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三维人体扫描实验结果分析

发布时间:2015-06-04 10:33

实验结果
1、标 定
为了确定装置的精确度,设计了1个已知柱体(半径24 em)、高度180 cm)以及圆柱面上各色块的角点的三维坐标值的标定靶,如图6所示。圆柱体上的各个色块的竖直方向上的高度相同,水平方向上的弧长不同,这样圆柱体上各个角点的坐标值就成非线性关系,因而提高了标定的精确度。对于现实相机和虚拟相机都至少选择30个标定点进行标定计算。

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香港挂牌全篇之官网根据每2台相机对空问中的同一个标定点的计算值进行误差分析。例如:2台相机拍摄到标定靶上的空间中的同个点P。,根据第l台相机和另1台相机拍摄的图像换算得到的三维坐标分别记为P’,和P”.。用P’.和P”i之间的欧几里得距离计算误差㈤

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本文的扫描系统选择了31个相同的标定点,标定点的平均误差为2.03 mm,标准偏差为0.86 mm。

2、激光光带中心提取
香港挂牌全篇之官网激光光带中心提取的速度和精度会直接影响到扫描系统的性能,所以在研究和比较几种常用的激光光带中心提取算法(如图像细化法、曲线拟合法、质心法、Hessian矩阵法等方法)后,采用具有定位精度高、计算速度快等优点的质心法来提取激光光带中心‘1“。首先采用滤波法去除光带上的噪声干扰,再用大律法获取光带图像的阈值。以此阈值为依据,以列为单位寻找满足这个阈值要求的点,并初步断定此极值点为光带中心点并计算出这列的光强阈值t。假设最大值点的位置为该列的第Y…行,阈值为t,然后在最大值点的上下各选n个大于阈值的像素点,通常忍取10~15。然后可按式(14)进行曲线的重心运算。

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,(z,,Y。)为相应像素点的灰度值,(x。,Y。)为所求的光带中心点的坐标。
又因为CCD相机采集到的图像光强符合高斯分布,可以利用Hessian矩阵法¨6。计算图像中光带的法线方向,并求出法线方向上的极值点,因而得到光带中心线的亚像素位置。这样得到的光带中心点的坐标更精确。

3、人体扫描
香港挂牌全篇之官网选择l位身高165 cm的女性进行扫描实验。被扫描者面对真实相机站立。人体正面表面数据是由真实相机直接拍摄的,共采集到3l 286个数据点,标准误差为0.73 mm。水平方向上2个相邻点的间距最大不超过3.1 mm。人体正面数据点云图如图7所示。

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香港挂牌全篇之官网人体背面的左右两侧不是真实相机直接拍摄的,相当于相机在平面镜中2个虚拟相机对目标从左右两侧拍摄所得到图像,所得到的图像像素精度比正面的要低,每个侧面大概获得人体表面16 784~18 372个点,标准误差为0.92~1.08 mm,水平方向上的相邻两点的间距最大不超过3.9 mm。图8为人体左右两侧背面合并后的人体背面点云图。表l示出当前主要商用三维人体扫描仪耗时和精度。和当前商业用的三维扫描系统相比较,本文

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的扫描系统虽然精度低些,但是扫描时间较大多数系统有明显缩短。因此,本文的扫描系统精度能够满足服装设计和制版等相关工作的要求,可用于三维服装设计以及虚拟立体裁剪。

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