基于用戶照片和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三維個(gè)性化人體建模方法研究.pdf

1、服裝個(gè)性化定制成為服裝設(shè)計(jì)和制造的重要研究方向之一。三維人體建模是三維服裝CAD系統(tǒng)的基礎(chǔ)，決定了服裝設(shè)計(jì)的質(zhì)量和用戶的滿意度。三維人體建模得到的人體模型能否真正反映實(shí)際人體尺寸和外形取決于建模原理和實(shí)現(xiàn)方法。因此，對(duì)個(gè)性化人體建模方法進(jìn)行分析和研究對(duì)推動(dòng)服裝個(gè)性化定制的發(fā)展有重要理論和應(yīng)用意義。 本文在分析國(guó)內(nèi)外三維人體建模方法現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出面向服裝設(shè)計(jì)的基于用戶照片和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三維個(gè)性化人體建模方法。通過(guò)基于圖像的人體特

2、征區(qū)域和特征參數(shù)提取得到人體尺寸信息(尺寸、輪廓點(diǎn)和輪廓線)；通過(guò)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三維人體特征曲線生成得到人體三維截面信息；以三維人體庫(kù)中搜索的相似三維人體為體形信息載體，通過(guò)特征尺寸、曲線驅(qū)動(dòng)相似三維人體變形，融合分治所得信息，快速生成三維個(gè)性人體。 提出基于圖像的二維人體特征區(qū)域和特征參數(shù)提取方法。通過(guò)圖像預(yù)處理，利用差分法得到用戶照片的二值化圖像；以從用戶照片圖像識(shí)別出的特征點(diǎn)為參考，對(duì)用戶照片圖像的進(jìn)行分割，實(shí)現(xiàn)人體特征區(qū)

3、域的精確定位，為三維相似人體搜索提供依據(jù)；提出參照模型法特征尺寸計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)從圖像像素中較高精度的特征參數(shù)提取。利用實(shí)際采集的圖像得到人體特征參數(shù)，驗(yàn)證了所提方法快速可靠，為人體特征曲線的生成和三維個(gè)性化人體模型的建立提供二維尺寸信息。 提出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三維人體特征曲線生成方法。闡述了訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)的獲取和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三維人體曲線建模原理，給出了具體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型。利用三維掃描人體數(shù)據(jù)得到胸部、頸部、腰部和臀部等特征截面的訓(xùn)練

4、樣本，通過(guò)訓(xùn)練確立人體特征部位的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值參數(shù)和特征曲線模型，彌補(bǔ)了從用戶照片不能直接獲取人體三維截面信息的不足。輸入用戶截面的寬度、厚度和圍長(zhǎng)等二維尺寸信息，可直接得到用戶的三維截面的特征曲線，克服了以往通過(guò)曲線擬合方法需要大量三維測(cè)點(diǎn)信息的缺陷。 提出基于掃描人體庫(kù)的多層信息匹配相似人體搜索和曲面重建方法。以用戶照片中識(shí)別的特征點(diǎn)、特征尺寸、輪廓線為信息輸入，將三維相似人體搜索分為尺寸層、特征點(diǎn)層和輪廓線層三重篩選匹配過(guò)程

5、，進(jìn)而在三維掃描人體庫(kù)中搜索到相似人體；利用曲面重建原理，對(duì)相似人體運(yùn)用切片和分片技術(shù)進(jìn)行表面重建，并進(jìn)行光滑處理，得到具有光滑表面的三維標(biāo)準(zhǔn)人體。 提出基于特征尺寸和特征曲線的混合驅(qū)動(dòng)人體變形方法。利用從用戶照片提取的特征尺寸和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特征曲線生成模型獲取的三維特征截面曲線信息，融合三維標(biāo)準(zhǔn)人體，混合驅(qū)動(dòng)人體變形得到個(gè)性化三維人體模型。與前文基于圖像的人體特征參數(shù)獲取、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特征曲線生成、三維相似人體的搜索和重建一起構(gòu)成了個(gè)