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一种服装视觉效果评价系统

阅读:445发布:2024-01-19

专利汇可以提供一种服装视觉效果评价系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种服装视觉效果评价系统。本系统由 硬件 和 软件 两部分组成,包括一个封闭的 图像采集 箱、一台个人电脑以及运行在个人电脑上的软件。着装者进入图像采集箱并在 指定 位置 站立,采集箱内的摄像设备获取着装人体图像并传输给个人电脑。电脑上运行的软件对图像进行预处理,然后搜索人脸,根据人脸特征区域与头部的比例关系确定头部高度,再根据头高与人体身高的比例关系进行人体区段划分,然后在各个区段上提取宽度、形状、 颜色 等信息,用于计算各种服装视觉效果参数。本 发明 实现了服装视觉效果评价的客观化、自动化和系统化,可为该项工作提高效率、降低成本,也可用于服装视觉特征的大规模采集和流行趋势的预测。,下面是一种服装视觉效果评价系统专利的具体信息内容。

1.一种服装视觉效果评价系统,利用图像摄取设备获取服装图像,利用计算机对图像进行处理和分析,表达服装视觉效果,其特征是:在图像采集箱内获取着装人体图像,利用人脸特征区域与头部的比例关系确定头部高度,利用头高与人体身高的比例关系进行人体区段划分,在各个区段上提取宽度、颜色等信息用于服装视觉效果计算;
所述的利用人脸特征区域与头部的比例关系确定头部高度具体为:
以眉心竖线为中心线,眉心平线为顶边,眉骨宽度为边长,截取正方形作为人脸特征区域,根据面部器官比例,若人脸特征区域边长为h,则特征区域顶边的垂直距离约为
0.75h,特征区域底边到颏底的垂直距离为0.35h,头部总高度为2.1h;
所述的利用头高与人体身高的比例关系进行人体区段划分具体为:
根据人体身头高比,将人体自上而下将其划分成头、肩胸、胸腰、腰臀、大腿和小腿六大区段;近似认为头、肩胸和胸腰区段的高度不变,均为1倍头高;7倍头高的人体其腰臀、大腿及小腿区段的高度分别为1头高、1头高、2头高,而8.5倍头高的人体其相应区段的高度分别为1.5头高、1.5头高、2.5头高,在7倍头高至8.5倍头高之间腰臀、大腿和小腿区段的高度随头身比例近似线性增加,因此,对于在7倍头高至8.5倍头高的人体,其腰臀、大腿和小腿区段的头高倍数,分别记为Hwh、Ht和Hc,可由公式计算得到:
Hwh=Ht=(a-4)/3,Hc=(a-1)/3;其中a是人体身头高比;
所述的在各个区段上提取宽度、颜色等信息用于服装视觉效果计算具体为:通过逐行扫描的方法,对人体六大区段提取宽度;设头、肩胸、胸腰、腰臀、大腿和小腿区段的平均宽度分别为Wh、Wsc、Wcw、Wwh、Wt、Wc;典型的廓形包括A形、T形、H形、X形和O形;对A形,以上体收紧,下摆打开为特征,上衣一般肩部较窄或裸肩,腰部贴身或宽松,衣摆或裙摆宽松肥大,因而定义其特征值 对T形,与A形相反,以扩张肩部、腰部自然放松、下摆收缩
为特征,因而定义其特征值 对H形,其肩部、腰部、下摆合体松弛,宽度基本
一致,衣身呈直筒状,因而定义其特征值 对X形,以肩部稍宽、
腰部收紧、下摆扩张为特征,因而定义其特征值 对O形,与X形相反,以上下
收紧、中部扩张放松为特征,因而定义其特征值 以上各特征值越大,表明越
接近该种廓形;为了便于比较,对于以上五种廓形定义其廓形系数 其中∑
V=VA+VT+VH+VX+VO;廓形系数C介于0~1之间,值越大表明越接近该种廓形,服装廓形由此识别。
2.根据权利要求1所述的服装视觉效果评价系统,其特征是:输出的服装视觉效果参数包括廓形系数、主色调、色相对比度、彩度对比度、明度对比度、硬度系数、重量系数、温度明确系数、粗糙系数、平衡系数。
3.根据权利要求2所述的服装视觉效果评价系统,其特征在于所述的主色调由以下方法确定:对HSV色相环进行区域划分;色相环上间隔15°以内的色彩为同类色,人眼认作同一色,可采用动态方式将色相环按15°一个区域,分割成24个区域,具体为:在人体轮廓线内统计色相分布,在色相分布中搜索15°范围内的最大值,并标记排除此区域,接着再搜索15°范围内的最大值并排除该区域,如此往复,用区域中心的第8号色相代表此区域;占比最高的区域即是主色调,服装色彩的主色调由此确定。
4.根据权利要求2所述的服装视觉效果评价系统,其特征在于所述的色相对比度、彩度对比度和明度对比度由以下方法计算:根据色彩学理论,色相环上间隔15°以内的色相为同类色,60°以内为类似色,90°以内为中差色,180°以内为对比色,设两色的色相h1、h2,在着装图上对应面积百分比r1、r2,色相对比度Ch,则Ch=min(|h1-h2|,360-|h1-h2|)*min(r1/r2,r2/r1);在区域分布中,计算主色调与其余各个区域之间的对比度,得出的最大值即为相应着装图的色相对比度;设两色块纯度级s1、s2,在着装图上对应的面积百分比r1、r2,纯度对比度Cs,则Cs=|s1-s2|*min(r1/r2,r2/r1);找出最大纯度对比度,即为相应着装图的纯度对比度;设两色块明度级v1、v2,在着装图上对应的面积百分比r1、r2,明度对比度Cv,则Cv=|v1-v2|*min(r1/r2,r2/r1);找出最大明度对比度,即为相应着装图的明度对比度。

