適用於網絡試衣系統的人體建模方法
2023-05-28 01:17:36 2
專利名稱：適用於網絡試衣系統的人體建模方法
技術領域：
本發明屬於服裝技術領域，具體涉及一種人體建模方法，尤其涉及一種用於網絡試衣 系統的人體建模方法。
背景技術：
當前的人體建模方法主要有基於解剖學的數字人體建模技術，基於三維掃描數據的人 體建模技術，基於圖像序列的數字人體建模技術，參數化數字人體建模技術。
基於解剖學的數字人體建模技術使用人體橫斷切片數據，這種方法不適合於普通應用
的人體建模。基於三維掃描數據的人體建模技術使用由非接觸三維掃描儀提供的立體數
據，設備昂貴，獲取數據量大，重建速度慢，獲得的三維數據還必須使用人體識別算法進
行識別才能得到人體模型，這個方法也無法適應普通應用的人體建模。基於圖像序列的數
字人體建模技術是利用從視頻圖像序列或者照片序列中的二維圖像數據，這種方法花費較
低，可以適用於普通的人體建模應用，但是這種方法的建模精度和建模速度還不能適應實
際需要。參數化數字人體建模技術使用有限的參數來控制人體模型，這些參數必須通過專
用的方法和設備才能獲得，如果使用不精確的參數，得到的人體模型也是不精確的。
如果利用基於圖像序列的數字人體建模技術進行網絡在線試衣，獲得的人體三維數據
沒有明確的標明每個部分的部位名稱，無法和衣服模型相關部分進行關聯，而人體姿態可
以任意變化，識別難度太大。
發明內容
本發明的目的在於提出一種適用於網絡在線試衣的，人體部位標註明確，建模精度高， 建模速度快，並且便於系統識別的人體建模方法。
本發明提供的人體建模的方法是基於圖像序列的數字人體建模技術的改進，其步驟如
下
用特定圖案對人體的上身肢體和下身肢體進行標註，然後用攝像頭採集人體圖像，對 圖像上的特殊標記點進行識別，得到每個像素對應的標記值，這些標記值的集合就是人體 建模數據。
所述用特定圖案對人體標註通過穿著試穿衣進行。
所述試穿衣是進行了特殊標記的緊身衣，無論身體姿態如何變化，身體各個部位始終 標註明確，這些特殊標記有兩類， 一種標記印刷在沒有彈性的織帶上，這些織帶均勻的縱向設置於上衣和褲子的主要部位，這些部位能反映上衣和褲子的基本形狀尺寸。這些織帶 用來提供身體部位、縱向高度值和織帶次序號的信息； 一種標記是印刷在有彈性的試穿衣 上，用來提供縱向高度值和相對於縱向基準織帶(一般取左側第一根織帶)的橫向距離信 息。印刷有標記的非彈性織帶寬度為lcm，最大長度為200cm，按縱向均勻分布。印刷在 彈性織物(試穿衣)上的標記單元為lcmxlcm的方形色塊。
所述標記由lmmxlmm見方的黑框色塊組成，每lcraxlcm見方為一個單元，每個單元由 按左下角到右上角的對角線分成上下兩部分，兩部分顏色不一樣。織帶上的標記單元下半 部為一種顏色，如紅色，彈性織物上的下半部分為另一種顏色，如黃色，兩種標記上半部 分除最上面一行和最左邊一列外，其它部分都為白色色塊。通過顏色就可以區分標記類型。
織帶上的標記，每個單元的最上面一行十個色塊，從左邊數第1， 2， 3， 4個色塊用 來標註身體部位，從左邊數第5-9個色塊用來標註織帶次序，第IO個色塊處在對角線上， 為紅色，沒有數量意義；每個單元最左邊一列從上到下數第2-9個色塊用來標註縱向高 度。
印刷在試穿衣上的標記單元，結構和織帶上的標記一致，只是每個單元下半部分的顏 色為黃色而不是紅色。每個單元最上面一行十個色塊，第l-9個色塊用來標註相對於前面 所述基準線的橫向距離，第10個色塊處在對角線上，為黃色，沒有數量意義；每個單元 最左邊一列從上到下數第2-9個色塊用來標註縱向高度。
上面所述標記中,，最上一行和最左一列，用於提供人體部位和尺寸信息的色塊， (lmmxlmm見方的色塊)每個色塊代表一個二進位位，不同的顏色代表不同的值，用白色 色塊代表二進位0，用藍色色塊代表二進位l。
