人体测量方法技术

本发明专利技术涉及对象的三维人体数据的生成方法。该方法包括以下步骤：使用数字成像设备，对象的第一或更多源图像被捕获。使用一种或多种分割方法、启发法和/或预先决定的映射，所述对象的一个或多个源图像被分割为多个区段或概率分布。每种分割方法的结果被合并以产生代表所述对象的一个或多个唯一的概率图并且然后将所述唯一的概率图与三维人体代表的数据库相比较以确定该唯一的概率图或每个唯一的概率图和从数据库中确定的代表之间的最接近匹配或最佳映射。然后所述对象的三维人体数据和/或测量值被生成并且可能基于所述最佳映射被输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及对象的三维人体数据的生成方法。该方法包括以下步骤：使用数字成像设备，对象的第一或更多源图像被捕获。使用一种或多种分割方法、启发法和/或预先决定的映射，所述对象的一个或多个源图像被分割为多个区段或概率分布。每种分割方法的结果被合并以产生代表所述对象的一个或多个唯一的概率图并且然后将所述唯一的概率图与三维人体代表的数据库相比较以确定该唯一的概率图或每个唯一的概率图和从数据库中确定的代表之间的最接近匹配或最佳映射。然后所述对象的三维人体数据和/或测量值被生成并且可能基于所述最佳映射被输出。【专利说明】人体测量
本专利技术涉及一种用于使用人体的图像确定人体测量的方法及系统。更具体地，本 专利技术定义了一种用于通过对比目前已知的三维模型数据库生成对象的三维人体图像数据 的方法及系统以获得最佳映射。从此映射中，可以确定包括测量值的体形具体数据。
技术介绍
传统的人体扫描仪及人体测量设备依赖高分辨率深度传感器、固定的光模式或者 已知的相机角度来生成人体的三维图像。这种技术需要专业设备并且对使用者呈现出高负 担，使用者需要去专门的中心进行这种人体测量。 获得精确的三维人体测量数据在医学领域是尤其有益的，例如，可以被用于例如 监控由于诸如肾衰竭的医疗条件的结果发生的人体体积的变化。通过评估病人人体图像的 变化，有可能确定保水性及手术成功的要素。甚至，随着远程医疗的崛起，监控及提供有关 人体测量的信息的需要很可能增长。 此外，能够生成精确的身体特征及测量也是服装行业特别感兴趣的。可以理解的 是能够提供具有精确人体尺寸的服装制造商或者零销商将有益于寻找服装的人和涉及提 供服装的厂商，这尤其有益于在线购买。 提供这种测量的通用方法和设备要么大且昂贵，要么需要使用复杂的包括能够确 定相关对象至参考点的像素深度或距离的检测器设备。因此，其不能使诸如私人及病人的 对象很方便地或在家监测它们的三维身体形状。因此，能够不使用专用的复杂的人体扫描 器而很容易地提供三维人体图像是需要的。本专利技术旨在解决上述问题。
技术实现思路
根据本专利技术，于此提供一种用于生成对象的三维人体数据的方法，所述方法包括 下述步骤： i使用数字成像设备捕捉一个或多个对象的源图像； ii使用一种或多种分割方法将所述一个或多个图像分割为多个区段； iii合并步骤ii)中每个分割方法的结果以产生代表所述对象的一个或多个唯一 的概率图； iv将所述一个或多个唯一的概率图与三维人体代表的数据库比较以确定所述唯 一的概率图或每个唯一的概率图和从数据库中确定的代表之间的最接近的匹配或最佳映 射；以及 V基于最佳映射生成对象的三维人体数据和/或测量值。 优选地，一个或多个预处理阶段可以被应用于所述一个或多个源图像以在分割之 前增强有效数据； 将所述一个或多个图像分割为多个区段可以包括将一个多个图像分割技术、启发 法和/或预先确定的映射应用至将所述一个或多个增强的图像和/或原始图像划分为多个 区段和/或概率分布； 合并每个分割方法的所述结果可以包括使用数学等式和/或启发法。 优选地，根据步骤iii)的结果的附加分割技术可以应用至为每个源图像产生精 确的唯一的概率图； 将一个或多个唯一的概率图与代表的数据库相比较可以包括通过应用梯度下降 方法（GradientDescentmethod)使三维数据的计算机生成轮廓和概率图之间的差异最 小，确定唯一的概率图和公知的三维模型数据库之间的最佳映射。 生成三维人体数据和/或测量值还可以包括基于来自步骤iv)的最佳映射输出对 象或者其他个体度量的三维人体数据。 本专利技术基于由摄像头、照相手机或者其它图像捕获设备获得的二维图像，使得对 象的三维人体图像的代表性数据被便宜地及很容易地生成。