一种多相机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，提供了一种多相机构建人体点云的方法及装置，所述方法包括：对多台相机进行标定；通过多台相机采集深度图数据；对采集到的深度图数据进行点云预处理；对预处理后的点云数据进行配准，生成完整的人体点云。本发明专利技术提供一种高精度，高质量的人体点云构建方案，实现快速采集人体数据信息，高精度的构建人体点云数据的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种多相机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，尤其涉及一种多相机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。现阶段随着深度相机的逐步推广使用，以及对构建的模型的精度的要求，通过深度相机进行采集将逐步普及。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种多相机构建人体点云的方法及装置，旨在提供一种高精度，高质量的人体点云构建方案，实现快速采集人体数据信息，高精度的构建人体点云数据的效果。第一方面，本专利技术实施例是这样实现的，一种多相机构建人体点云的方法，所述方法包括：对多台相机进行标定；通过多台相机采集深度图数据；对采集到的深度图数据进行点云预处理；对预处理后的点云数据进行配准，生成完整的人体点云。在一个可能的设计中，所述对多台相机进行标定包括：采用动态全局标定方法对多台相机进行标定；采用静态校准方法对多台相机进行校准标定。在一个可能的设计中，所述方法在通过多台相机采集深度图数据之后，还包括：对采集到的深度图数据进行平均处理，取平均处理后的深度图数据作为最终的深度图数据。在一个可能的设计中，所述对采集到的深度图数据进行点云预处理包括：根据深度图中深度值的范围剔除背景噪点；对深度图进行腐蚀处理，剔除身体边缘的噪声飞点；采用随机采样一致性方法剔除地面噪声；采取统计滤波与半径去噪的方法去除离群点。在一个可能的设计中，所述对预处理后的点云数据进行配准包括：将不同相机下预处理后的点云数据进行初始坐标变换，转换到同一坐标系中；将不同相机下的点云进行两两配准，并采用ELCH的方法进行误差均摊，最终形成闭环的融合点云。在一个可能的设计中，所述方法在生成完整的人体点云之后，还包括：采用移动最小二乘的方法对点云进行平滑处理，得到人体表层的点云数据。第二方面，本专利技术实施例的另一目的在于提供一种多相机构建人体点云的装置，所述装置包括：标定单元，用于对多台相机进行标定；采集单元，用于通过多台相机采集深度图数据；预处理单元，用于对采集到的深度图数据进行点云预处理；配准单元，用于对预处理后的点云数据进行配准，生成完整的人体点云。在一个可能的设计中，所述标定单元包括：动态标定单元，用于采用动态全局标定方法对多台相机进行标定；静态标定单元，用于采用静态校准方法对多台相机进行校准标定。在一个可能的设计中，所述装置还包括：深度图处理单元，用于对采集到的深度图数据进行平均处理，取平均处理后的深度图数据作为最终的深度图数据。在一个可能的设计中，所述预处理单元包括：去噪单元，用于根据深度图中深度值的范围剔除背景噪点；去边缘单元，用于对深度图进行腐蚀处理，剔除身体边缘的噪声飞点；去地面单元，用于采用随机采样一致性方法剔除地面噪声；去离群点单元，用于采取统计滤波与半径去噪的方法去除离群点。在一个可能的设计中，所述配准单元包括：坐标变换单元，用于将不同相机下预处理后的点云数据进行初始坐标变换，转换到同一坐标系中；配准融合单元，用于将不同相机下的点云进行两两配准，并采用ELCH的方法进行误差均摊，最终形成闭环的融合点云。在一个可能的设计中，所述装置还包括：平滑处理单元，用于采用移动最小二乘的方法对点云进行平滑处理，得到人体表层的点云数据。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对多台相机进行标定，之后根据标定的相机采集深度图数据，再对深度图数据进行点云预处理，之后对预处理的点云数据进行配准，得到完整的人体点云，通过先采用动态全局标定进行标定处理，之后再通过静态校准方法进行校准标定，该标定方式可以大幅度提高对多台相机进行标定的标定效率以及标定的精度，在后续对点云处理的过程中充分利用多相机的优势，通过两两之间相互配准校准的方式进行配准，得到一个高精度的人体点云。附图说明图1是本专利技术第一实施例提供的一种多相机构建人体点云的方法的实现流程图；以及图2是本专利技术第二实施例提供的一种多相机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多相机构建人体点云的方法的实现流程，详述如下：在步骤S101中，对多台相机进行标定。在具体实施过程中，首先需要对多台摄像机进行标定处理，其中对相机标定的方式优选的采用先进行动态的全局标定方法对多台相机进行标定，然后再在此基础之上通过静态校准标定的方法对多台相机进行校准标定。因相机本身存在一定的可视角度，相机只能采集到有限角度下的信息，通过多台相机采集人体的立体信息也是通过多台相机在不同的视角下进行数据采集，之后再进行拼接，即在进行采集的过程中可视物不论是人体还是其他物品最优的位置是要在相机的公共可视区域内，但是因为人体或其他物品必然是占据一定的空间体积的，为了能够对多台相机进行较为充分的标定，即需要尽量对相机可采集的范围进行充分的标定校验，而通过动态全局标定的方法对多台相机进行标定即可以满足全局标定的需求，为了提高标定的速度以及精准度，动态标定时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多相机构建人体点云的方法，其特征在于，所述方法包括：/n对多台相机进行标定；/n通过多台相机采集深度图数据；/n对采集到的深度图数据进行点云预处理；/n对预处理后的点云数据进行配准，生成完整的人体点云。/n

【技术特征摘要】
1.一种多相机构建人体点云的方法，其特征在于，所述方法包括：
对多台相机进行标定；
通过多台相机采集深度图数据；
对采集到的深度图数据进行点云预处理；
对预处理后的点云数据进行配准，生成完整的人体点云。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对多台相机进行标定包括：
采用动态全局标定方法对多台相机进行标定；
采用静态校准方法对多台相机进行校准标定。


3.如利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在通过多台相机采集深度图数据之后，还包括：
对采集到的深度图数据进行平均处理，取平均处理后的深度图数据作为最终的深度图数据。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对采集到的深度图数据进行点云预处理包括：
根据深度图中深度值的范围剔除背景噪点；
对深度图进行腐蚀处理，剔除身体边缘的噪声飞点；
采用随机采样一致性方法剔除地面噪声；
采取统计滤波与半径去噪的方法去除离群点。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对预处理后的点云数据进行配准包括：
将不同相机下预处理后的点云数据进行初始坐标变换，转换到同一坐标系中；
将不同相机下的点云进行两两配准，并采用ELCH的方法进行误差均摊，最终形成闭环的融合点云。


6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在生成完整的人体点云之后，还包括：
采用移动最小二乘的方法对点云进行平滑处理，得到人体表层的点云数据。


7.一种多相机构建人体点云的装置，其特征在于，所述装置包括：
标定单元，用于对多台相机进行标定；
采集单元，用于通过多台相机采集深度图数据；
预处理单元，用于对采集到的深度图数据进行点云预处...

【专利技术属性】
技术研发人员：季春林，粟秀尹，
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