本發(fā)明涉及三維人體重建和大數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于kinect的人體主要體型參數(shù)的測(cè)量方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

三維人體重建技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)、動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)、游戲制作、人機(jī)交互等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用，基于三維人體模型尺寸測(cè)量方法的研究更可能將改變傳統(tǒng)的人工現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)測(cè)量方式，國內(nèi)外的研究人員提出了各種基于不同原理、使用不同技術(shù)手段的三維重建及測(cè)量方法，然而這些方法仍存在測(cè)量速度慢、精確度難以保證等問題，并且不包括對(duì)于人體體重的測(cè)量方法。

因此，提供一種在三維重建及測(cè)量過程中，不僅可以提高測(cè)量精確度，而且可以對(duì)人體體重進(jìn)行測(cè)量，速度快的基于kinect的人體主要體型參數(shù)的測(cè)量方法和系統(tǒng)是本發(fā)明亟需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于三圍人體模型參數(shù)的測(cè)量方法仍存在測(cè)量速度慢、精確度難以保證并且不包括對(duì)于人體體重的測(cè)量的問題，從而提供一種在三維重建及測(cè)量過程中，不僅可以提高測(cè)量精確度，而且可以對(duì)人體體重進(jìn)行測(cè)量，速度快的基于kinect的人體主要體型參數(shù)的測(cè)量方法和系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于kinect的人體主要體型參數(shù)的測(cè)量方法，所述測(cè)量方法包括：步驟1，利用kinect設(shè)備對(duì)待檢測(cè)人體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和人體骨骼點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；步驟2，根據(jù)采集的人體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和骨骼點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)待檢測(cè)人體的體型參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，所述體型參數(shù)包括：人體體積和人體三圍和人體身高；步驟3，得出誤差分析后的待檢測(cè)人體的體型參數(shù)。

優(yōu)選地，所述步驟2和所述步驟3之間還包括以下步驟：對(duì)計(jì)算得出的所述體型參數(shù)進(jìn)行誤差分析，并且糾正誤差。

優(yōu)選地，在所述體型參數(shù)的誤差分析中，利用分布式計(jì)算對(duì)采集到的人體體型參數(shù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，從而得出人體密度和人體身高和人體三圍的誤差進(jìn)行校正。

優(yōu)選地，在所述體型參數(shù)的誤差分析中，利用分布式數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，從而估算出人體密度和校正人體身高和人體三圍的誤差。

優(yōu)選地，所述步驟2中，采用積分法對(duì)人體體積和人體三圍計(jì)算；根據(jù)人體骨骼點(diǎn)云數(shù)據(jù)利用點(diǎn)坐標(biāo)作差計(jì)算出人體的身高。

本發(fā)明還提供一種基于kinect的人體主要體型參數(shù)的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)量系統(tǒng)包括：依次連接的kinect模塊、人體體型參數(shù)計(jì)算模塊、誤差估算模塊和輸出模塊；其中，所述kinect模塊對(duì)待檢測(cè)人體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和人體骨骼點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；所述人體體型參數(shù)計(jì)算模塊根據(jù)采集的人體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和骨骼點(diǎn)云數(shù)據(jù)計(jì)算得出人體體型參數(shù)；所述誤差估算模塊利用人體體型大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而矯正所述人體體型參數(shù)的誤差并且估算出人體密度；所述輸出模塊輸出待檢測(cè)人體的最終人體體型參數(shù)。

優(yōu)選地，所述人體體型參數(shù)包括：人體體積和人體三圍和人體身高；所述人體體型參數(shù)計(jì)算模塊利用積分法計(jì)算出人體體積和人體三圍，并且利用點(diǎn)坐標(biāo)作差計(jì)算出人體的身高。

優(yōu)選地，所述誤差估算模塊中利用利用分布式數(shù)據(jù)庫對(duì)計(jì)算得出的人體三圍的誤差進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，并且估算出人體密度。

優(yōu)選地，所述誤差估算模塊中利用特征變量通過大量的人體體型數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和比較，比對(duì)出視覺圖像與計(jì)算得到的人體實(shí)際尺寸的差異進(jìn)行誤差分析。

根據(jù)上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的基于kinect和大數(shù)據(jù)分析的人體主要體型參數(shù)的測(cè)量發(fā)明中所述kinect設(shè)備為采集模塊，利用所述kinect設(shè)備中的深度圖像序列對(duì)待檢測(cè)人體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和人體骨骼點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，根據(jù)采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)述人體體型參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，其中，利用待檢測(cè)人體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)人體體積和人體三圍進(jìn)行計(jì)算，利用待檢測(cè)人體的骨骼點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行人體身高的計(jì)算，計(jì)算得到的結(jié)果還需要進(jìn)行誤差分析和矯正。本發(fā)明提供的基于kinect的人體主要體型參數(shù)的測(cè)量方法克服現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于三圍人體模型參數(shù)的測(cè)量方法仍存在測(cè)量速度慢、精確度難以保證并且不包括對(duì)于人體體重的測(cè)量的問題。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中提供的基于kinect的人體主要體型參數(shù)的測(cè)量方法的流程框圖；

圖2是本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中提供的基于kinect的人體主要體型參數(shù)的測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中提供的基于kinect的人體主要體型參數(shù)的測(cè)量方法中利用的積分法進(jìn)行體積測(cè)量的原理圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

如圖1-3所示，本發(fā)明提供了基于kinect的人體主要體型參數(shù)的測(cè)量方法，其特征在于，所述測(cè)量方法包括：步驟1，利用kinect設(shè)備對(duì)待檢測(cè)人體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和人體骨骼點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；步驟2，根據(jù)采集的人體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和骨骼點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)待檢測(cè)人體的體型參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，所述體型參數(shù)包括：人體體積和人體三圍和人體身高；步驟3，得出誤差分析后的待檢測(cè)人體的體型參數(shù)。