说明书全文

一种服装视觉效果评价系统

技术领域

[0001] 本发明属于服装工程技术领域,具体涉及一种服装视觉效果评价系统。

背景技术

[0002] 传统上,对服装视觉效果(主要包括服装的廓形、色彩和质感)的评价主要依赖设计师或行业专家的主观判断,因此存在三个弊端:一是评价的结果缺乏客观性,二是只能做定性判断而无法定量表达,三是当样本数量庞大时难以有效应对。也有学者提出一些客观识别方法,但只针对平面服装的某一部位,因此缺乏全面性和实用性。目前还未见针对实际着装人体的、系统性的服装视觉效果客观评价系统。

发明内容

[0003] 为克服当前服装视觉效果评价的各种不足,本发明提供一种服装视觉效果评价系统,该系统可快速获取实际着装人体图像并作处理与分析,以量化指标表达服装廓形、色彩和质感等方面的视觉效果。
[0004] 本系统由硬件软件两部分组成,硬件包括一个封闭的图像采集箱和一台个人电脑,运行在个人电脑上的软件负责对人体着装图像进行处理,量化和识别服装视觉效果参数。采集图像时让着装者进入图像采集箱并在指定位置站立,采集箱内的摄像设备在灯光配合下获取着装人体图像,并传输给个人电脑。电脑上运行的软件先对图像进行预处理,然后搜索人脸,根据人脸特征区域与头部的比例关系确定头部高度,再根据头高与人体身高的比例关系进行人体区段划分,然后在各个区段上提取宽度、形状、颜色等信息,用于计算各种服装视觉效果参数(包括廓形系数、主色调、色相对比度、彩度对比度、明度对比度、硬度系数、重量系数、温度明确系数、粗糙系数、平衡系数)。
[0005] 本发明实现了服装视觉效果评价的客观化、自动化和系统化,可为该项工作提高效率、降低成本,也可用于服装视觉特征的大规模采集和流行趋势的预测。附图说明
[0006] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0007] 图1是本发明中图像采集箱的一个实施例。图中1.日光灯管,2.数码相机,3.人体站立区。从左到右依次为主视图、左视图和俯视图。
[0008] 图2是本发明中人脸特征区域的一个实施例。图中正方形为人脸特征区域。
[0009] 图3是本发明中人体区段划分的一个实施例。图中1.头,2.肩胸,3.胸腰,4.腰臀,5.大腿,6.小腿。
[0010] 图4是本发明中提取人体区段宽度的示意图。
[0011] 图5是本发明中对HSV色相环进行区域划分的示意图。
[0012] 图6是本系统专用软件界面的截图。

