三維人體測量中的三維人體重建研究.pdf

1、三維人體模型重建是非接觸式人體測量的重要組成部分。本課題的數(shù)據(jù)來源于基于雙目立體視覺技術(shù)的測量系統(tǒng)，由于受測量原理與技術(shù)的限制，數(shù)據(jù)的特點(diǎn)為：豎直方向的點(diǎn)云比較稀疏，水平方向的點(diǎn)云非常密集，形成了不規(guī)則散亂的三維空間數(shù)據(jù)點(diǎn)；數(shù)據(jù)中存在一些干擾的噪音點(diǎn)；人體數(shù)據(jù)中存在孔洞缺口。為了實(shí)現(xiàn)人體模型的三維重構(gòu)，針對數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，本論文主要進(jìn)行了如下研究：
　　 1、三維人體模型的重建。三維人體建模方法很多，有線框建模、曲面建模、實(shí)體建模和

2、基于物理的建模等。本文根據(jù)服裝CAD的應(yīng)用特點(diǎn)，將三角剖分技術(shù)應(yīng)用在人體曲面建模上。具體來講，就是將人體曲面上眾多的散亂數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行有效的三角剖分，利用一個(gè)個(gè)小三角形來逼近人體各部件的曲面，從而重建出整個(gè)人體。
　　 2、散亂數(shù)據(jù)點(diǎn)云噪音去除。采用一種用于去除點(diǎn)云數(shù)據(jù)表面噪聲和離群點(diǎn)的魯棒濾波算法。該算法的主要思想是應(yīng)用核密度估計(jì)聚類方法，通過Mean Shift迭代過程將每一個(gè)采樣點(diǎn)“漂移”到核密度估計(jì)函數(shù)的局部最大值點(diǎn)處，該最

3、大值點(diǎn)確定了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的聚類中心并能準(zhǔn)確逼近原始曲面，使點(diǎn)云曲面收斂為一個(gè)穩(wěn)定的三維數(shù)字模型。算法中的似然估計(jì)函數(shù)充分考慮了散亂點(diǎn)的法矢方向，因此不僅可以去除不同幅度的噪點(diǎn)，還可以用簡單的閾值條件很容易地檢測出離散群點(diǎn)的聚類，從而實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的高效快速光順去噪。
　　 3、三角網(wǎng)格孔洞光順修補(bǔ)。針對人體重建孔洞缺陷，采用一種基于曲面擬合的光順孔洞修補(bǔ)算法。首先提取孔洞基本特征信息，基于孔洞邊界直接填充修補(bǔ)；接著通過網(wǎng)格細(xì)分與優(yōu)化