這些標記中水平標記最上一行左邊為高位，右邊為低位，縱向標註右邊一列上面為高 位，下面為低位。將這些二進位標註值轉換為十進位，所得數值即為標註值。標註值中的 距離和高度的單位都為釐米。
橫向距離用9位二進位數進行表示，最大可達到511cm，在實際應用中是足夠的，縱 向高度用8位二進位數進行表示，最大可達到255cm，在實際應用中也是足夠的。
所述對特殊標記點識別是指根據顏色分布情況區分出每個標記單元，並對每個單元的 標記值進行解碼，得到每個像素對應標註值。這些標註值相當於身體立體模型在平面圖像 上的實時分布。這個身體模型因為僅包含人體可見部分的數據，所以無法恢復出整個身體， 只能用於網絡在線試衣時的圖像擬合；同時恢復整個身體三維數據對網絡在線試衣也完全 沒有必要。
本發明識別人體部位的方法很簡單，但是精確性很高，很好的解決了基於圖像序列的數字人體建模技術所面臨的主要問題，其人體部位標誌明確，建模精度高，建模速度快，
便於系統識別，可用於網絡在線實時試衣系統。
圖1身體標記單元結構圖。
圖2上衣織帶分布圖示。其中，(a)為正面圖示，(b)為背面圖示。
圖3上衣袖子織帶分布圖示。其中，(a)為正面圖示，(b)為背面圖示。
圖4褲子織帶分布圖示。其中，(a)為正面圖示，(b)為背面圖示。
圖5織帶上的標記圖示。
圖6彈性織物上的標記圖。
圖7變形後的標記圖。
圖8彈性標記和左右織帶的關係圖示。
圖9不連續標記的識別示意圖。
圖10標記之間的關係圖
具體實施例方式
下面結合說明書附圖對技術方案進行詳細說明。
試穿衣的說明
試穿衣上的標記有兩種， 一種印刷在非彈性織帶上， 一種直接印刷在試穿衣上，結構 都如圖1.
印刷在非彈性織帶上的標記，寬度為lcm，長度限制為255cm，每lcmxlcm為1個單 元，共享標記值。這些織帶分布在上衣身體部位，上衣袖子上，褲子上，在各個部分都是 均勻分布的。
上衣身體部分總共設有8條織帶標記，兩條在身體最左邊和最右邊，標號分別為11 和15,兩條在衣服前面和後面的中間，標號分別為13和17，另外4條織帶標記分布在已 有4條織帶標記中相鄰兩條的正中間，正面的標號分別為12和14，背面的標號分別為16 和18，如圖2所示，(a)為上衣身體部分正面織帶標記分布圖，(b)為上衣身體部分背面織 帶標記分布圖。
每隻上衣袖子上設4條織帶標記，兩條分別在衣服袖子的最上邊和最下邊，標號分別 為111和113，另外兩條分別在袖子正面和後面的正中間，其正面的標號為112，反面的 標號為114，兩隻袖子的織帶分布是一樣的，如圖3所示。
褲子上總共設8條織帶標記，每個褲腿上有4條，分布和上衣袖子一樣，即兩條織帶分布在褲腿的外側和內側，標號分別為121和123，另2條分別在褲腿的正面和反面的外 側和內側兩條織帶的正中間，標號分別為122和124，兩條褲腿的織帶分布一樣，如圖4 所示，(a)為褲子正面織帶分布示意圖，(b)為褲子反面織帶分布示意圖。
織帶結構如圖5所示，每個單元都由lmmxlmm的黑框方塊組成，以從左下角到到右上 角的對角線分成上下兩部分，對角線上的方塊都為紅色，下半部分都為紅色，上半部分除 了最上面一行和最左邊一列外都為白色。圖上有三種顏色，分別是白色，(如圖中cl部分， 空白格)，藍色(如圖中c2部分，縱橫線格)，紅色(圖中c3部分，散點格)。最上面一 行從左邊數第1， 2， 3， 4這幾個方塊組成的序列用來表示該標記所在身體部位，如圖中 al部分。最上面一行從左邊數第5， 6， 7， 8， 9方塊序列用來表示該標記條的次序，如圖 中a2部分。最左邊一列第2-9個方塊序列用來表示每個色塊的相對高度，如圖中a3部分， 單位為釐米。