根據(jù)上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的基于kinect和大數(shù)據(jù)分析的人體主要體型參數(shù)的測(cè)量發(fā)明中所述kinect設(shè)備為采集模塊，利用所述kinect設(shè)備中的深度圖像序列對(duì)待檢測(cè)人體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和人體骨骼點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，根據(jù)采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)述人體體型參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，其中，利用待檢測(cè)人體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)人體體積和人體三圍進(jìn)行計(jì)算，利用待檢測(cè)人體的骨骼點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行人體身高的計(jì)算，計(jì)算得到的結(jié)果還需要進(jìn)行誤差分析和矯正。本發(fā)明提供的基于kinect的人體主要體型參數(shù)的測(cè)量方法克服現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于三圍人體模型參數(shù)的測(cè)量方法仍存在測(cè)量速度慢、精確度難以保證并且不包括對(duì)于人體體重的測(cè)量的問題。

本發(fā)明的測(cè)試方法中計(jì)算得出的體型參數(shù)有一定的誤差，為了進(jìn)一步提高所述體型參數(shù)的準(zhǔn)確性，在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述步驟2和所述步驟3之間還包括以下步驟：對(duì)計(jì)算得出的待檢測(cè)人體的體型參數(shù)進(jìn)行誤差分析，并且糾正誤差。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，對(duì)體型參數(shù)的誤差分析利用分布式計(jì)算集群來對(duì)采集到的大量人體體型參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，從而估算出人體密度和校正人體身高和人體三圍的誤差，利用估算出人體密度結(jié)合計(jì)算得到的人體體積得出人體體重參數(shù)。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述體型參數(shù)的誤差分析中，利用分布式計(jì)算對(duì)采集到的大量人體體型參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，從而估算出人體密度和校正人體身高和人體三圍的誤差，利用得到的人體密度結(jié)合得到的人體體積，從而計(jì)算得出人體體重參數(shù)。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，對(duì)體型參數(shù)的誤差分析利用分布式數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，從而估算出人體密度和校正人體身高和人體三圍的誤差，利用估算出人體密度結(jié)合計(jì)算得到的人體體積得出人體體重參數(shù)。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述步驟2中，采用積分法對(duì)人體體積和人體三圍計(jì)算；其中，積分法的公式為：其中，所述si為待檢測(cè)模型的橫截面積，n為待檢測(cè)模型的分割的橫截面的總數(shù)，且為整數(shù)，h為待檢測(cè)模型的高度；并根據(jù)人體骨骼點(diǎn)云數(shù)據(jù)利用點(diǎn)坐標(biāo)作差計(jì)算出人體的身高。

本發(fā)明還提供了一種基于kinect的人體主要體型參數(shù)的測(cè)量系統(tǒng)，所述測(cè)量系統(tǒng)包括：依次連接的kinect模塊、人體體型參數(shù)計(jì)算模塊、誤差估算模塊和輸出模塊；其中，所述kinect模塊對(duì)待檢測(cè)人體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和人體骨骼點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；所述人體體型參數(shù)計(jì)算模塊根據(jù)采集的人體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和骨骼點(diǎn)云數(shù)據(jù)計(jì)算得出人體體型參數(shù)；所述誤差估算模塊利用人體體型大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而矯正所述人體體型參數(shù)的誤差并且估算出人體密度；所述輸出模塊輸出待檢測(cè)人體的最終人體體型參數(shù)。

根據(jù)上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的基于kinect和大數(shù)據(jù)分析的人體主要體型參數(shù)的測(cè)量系統(tǒng)中所述kinect模塊為采集模塊，利用所述kinect模塊中的深度圖像序列對(duì)待檢測(cè)人體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和骨骼點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，而采集得到的數(shù)據(jù)輸入至所述人體體型參數(shù)計(jì)算模塊，所述人體體型參數(shù)計(jì)算模塊根據(jù)采集的數(shù)據(jù)對(duì)待檢測(cè)人體的體型參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，其中，利用待檢測(cè)人體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)人體體積和人體三圍進(jìn)行計(jì)算，利用待檢測(cè)人體的骨骼點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行人體身高的計(jì)算，計(jì)算得到的結(jié)果還需要所述誤差估算模塊來進(jìn)行誤差矯正，最后，矯正后的人體體型參數(shù)由所述輸出模塊輸出。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，待檢測(cè)人體的體型參數(shù)包括：人體體積和人體三圍和人體身高；其中，所述人體體型參數(shù)計(jì)算模塊利用積分法計(jì)算出人體體積和人體三圍，并且利用點(diǎn)坐標(biāo)作差計(jì)算出人體的身高，從而得出相對(duì)的人體體型參數(shù)的計(jì)算結(jié)果。

本發(fā)明中所述人體體型參數(shù)計(jì)算模塊計(jì)算的人體體型參數(shù)具有一定的誤差，為了進(jìn)一步提高所述人體體型參數(shù)的準(zhǔn)確度，在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述誤差估算模塊利用分布式計(jì)算集群來對(duì)采集到的大量數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算得出的待檢測(cè)人體的人體三圍的誤差進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)。這樣可以分析得出所述人體體型參數(shù)計(jì)算模塊計(jì)算的人體三圍的誤差，從而進(jìn)行糾正，在誤差分析中，還可以分析估算出人體密度，結(jié)合得到的人體體積計(jì)算出人體體重。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述誤差估算模塊中利用特征變量通過大量的人體體型數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和比較，比對(duì)出視覺圖像與計(jì)算得到的人體實(shí)際尺寸的差異進(jìn)行誤差分析，從而提高所述人體體型參數(shù)的準(zhǔn)確度。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。