具体实施方式

[0013] 在图1中,图像采集在2.0m×2.5m×4.0m的箱体中进行,箱体内壁使用白色PVC封贴铺满,上壁和左右侧壁上各安装有一支φ26mm×900mm、18W日光灯管(1)。侧壁上灯管离地0.5m,数码相机(2)镜头离地0.8m,并通过数据线连接到电脑,在软件指令下拍照。待测着装人体站立在0.5m×0.5m的人体站立区(3)中。实际操作中,数码相机应为500万像素以上、分辨率800×600以上、自动对焦。箱体大小、灯光位置、镜头位置都可以依据被测群体的体型范围做出调整。在同一项目中,或欲比较结果的多个项目中,采集环境应当保持一致。
[0014] 在图2中,以眉心竖线为中心线,眉心平线为顶边,眉骨宽度为边长,截取正方形作为人脸特征区域。根据面部器官比例,若眉骨宽度(即人脸特征区域边长)为h,则头顶到眉骨(即特征区域顶边)的垂直距离约为0.75h,特征区域底边到颏底的垂直距离为0.35h,头部总高度为2.1h。本系统使用AdaBoost方法确定图像中的人脸特征区域,一旦人脸特征区域确定,头部位置和高度即确定。
[0015] 在图3中,根据人体身头高比,将人体自上而下将其划分成头(1)、肩胸(2)、胸腰(3)、腰臀(4)、大腿(5)和小腿(6)六大区段。正常成年人身高一般为7~7.5倍头高,北欧人身高可能达到8~8.5倍头高。根据解剖学理论,人的身高增加主要体现为下半身长度的增加。在一定的头身比例范围内,可近似认为头、肩胸和胸腰区段的高度不变,均为1倍头高。7倍头高的人体其腰臀、大腿及小腿区段的高度分别为1头高、1头高、2头高,而8.5倍头高的人体其相应区段的高度分别为1.5头高、1.5头高、2.5头高,在7倍头高至8.5倍头高之间腰臀、大腿和小腿区段的高度随头身比例近似线性增加。因此,对于 倍头高的人体,其腰臀、大腿和小腿区段的头高倍数(分别记为Hwh、Ht和Hc)可由公式计算得到。
[0016] 在图4中,通过逐行扫描的方法,对人体六大区段提取宽度。设头、肩胸、胸腰、腰臀、大腿和小腿区段的平均宽度分别为Wh、Wsc、Wcw、Wwh、Wt、Wc。典型的廓形包括A形、T形、H形、X形和O形。对A形,以上体收紧,下摆打开为特征,上衣一般肩部较窄或裸肩,腰部贴身或宽松,衣摆或裙摆宽松肥大,因而定义其特征值 ;对T形,与A形相反,以扩张肩部、腰部自然放松、下摆收缩为特征,因而定义其特征值 ;对H形,其肩部、腰部、下摆合体松弛,宽度基本一致,衣身呈直筒状,因而定义其特征值 ;对X形,以肩部稍宽、腰部收紧、下摆扩张为特征,因而定义其特征值 ;对O形,与X形相反,以上下收紧、中部扩张放松为特征,因而定义其特征值 。以上各
特征值越大,表明越接近该种廓形。为了便于比较,对于以上五种廓形定义其廓形系数,其中 。廓形系数C介于0~1之间,值越大表
明越接近该种廓形,服装廓形由此识别。
[0017] 图5中,对HSV色相环进行区域划分。色相环上间隔15°以内的色彩为同类色,人眼认作同一色,可采用动态方式将色相环按15°一个区域,分割成24个区域,具体为:在人体轮廓线内统计色相分布,在色相分布中搜索15°范围内的最大值,并标记排除此区域,接着再搜索15°范围内的最大值并排除该区域,如此往复,用区域中心的第8号色相代表此区域。占比最高的区域即是主色调,服装色彩的主色调由此确定。根据色彩学理论,色相环上间隔15°以内的色相为同类色,60°以内为类似色,90°以内为中差色,180°以内为对比色。设两色的色相h1、h2,在着装图上对应面积百分比r1、r2,色相对比度Ch,则
。在区域分布中,计算主色调与其余各
