一种构建人体点云的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于计算机视觉和计算机图形学领域，提供了一种构建人体点云的方法及装置，所述方法包括：根据采集到的图像帧，计算得出图像帧的深度图；对深度图进行处理，得到高质量的稠密人体点云。本发明专利技术提供一种高适用性，低成本，低环境要求的人体点云重建方案，实现采集人体数据信息更方便，重建的人体点云数据精度更高的效果。

A method and device for constructing point cloud of human body

【技术实现步骤摘要】
一种构建人体点云的方法及装置
本专利技术涉及计算机视觉和计算机图形学领域，尤其涉及一种构建人体点云的方法及装置。
技术介绍
3D建模通俗来讲就是通过三维制作软件，通过虚拟三维空间构建出具有三维数据的模型，被广泛的应用到工业设计，服装行业，医疗等领域。在对人体进行3D建模过程中，人体参数的采集方式及便利性，将直接决定各类应用的普遍适用性，进而影响到相应产业或产品的大规模推广应用。现有的利用相机重建人体模型的方法大体可以分为三大类：1、利用多个相机同时采集数据，利用多视图重建的方法可以重建出人体点云模型。2、利用机器学习的方法，学习出人体轮廓跟人体骨骼、人体体型的一种映射关系。3、利用深度相机获取深度信息，然后利用深度信息获取人体的姿态，形体信息。第一类需要搭设多相机的信息采集系统，而且需要对这些相机进行标定，环境搭建比较复杂。第二种方法需要大量的数据集进行训练。由于目前深度相机的成本还是比较高，因此第三种方法获取信息的成本较高。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种构建人体点云的方法及装置，旨在提供一种高适用性，低成本，低环境要求的人体点云重建方案，实现采集人体数据信息更方便，重建的人体点云数据精度更高的效果。第一方面，本专利技术实施例是这样实现的，一种构建人体点云的方法，所述方法包括：根据采集到的图像帧，计算得出图像帧的深度图；对深度图进行处理，得到高质量的稠密人体点云。在一个可能的设计中，在根据采集到的图像帧，计算得出图像帧的深度图之前，还包括：对环拍视频进行图像帧的数据采集。在一个可能的设计中，所述根据采集到的图像帧，计算得出图像帧的深度图，包括：根据采集到的图像帧，计算得出各图像的摄像姿态；根据摄像姿态计算得出图像帧的深度图。在一个可能的设计中，所述对深度图进行处理，得到高质量的稠密人体点云，包括：通过深度图融合算法对深度图进行融合，得到第一点云数据；将深度图反投影在立体坐标系中，得到第二点云数据；将第一点云数据和第二点云数据进行聚合，得到高质量的稠密的人体表面点云数据。在一个可能的设计中，在通过深度图融合算法对深度图进行融合，得到第一点云数据之后，还包括：对第一点云数据中的背景点进行去噪，之后计算带方向的人体点云的包围盒。在一个可能的设计中，将第一点云数据和第二点云数据进行聚合，得到高质量的稠密的人体表面点云数据，包括：通过带方向的人体点云的包围盒对第二点云数据进行去噪，得到去噪后的第二人体表面点云数据；将第一点云数据和去噪后的第二人体表面点云数据进行合并，采用基于密度统计的方式得到高质量的稠密的人体表面点云数据。第二方面，本专利技术实施例的另一目的在于提供一种构建人体点云的装置，所述装置包括：深度图获取单元，用于根据采集到的图像帧，计算得出图像帧的深度图；点云获取单元，用于对深度图进行处理，得到高质量的稠密人体点云。在一个可能的设计中，所述装置还包括：图像帧采集单元，用于对环拍视频进行图像帧的数据采集。在一个可能的设计中，所述深度图获取单元还包括：姿态计算单元，用于根据采集到的图像帧，计算得出各图像的摄像姿态；深度计算单元，用于根据摄像姿态计算得出图像帧的深度图。在一个可能的设计中，所述点云获取单元还包括：第一点云获取单元，用于通过深度图融合算法对深度图进行融合，得到第一点云数据；第二点云获取单元，用于将深度图反投影在立体坐标系中，得到第二点云数据；聚合计算单元，用于将第一点云数据和第二点云数据进行聚合，得到高质量的稠密的人体表面点云数据。在一个可能的设计中，所述装置还包括：包围盒计算单元，用于对第一点云数据中的背景点进行去噪，之后计算带方向的人体点云的包围盒。在一个可能的设计中，所述装置还包括：去噪单元，用于通过带方向的人体点云的包围盒对第二点云数据进行去噪，得到去噪后的第二人体表面点云数据；合并单元，用于将第一点云数据和去噪后的第二人体表面点云数据进行合并，采用基于密度统计的方式得到高质量的稠密的人体表面点云数据。第三方面，本专利技术实施例是这样实现的，提供一种计算机可读存储介质，所述介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的构建人体点云的方法。第四方面，本专利技术实施例是这样实现的，提供一种包含指令的计算机程序产品，其特征在于，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的构建人体点云的方法。本专利技术实施例通过环拍的人体视频数据采集得到图片帧，因该获取方式对拍摄设备没有太高的要求，当下普通的手机或摄像机都可以完成，同时环拍时可以仅环拍身体上部或下部的部分视频，采集时对场地要求也会大大降低，这样便于进行数据的初始采集，之后根据图像帧得到图像的深度信息，进而通过投影和拼接得到稠密的人体点云，因点云数据呈高斯分布，通过在该点云数据中进行优选既可以完成对噪声点的去除，最终得到一个高质量的人体点云数据，再之后可以对数据进行参数化模型拟合以及非刚性配准，即得到一个高质量的拓扑稳定的人体模型数据。附图说明图1是本专利技术第一实施例提供的一种构建人体点云的方法的实现流程图；图2是本专利技术第一实施例提供的第一点云数据的效果图；图3是本专利技术第一实施例提供的第二点云数据的效果图；图4是本专利技术第一实施例提供的稠密的人体点云数据的效果图；以及图5是本专利技术第二实施例提供的一种构建人体点云的装置的结构图。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述：实施例一：图1示出了本专利技术第一实施例提供的一种构建人体点云的方法的实现流程，详述如下：在步骤S101中，根据采集到的图像帧，计算得出图像帧的深度图。在具体实施过程中，首先需要采集图像帧，之后根据采集到的图像帧通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种构建人体点云的方法，其特征在于，所述方法包括：/n根据采集到的图像帧，计算得出图像帧的深度图；/n对深度图进行处理，得到高质量的稠密人体点云。/n