這些標記塊左邊為高位右邊為低位，上面為高位下面為低位，藍色的方塊代表二進位 1，如圖中c2色塊，白色代表二進位0，如圖中cl色塊。根據以上標註方法，圖中al部 分的二進位值為0100，圖中a2部分的二進位為00010,圖中a3部分的二進位為10000001。 將這些二進位數轉換為十進位數便得到實際的標記值，例如al部分的值為4， a2部分的 值為2， a3部分的值為129。標記值的距離值單位為釐米，a3部分為縱向高度標記值，代 表的物理含義也就是距離測量基準的距離是129cm。
印刷在彈性織物(即試穿衣)上的標記如圖6所示，每個單元大小也是lcmxlcni，整 體結構和織帶上的標記完全一致，並且和織帶上的標記對齊。這些標記上的標註部分，標 記方法和前述標記方法一致，只是標記值和主體顏色不一樣；最上面一行從左邊數第l-9 塊用來標註該單元最左邊相對於基準織帶標記的距離，如圖中bl部分；最左邊一列第2-9 個色塊用來標註相對於測量基準的高度，如圖中b2部分。圖中有三種顏色，分別是白色 (圖中cl部分顏色)，藍色(圖中c2部分顏色)，黃色(圖中c4部分顏色)。
當目標建模者穿著該試穿衣站在攝像頭前，無論如何扭動旋轉，只要有一部分試穿衣 出現在鏡頭中，就可以進行相應標記識別，獲得標記單元的標記值，並通過推算獲得每個 小色塊的標記值，進而獲得每個像素點對應的試穿衣標記，這些數據可以用於使用相同標 記方法的衣服的試穿，所以這些標記值相當於人體建模數據。
試穿衣上的標記可能出現在鏡頭中，也可能沒有出現在鏡頭中；出現在鏡頭中的標記 參與識別，沒有出現在鏡頭中的標記對識別沒有影響。出現在鏡頭蓋中的標記有三種情況， 一種是標記值完整， 一種是標記值不完整，第三種是沒有標記值。
對於有完整標記值的標記單元，該單元雖然在圖像上可能產生扭曲變形，但對該標記的識別是沒有問題的。如圖7所示，所有的標記值都是被紅色或黃色方塊隔離開，而且處 於紅色或黃色方塊的邊沿，所以很容易從圖像上識別出來。由標記值和白色方塊組成的三 角形區域，有三條邊都在紅色或黃色方塊邊沿，但由於標記值都在紅色或黃色方塊邊沿的 下部或者右側，所以對角線上的紅色或黃色邊沿不會引起誤判。
因為印刷在彈性織物上的標記值是相對於印刷在非彈性織物上的標記的，所以必須區 分出兩種標記，並找到相互之間的關係，才能得到真正的標記值。兩種標記可以通過單元 主體下半部分的顏色來區分，不會產生誤判；當區分開兩種標記後，印刷在彈性織物上的 標記值可以通過其兩邊中的任意一個織帶標記值所決定，如圖8所示。因為每個織帶的基 準坐標之間是存在關係的，特別是相鄰情況下，知道其中一個的序號，就能知道另一個的 序號，而序號則對應著絕對坐標。在這個過程中，只影響橫向標記，不影響縱向標記。
標記值只標記了每個單元左上角方塊，其它部分的標記值必須進行推算。圖像上的 像素所處的色塊位置識別出來後，標註就完成了，因此識別色塊位置是關鍵。如圖9所示， 由於每個單元由大的三角形色塊組成，根據相應顏色的比例，很容易得到當前位置的小色 塊在單元中的位置並完成標註；當單元中的某些色塊不可見時，由於三角形相應橫切線比 例是連續的，所以這種情況並不影響可見色塊的標註。
由於試穿衣是緊身的，而人體又是過渡平滑的平面，所以大部分的標記值都是完整的； 完成了這一部分的識別，就完成了大部分的標註工作。另外少部分的標記是不完整或者缺 失的，需要另外的方法進行識別。
當標記值不完整的時候，缺失的可能是橫向標記值或者縱向標記值。如圖IO所示， 當缺失橫向標記值，因為這個標記值和上下單元的標記是一樣的，和左右兩個單元的值是 有簡單關係的，所以通過和周圍單元標記值很容易推算出這個值。當周圍4個單元的標記
也都缺失時，可以通過再遠一點的單元進行判斷，因此出現誤判的可能性比較小。當缺失 縱向標記值時，這個標記值和左右兩個單元一樣，和上下兩個單元的值有簡單關係，推算 過程和橫向標記值類似。