个区域之间的对比度,得出的最大值即为相应着装图的色相对比度。设两色块纯度级s1、s2,在着装图上对应的面积百分比r1、r2,纯度对比度Cs,则
。找出最大纯度对比度,即为相应着装图的纯度对比度。设两色块明度级v1、v2,在着装图上对应的面积百分比r1、r2,明度对比度Cv,则 。找出最大明度
对比度,即为相应着装图的明度对比度。质感是材质本身给人的视觉上的真实感,通常包含软硬感、轻重感、冷暖感、滑涩感等方面。软硬感由纯度决定,纯度越高感觉越硬,反之越软。
于是,可从纯度分布的基础上构建硬度系数,来表征服装整体的软硬感。设硬度系数H (0.1≤H≤1),第i级纯度占比ri,则 。硬度系数越大,说明服装整体感觉越硬,服
装的软硬感由此确定。轻重感由明度决定,明度越高感觉越轻,反之越重。于是,可从明度分布基础上构建重量系数,来表征服装整体的轻重感。设重量系数W (0.1≤W≤1),第i级明度占比ri,则 。重量系数越大,说明服装整体感觉越重,服装的轻重感
由此确定。冷暖感与色彩三要素都有关。在HSV色相环上,120°~300°范围内为冷色调,其余为暖色调。240°对应最明确的冷色(或称“最冷色”),60°对应最明确的暖色(或称“最暖色”)。所有冷色或暖色中,不是温度的差异,而是温度明确度的差异。冷色中,与240°位置夹越小冷感越明确,反之越含糊;暖色中,与60°位置夹角越小暖感越明确,反之越含糊;在
120°和300°位置上,色彩的温度感最不明确。将色相对温度明确度的影响记作
,假设色相与温度明确度之间存在线性关系,那么这种关系可由一系列拐点(如[60,10]、[120,1]、[240,10]等)决定。因此,色相对温度明确度的影响可用如下公式表达:
。此外,色彩的温度明确度还受纯度和明度影响。高纯
度、中等明度时色彩温度感明确,纯度降低、明度偏高或偏低,温度明确度下降。将纯度、明度对温度明确度的影响分别记作 。假设纯度、明度与温度明确
度之间存在线性关系,当s=1时ts=1,s=10时ts=10,v=1或10时tv=1,v=5.5时tv=10。纯度、明度对温度明确度的影响可用下列公式表达: 。将总的温
度明确度记作t(1≤t≤1000), ,t值越大温度明确度越高。。服装整体温度明确系数T(1≤T≤1000)是着装图上各个点的t值相加取平均,即 。考察服装整体的冷暖感,可以分别统计冷色(h:120~300)、暖色(h:0~120、300~360)的温度明确系数Tc、Tw,比较之。当Tc>Tw,整体上呈冷色调;当Tc<Tw,整体呈暖色调。规定冷暖明确系数CW,用来表征服装整体冷暖感的明确程度: 。根据经验,当CW≥5时冷暖感
明显,CW<5时不明显。从图像分析的角度来看,滑涩感来源于相邻图像单元之间的差异;差异越大,给人感觉越粗糙,反之越光滑。因此,定义粗糙系数R为相邻像素点之间的平均色差, 。R值越大说明服装质感越粗糙,反之越光滑,服装的滑涩感
由此确定。平衡感是色彩硬度、重量和温度在中轴线两边的对比。中轴线即为人脸特征区域的纵向中心线。将着装图以中轴线一分为二,分别提取左、右两边的硬度系数、重量系数、冷色温度明确系数和暖色温度明确系数,记为HL、WL、TC,L、TW,L和HR、WR、TC,R、TW,R,规定左平衡分量BL、右平衡分量BR,则 ,平衡系数B,
。B值越接近1说明平衡性越好,反之平衡性差,服装的平衡感
由此确定。
[0018] 在图6中,利用本系统专用软件对着装人体图像进行处理和分析,得到的服装视觉效果参数包括廓形系数、主色调、色相对比度、彩度对比度、明度对比度、硬度系数、重量系数、温度明确系数、粗糙系数、平衡系数等。
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