大、價(jià)格昂貴,很多小型的服裝生產(chǎn)商無(wú)力承擔(dān)。同時(shí),傳統(tǒng)的三維人體測(cè)量設(shè)備獲取人體表面特征數(shù)據(jù)的過(guò)程非常復(fù)雜。因此,體積小、精確度高、成本低的三維人體測(cè)量系統(tǒng)具有很高的研究?jī)r(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。針對(duì)上述現(xiàn)狀,結(jié)合Microsoft Kinect

2、能夠直接獲取物體深度信息的功能,本文提出了基于Microsoft Kinect的三維人體測(cè)量系統(tǒng)的方案。在此基礎(chǔ)上,主要研究了如下內(nèi)容。(1)利用Microsoft Kinect獲取人體模型的深度數(shù)據(jù),生成深度圖像。
　　本文對(duì)Microsoft Kinect的深度測(cè)量原理進(jìn)行了深入研究,利用Kinect拍攝深度圖像,并根據(jù)Kinect產(chǎn)生的深度幀的特點(diǎn),讀取模型的深度信息。然后,將數(shù)字圖像處理中的閾值法推廣到深度圖像提取中來(lái),并

3、對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),提出深度雙閾值法,把模型的深度圖像完整的提取出來(lái)。(2)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理。利用Kinect獲取的深度數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)化為三維的點(diǎn)云數(shù)據(jù)格式進(jìn)行存儲(chǔ),再將其可視化。然后,對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行剔除、濾波及精簡(jiǎn)處理。在精簡(jiǎn)處理中,汲取了最小距離法和角度偏差法的優(yōu)點(diǎn),引入了曲率這一參數(shù),提出了一種改進(jìn)的自適應(yīng)的精簡(jiǎn)方法。(3)人體分塊點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接及人體模型的重建。點(diǎn)云數(shù)據(jù)的拼接及模型重建方法多種多樣。本文在對(duì)幾種常用的方法進(jìn)行了分析后,選取三點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)

4、齊法對(duì)用Kinect從不同角度的拍攝的人體分塊點(diǎn)云進(jìn)行拼接,得到完整的三維人體點(diǎn)云。然后,再采用Delaunay三角剖分算法完成對(duì)人體模型的恢復(fù)重建工作。(4)人體特征尺寸測(cè)量的初步研究。本文對(duì)人體表面各部分特征進(jìn)行了定義和描述。根據(jù)實(shí)際采用的模型情況,針對(duì)部分特征的特點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行識(shí)別。然后,利用橢圓弧近似人體表面特征曲線,計(jì)算人體特征尺寸基于Microsoft Kinect的三維人體測(cè)量系統(tǒng),體積小、使用方便、成本低,在實(shí)際生產(chǎn)中有著