基于三維掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)人體3D模型骨骼提取.pdf

1、隨著非接觸性三維人體掃描技術(shù)的出現(xiàn)，在較短的時(shí)間內(nèi)便可以得到整個(gè)人體的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。但這些點(diǎn)云數(shù)據(jù)信息量龐大，缺乏必要的語義信息。通過進(jìn)一步的數(shù)據(jù)加工處理可以獲得一些諸如末端特征點(diǎn)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，中心線和關(guān)節(jié)中心等重要的語義信息。由于中心線能很好地反映人體模型的骨架，是三維模型的一維表示，因而中心線也被稱為模型的骨架。末端特征點(diǎn)和關(guān)節(jié)中心是中心線的一部分。中心線提取是構(gòu)建真實(shí)人體模型動(dòng)畫的前提和重要條件。骨架和關(guān)節(jié)中心的提取在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和可視

2、化領(lǐng)域中是一個(gè)比較重要的研究領(lǐng)域。本文將三維掃描獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)用基于Voronoi圖和Delaunay圖的Crust曲面重建算法生成人體模型的三角形網(wǎng)格，以基于測地距離的Morse函數(shù)和Dijkstra算法計(jì)算出末端特征點(diǎn)信息，獲取人體模型的頭頂末端特征點(diǎn)和四肢末端特征點(diǎn)。通過基于測地距離的Morse函數(shù)等值線將模型進(jìn)行分割，計(jì)算每一層的測地距離等值線，獲取模型的水平集曲線(level-set-curve)也就是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。以末端特征點(diǎn)做