基于多视图虚拟建模的三维人体尺寸测量

开发一种操作便携且精度高的非接触式自动测量虚拟建模的三维人体尺寸技术。本文虚拟建模的三维人体数据图像通过便携手机进行非接触式摄像采集，视频通过FFmpeg解析成多个单帧图像，帧间光流能量算子通过稠密逆搜索算法计算，基于SFM虚拟建模三维空间位置点云，分割后虚拟建模的着装轮廓稠密点云通过Graphonomy得到，虚拟建模的三维人体关键特征点通过正面、侧面点云投影轮廓线的曲率迅速定位到。将计算得到的虚拟建模人体特征尺寸与手工测量尺寸对比，论证了该方法的合理性。得出了程序测量值和手工测量值之间的误差较小以及程序测量数据较稳定的结果。

近年来，个性化私人定制的需求越来越大，服装的个性化定制需要更快、更准确的人体测量方法， 非接触式三维人体自动测量方法已成为现代人体测量技术研发的重点， 也是人体测量进一步发展的方向。

目前，许多研究人员利用便携的相机和手机拍摄视频或图像，利用三维重建方法和计算机视觉技术完成三维重建[1]。在正常情况下，从一个二维视角只能获得目标物体一定角度的信息，不可能获得目标物体三维空间结构的信息。因此，为了完成高精度的三维重建工作，需要从不同角度获取多个二维视图，进一步应该使用哪种达到其拍摄需求的设备，同时基于多张多视角的图像序列如何实现三维重建等问题， 对实现更快速、精准的三维人体测量意义重大[2]。

杨冬梅[3]利用两个摄像机获取人体的正侧面图像信息，运用算法对图像进行处理得到人体轮廓线， 重建出三维重建得到人体身高，长度和围度尺寸值，但由于样本规模小，使得在利用人体尺寸回归模型计算围度尺寸时存在一定的误差。Lee H Y 等[4]通过三维测量技术研究热防护服当中空气层的分布，研发出符合人体热分布的个性化防护服。王雅芳[5]通过手机拍摄的二维图像为背景搭建开发了一款基于移动手机的人体测量平台，该测量平台已经广泛应用于普通用户对身体关键参数的估算。陈月兴[6]通过三维人体扫描仪建立了文胸基型的模型，提出了评价数字化定制文胸试穿的方法。基于Android 移动端肖祎[7]开发了一款测量人体尺寸的系统，该系统通过对拍摄用户的服装和该用户正、侧面照片进行一系列处理及用户体型和服装的合体性分析，该测量系统已经被嵌入到中国服装网络购物平台，用于对所有服装购买者和身体大小数据进行推荐。但该系统没考虑到服装面料的伸缩性及厚度，使人体体型模型分类不够全面。张菲菲[8]通过三维人体扫描仪采集人体数据，得到旗袍的参数化样板模型。目前的服装领域需要开发更高效、更便宜、更精准的人体测量方法，以满足特体用户和消费者定制的服装需求，提高大规模定制的生产效率，为服装行业的进一步发展提供技术和理论基础。