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

1、服裝個性化定制成為服裝設計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，決定了服裝設計的質量和用戶的滿意度。三維人體建模得到的人體模型能否真正反映實際人體尺寸和外形取決于建模原理和實現(xiàn)方法。因此，對個性化人體建模方法進行分析和研究對推動服裝個性化定制的發(fā)展有重要理論和應用意義。 本文在分析國內(nèi)外三維人體建模方法現(xiàn)狀的基礎上，提出面向服裝設計的基于用戶照片和神經(jīng)網(wǎng)絡的三維個性化人體建模方法。通過基于圖像的人體特

2、征區(qū)域和特征參數(shù)提取得到人體尺寸信息(尺寸、輪廓點和輪廓線)；通過基于神經(jīng)網(wǎng)絡的三維人體特征曲線生成得到人體三維截面信息；以三維人體庫中搜索的相似三維人體為體形信息載體，通過特征尺寸、曲線驅動相似三維人體變形，融合分治所得信息，快速生成三維個性人體。 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。通過圖像預處理，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別出的特征點為參考，對用戶照片圖像的進行分割，實現(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算方法，實現(xiàn)從圖像像素中較高精度的特征參數(shù)提取。利用實際采集的圖像得到人體特征參數(shù)，驗證了所提方法快速可靠，為人體特征曲線的生成和三維個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)絡的三維人體特征曲線生成方法。闡述了訓練樣本數(shù)據(jù)的獲取和神經(jīng)網(wǎng)絡三維人體曲線建模原理，給出了具體的神經(jīng)網(wǎng)絡結構模型。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練

4、樣本，通過訓練確立人體特征部位的神經(jīng)網(wǎng)絡權值參數(shù)和特征曲線模型，彌補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，克服了以往通過曲線擬合方法需要大量三維測點信息的缺陷。 提出基于掃描人體庫的多層信息匹配相似人體搜索和曲面重建方法。以用戶照片中識別的特征點、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、特征點層和輪廓線層三重篩選匹配過程

5、，進而在三維掃描人體庫中搜索到相似人體；利用曲面重建原理，對相似人體運用切片和分片技術進行表面重建，并進行光滑處理，得到具有光滑表面的三維標準人體。 提出基于特征尺寸和特征曲線的混合驅動人體變形方法。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，融合三維標準人體，混合驅動人體變形得到個性化三維人體模型。與前文基于圖像的人體特征參數(shù)獲取、神經(jīng)網(wǎng)絡特征曲線生成、三維相似人體的搜索和重建一起構成了個