當沒有標記的時候，標記的推算過程和缺失情況一樣，有誤判情況，但可能性較小。
權利要求
1.一種適用於網絡試衣系統的人體建模方法，其特徵在於具體步驟如下用特定圖案對人體的上身肢體和下身肢體進行標註，然後用攝像頭採集人體圖像，對圖像上的特殊標記點進行識別，得到每個像素對應的標記值，這些標記值的集合就是人體建模數據；所述用特定圖案對人體標註通過穿著試穿衣進行；所述試穿衣是進行了特殊標記的緊身衣，；這些特殊標記有兩類，一種標記印刷在沒有彈性的織帶上，這些織帶均勻的縱向設置於上衣和褲子的主要部位，這些部位能反映上衣和褲子的基本形狀尺寸；這類織帶用來提供身體部位、縱向高度值和織帶次序號的信息；一種標記是印刷在有彈性的試穿衣上，用來提供縱向高度值和相對於縱向基準織帶的橫向距離信息；印刷有標記的非彈性織帶寬度為1cm，最大長度為200cm，按縱向均勻分布；印刷在彈性織物即試穿衣上的標記為1cmx1cm的方形色塊；所述標記由1mmx1mm見方的黑框色塊組成，每1cmx1cm見方為一個單元，每個單元由按左下角到右上角的對角線分成上下兩塊，兩部分顏色不一樣；織帶上的標記下半部為一種顏色，如紅色，彈性織物上的下半部分為另一種顏色，如黃色，兩種標記上半部分除最上面一行和最左邊一列外，其它部分都為白色色塊；通過顏色就可以區分標記類型；織帶上的標記，每個單元的最上面一行十個色塊，從左邊數第1，2，3，4個色塊用來標註身體部位，從左邊數第5-9個色塊用來標註織帶次序，第10個色塊處在對角線上，為紅色，沒有數量意義；每個單元最左邊一列從上到下數第2-9個色塊用來標註縱向高度；印刷在試穿衣上的標記，結構和織帶上的標記一致，只是每個單元下半部分的顏色為黃色；每個單元最上面一行十個色塊，第1-9個色塊用來標註相對於基準線的橫向距離；每個單元最左邊一列從上到下數第2-9個色塊用來標註縱向高度；上面所述標記中，最上一行和最左一列的色塊，用於提供人體部位和尺寸信息，每個色塊代表一個二進位位，用白色色塊代表二進位0，用藍色色塊代表二進位1；這些標記中水平標記最上一行左邊為高位，右邊為低位，縱向標註右邊一列上面為高位，下面為低位；將這些二進位標註值轉換為十進位，所得數值即為標註值；標註值中的距離和高度的單位都為釐米；所述對特殊標記點識別是指根據顏色分布情況區分出每個標記單元，並對每個單元的標記值進行解碼，得到每個像素對應標註值；這些標註值相當於身體立體模型在平面圖像上的實時分布。
2.根據權利要求l所述的適用於網絡試衣系統的人體建模方法，其特徵在於上衣身體部分總共設有8條織帶標記，兩條在身體最左邊和最右邊，兩條在衣服前面 和後面的中間，另外4條織帶標記分布在已有4條織帶標記中相鄰兩條的正中間；每隻上衣袖子上設4條織帶標記，兩條在衣服袖子的最上邊和最下邊，另外兩條分別 在袖子正面和後面正中間，兩隻袖子上的織帶分布一樣；褲子上總共設8條織帶標記，每個褲腿上有4條，兩條織帶分布在褲腿的外側和內側， 另2條分別在褲腿的正面和反面的外側織帶和內側織帶的正中間，兩條褲腿上的織帶分布 一樣。
全文摘要
本發明屬於服裝技術領域，具體為一種運用於網絡試衣系統的人體建模方法，該方法用特定圖案對人體的上身肢體和下身肢體進行標註，然後用攝像頭採集人體圖像，對圖像上的特殊標記點進行識別，得到每個像素對應的標記值，這些標記值的集合就是人體建模數據。本發明識別人體部位的方法很簡單，但是精確性很高，很好的解決了基於圖像序列的數字人體建模技術所面臨的主要問題，其人體部位標誌明確，建模精度高，建模速度快，便於系統識別，可用於網絡在線實時試衣系統。
文檔編號A41H1/00GK101647609SQ20091005634
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月13日 優先權日2009年8月13日
發明者衡 秦 申請人:衡 秦