【技术特征摘要】
1.一种构建人体点云的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据采集到的图像帧，计算得出图像帧的深度图；
对深度图进行处理，得到高质量的稠密人体点云。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据采集到的图像帧，计算得出图像帧的深度图之前，还包括：
对环拍视频进行图像帧的数据采集。


3.如利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据采集到的图像帧，计算得出图像帧的深度图，包括：
根据采集到的图像帧，计算得出各图像的摄像姿态；
根据摄像姿态计算得出图像帧的深度图。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对深度图进行处理，得到高质量的稠密人体点云，包括：
通过深度图融合算法对深度图进行融合，得到第一点云数据；
将深度图反投影在立体坐标系中，得到第二点云数据；
将第一点云数据和第二点云数据进行聚合，得到高质量的稠密的人体表面点云数据。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在通过深度图融合算法对深度图进行融合，得到第一点云数据之后，还包括：
对第一点云数据中的背景点进行去噪，之后计算带方向的人体点云的包围盒。


6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，将第一点云数据和第二点云数据进行聚合，得到高质量的稠密的人体表面点云数据，包括：
通过带方向的人体点云的包围盒对第二点云数据进行去噪，得到去噪后的第二人体表面点云数据；
将第一点云数据和去噪后的第二人体表面点云数据进行合并，采用基于密度统计的方式得到高质量的稠密的人体表面点云数据。


7.一种构建人体点云的装置，其特征在于，所述装置包括：
深度图获取单元，用于根据采集到的图像帧，计算得出图像帧的深度图；
点云获取单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄舒怀，张家旺，
申请(专利权)人：真玫智能科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44