一种基于3D扫描的人物身体形状估计方法
专利汇可以提供一种基于3D扫描的人物身体形状估计方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 中提出的一种基于3D扫描的人物身体形状估计方法，其主要内容包括：使用身 体模 型确定姿势向量，定义单 帧 目标函数，融合形状估计，姿势和形状 跟踪 ，其过程为，先使用多人物线性模型确定姿势向量，模拟形状和姿势的相关 变形 ，再用 皮肤 项、布料项、模型耦合项和先验项定义单帧目标函数，接着将单帧目标扩展到多个帧并联合优化，通过再次使用单帧目标获得单个形状估计，最后使用融合形状进行跟踪，使估计的形状保持靠近融合形状。本发明使用多人物线性模型跟踪复杂的姿势，能够高效地估计联合模型参数和主体特定的自由形状；同时，还增加了细节部分的检测，提高了精确度。，下面是一种基于3D扫描的人物身体形状估计方法专利的具体信息内容。
1.一种基于3D扫描的人物身体形状估计方法，其特征在于，主要包括使用身体模型确定姿势向量(一)；定义单帧目标函数(二)；融合形状估计(三)；姿势和形状跟踪(四)。
2.基于权利要求书1所述的使用身体模型确定姿势向量(一)，其特征在于，多人物线性模型(MPLM)使用具有6890个顶点的学习装配模板T的主体模型；根据形状参数和骨架姿态适配MPLM的顶点位置；人体的骨骼结构由运动链建模，运动链由通过24个关节连接的刚性骨段组成；每个关节建模为具有3个旋转自由度(DoF)的球形关节，用指数坐标ω进行参数化；包括平移在内，姿势θ由3×23+3＝72个参数的姿势向量确定。
3.基于权利要求书2所述的多人物线性模型(MPLM)，其特征在于，为了模拟形状和姿势的相关变形，MPLM以加总的方式修改模板，并从变形的模板预测关节位置；
M(β,θ)＝W(T(β,θ),J(β),θ,W) (1)
T(β,θ)＝Tμ+Bs(β)+Bp(θ) (2)
其中， 是线性混合蒙皮函数，其在静止姿态Tμ、联合
位置J、姿态θ和混合权重W中取顶点，并返回所提出的顶点；参数Bs(β)和Bp(θ)是来自模板的顶点偏移向量；使用M引用MPLM生成的网格。
4.基于权利要求书1所述的定义单帧目标函数(二)，其特征在于，将单帧目标函数定义为：
E(TEst,M(β,0),θ；S)＝λskinEs+λcEc+λcplEcpl+λpriorEprior (3)其中，Es是皮肤项，Ec是布料项，Ecpl是模型耦合项，Eprior包括姿势、形状和平移的先验项；
M(β,0)＝Tu+Bs(β) (4)
Tu是MPLM的默认模板，β是形状空间的系数。
5.基于权利要求书4所述的皮肤项，其特征在于，惩罚项与模型的偏差，扫描标记为皮肤si∈Ss的点；为了使损失函数平滑，先计算对齐的点与最近的布料点的测地距离，并应用逻辑函数来映射0和1之间的测地距离；将此函数命名为 结果值以最近距
离传播到扫描点，并用于对每个扫描残余加权；靠近皮肤-布料边界的点具有平滑减小的重量；
其中，dist是点到表面距离，ρ(·)是Geman-McClure惩罚函数；dist()计算网格三角形、边或点上最接近的基元；在每种情况下相应地计算分析导数。
6.基于权利要求书4所述的布料项，其特征在于，由于Ec＝Eo+Ei，外部惩罚项穿透网格的布点，拟合项鼓励网格靠近布料表面；假设进行闭合扫描，并将模型推入内部；外部项在数学上是标记为布料的每个扫描点的惩罚的总和s∈Sc，其穿透形状网格：
其中，如果扫描点si位于网格内部，则δi返回1的指示符函数，否则为0；通过计算网格表面法线、连接扫描顶点和网格中最近点的矢量之间的角度，可获得激活δi。
7.基于权利要求书4所述的耦合项，其特征在于，仅优化Es和Ec导致结果不稳定，因为没有强制人体测量约束；因此，限制模板TEst，保持接近统计形状主体模型；
Ecpl(TEst,M(0,β))＝‖diag(w)(TEst-M(0,β))‖2 (7)
其中，对角矩阵diag(w)简单地增加了诸如手和脚部分的耦合强度；联合优化TEst和β，形状的模型表示被拉向TEst，反之亦然；优化的结果是详细的估计TEst和形状β的模型表示。
8.基于权利要求书4所述的先验项，其特征在于，使用从MPLM的姿势训练集计算高斯先验对姿势进行正则化；具体来说，在姿势上执行马氏距离：
其中，从姿态训练集中计算平均值μθ和协方差 类似的先验可以强制在形状空间系数β，为了优化单帧目标，使用自动分解工具计算导数。
9.基于权利要求书1所述的融合形状估计(三)，其特征在于，将单帧目标扩展到多帧，并联合优化单个TEst，β和Nframes姿势 按顺序将所有扫描记录到单个衣物模板；使用单帧目标函数λc＝0；由此获得每帧穿着的模板 模板集包含非刚性布料运动；裸体形状位于所有的衣物模板内部；收集所有模板，并将其视为单个点云，称之为融合扫描因此，可以通过再次使用单帧目标获得单个形状估计：
所获得的融合形状已经相当准确。
10.基于权利要求书1所述的姿势和形状跟踪(四)，其特征在于，使用融合形状进行跟踪，使估计的形状保持靠近融合形状；通过将估计耦合到融合形状来实现：
用上式表示，故耦合项现在是
一种基于3D扫描的人物身体形状估计方法
技术领域
背景技术
发明内容
用于对每个扫描残余加权；靠近皮肤-布料边界的点具有平滑减小的重量；
以通过再次使用单帧目标获得单个形状估计：
具体实施方式
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 制造可填充容器的组件和包括这种制造组件的包装线及相应方法 | 2020-05-25 | 614 |
| 四肢康复训练器 | 2020-05-13 | 756 |
| 在空气通道上具有顶部端部止挡件的三通阀及其测试方法 | 2020-05-17 | 738 |
| 一种光谱成像仪并联机械手 | 2020-05-21 | 651 |
| 中压断路器 | 2020-05-25 | 625 |
| 具有可枢转的显示元件的移动电子装置 | 2020-05-15 | 231 |
| 一种同轴同侧式加载装置 | 2020-05-16 | 401 |
| 用于弯板机刀座单元的具有独立马达的运动机构 | 2020-05-23 | 401 |
| 用于弯板机刀座单元的具有独立马达的运动机构 | 2020-05-27 | 769 |
| 具有三重运动接触件布置的电开关设备 | 2020-05-22 | 410 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