此外，由于不需要专用的图像 设备，对象可以很容易地生成其生成的三维人体数据，使得其身体形状的变化可以被很容 易地跟踪及监测。 一般地，在一个或多个图像中识别对象的预期形状和姿态的一个或多个概率图和 启发式方法可以被提供。典型地，概率图是从更早的图像中生成的和/或从概率图的预存 在的数据库中获得的存储在服务器上的预渲染的概率图，以及所述启发法是在系统内的编 码方法。例如，如果对象在图像中摆姿势以呈现其左侧和右侧轮廓，则提供的概率图和应用 的启发法是所述各个轮廓的代表。在这种情况下，具有对象摆成左侧轮廓姿态的图像可以 被与左侧轮廓概率图比较并且使用公知的分割启发法被处理以应用至左侧轮廓。 基于所述对象的所述确定的姿态，所述一个或多个概率图也可以被提供。对象的 姿态可以通过来自视频的帧序列中特征跟踪对象。典型的特征跟踪方法使用Lucas-Kanade Pyramids以计算图像之间（如果应用视频时为帧）对象关键点的光流。通过捕获对象的位 置在其中被知道的帧，图像中的关键点可以被定位（例如使用角落探测技术）。这些点可以 是手指、服装上的图案、纹身、皮肤污点等。Lucas-KanadePyramid技术可以被用于跟踪帧 (或图像）之间的这些点。所述点可以每隔几帧被再复核以防止滑动。这种技术使得图像 中对象的姿态被更精确地推测并且还使得一个或更多个概率图基于确定的姿态被提供。这 种姿态确定技术增加了系统的灵活性并且对于从视频中确定对象的姿态尤其有用。 在本专利技术的实施方式中，所述预处理阶段ii)可以包括： ?重新调整图像以减小计算开销； ?应用诸如非线性扩散（AnisotropicDiffusion)的噪声减小滤波器； ?抵消公知的诸如桶形畸变及由CCD(电荷耦合器件）传感器内的像素设计引起的 图案的相机的特点； ?应用逐像素提高照明以增强阴影中的细节，典型地这个可以遵循公式Inew(X)= Iraw(X)'其中X是当前像素，Ι_(Χ)是像素X增强的强度值（在〇和1之间），Iraw(x)是像 素X的原始的强度值（在〇和1之间），及α是数字，该数字可以是常量或者基于图像特性 的数字。正如在本例中实施方式可以根据在图像内的位置改变α，诸如更强烈地提高图像 的底部： 【权利要求】1. 一种用于生成对象的三维人体数据的方法，所述方法包括以下步骤： i使用数字成像设备捕获所述对象的一个或多个源图像； ii使用一种或多种分割方法、启发法和/或预先决定的映射将所述一个或多个源图像 分割为多个区段或者概率分布； iii合并在步骤ii)中每种分割方法的结果以产生代表所述对象的一个或多个唯一的 概率图； iv将所述一个或多个唯一的概率图与三维人体代表的数据库相比较以确定所述唯一 的概率图或每个唯一的概率图和从数据库中确定的代表之间的最接近匹配或者最佳映射； 以及 V基于所述最佳映射生成所述对象的三维人体数据和/或测量值。2. 根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：在分割所述多个图像中的一个之前，将 一个或多个预处理阶段应用至所述一个或多个源图像以在分割之前增强有效数据。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中合并每种分割方法的结果包括使用数学等式 和/或启发法。4. 根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中将所述一个或多个唯一的概本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生成对象的三维人体数据的方法，所述方法包括以下步骤：i使用数字成像设备捕获所述对象的一个或多个源图像；ii使用一种或多种分割方法、启发法和/或预先决定的映射将所述一个或多个源图像分割为多个区段或者概率分布；iii合并在步骤ii)中每种分割方法的结果以产生代表所述对象的一个或多个唯一的概率图；iv将所述一个或多个唯一的概率图与三维人体代表的数据库相比较以确定所述唯一的概率图或每个唯一的概率图和从数据库中确定的代表之间的最接近匹配或者最佳映射；以及v基于所述最佳映射生成所述对象的三维人体数据和/或测量值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·沃森，D·埃文斯，
申请(专利权)人：波可斯有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB