三維人體模型重建、分割及尺寸提取技術(shù)研究.pdf

1、隨著數(shù)字化信息的迅速發(fā)展和應(yīng)用,虛擬現(xiàn)實(shí)的三維數(shù)字人體在生產(chǎn)和生活中的運(yùn)用也越來越廣泛。通過非接觸式激光掃描人體表面獲取三維數(shù)據(jù)點(diǎn)云,在計(jì)算機(jī)中重繪三維人體模型,可用于醫(yī)學(xué)數(shù)字人、服裝CAD設(shè)計(jì)與生產(chǎn)、三維電影和游戲等眾多領(lǐng)域的智能化方向研究。本文是基于三維數(shù)據(jù)點(diǎn)云,對(duì)三維人體模型實(shí)施重建,并探討了模型肢體的分割算法以及人體模型表面關(guān)鍵尺寸的提取技術(shù)。
　　對(duì)原始數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)融合、數(shù)據(jù)點(diǎn)篩選、噪聲點(diǎn)刪除、歸一化等預(yù)處理操作實(shí)現(xiàn)三

2、維人體模型的重繪,原始數(shù)據(jù)點(diǎn)的來源是利用非接觸式激光直接掃描人體表面采集獲得。
　　完成了模型重建后實(shí)施肢體的分割,將整個(gè)人體模型分割成頭部、四肢和軀干6個(gè)部分。針對(duì)頭部與軀干的分割,提出近似凸包邊最大距離分割法,采用近似凸包邊,直接獲得所需的近似凸包邊的線段來定位最大距離的分割特征點(diǎn),降低數(shù)據(jù)的計(jì)算量,并引入一個(gè)切面傾斜角度,提高頭部分割的準(zhǔn)確率;針對(duì)下肢與軀干的分割,提出臀部輪廓曲線迭代擬合圓分割下肢法,突破了單憑找胯部分叉點(diǎn)

3、分割下肢的方法,采用多次迭代曲線擬合方法分割下肢,同時(shí)有效刪除輪廓上的噪聲點(diǎn),提高下肢分割切面的準(zhǔn)確性;針對(duì)上肢與軀干的分割,提出水平切片最凹特征點(diǎn)分割上肢法,從手臂與軀干的分叉點(diǎn)向肩端點(diǎn)豎直向上逐個(gè)水平切片,根據(jù)每個(gè)切片的四個(gè)最凹特征點(diǎn)來分割該切片上肢與軀干,避免了腋窩點(diǎn)定位不準(zhǔn)的情況。
　　分割人體模型后的最終目的是提取人體的表面關(guān)鍵尺寸,參照國(guó)家人體尺寸測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T16160-2008標(biāo)準(zhǔn)選取了人體表面的36個(gè)關(guān)鍵尺寸進(jìn)