[发明专利]一种三维人体扫描方法、装置及系统

权利要求书

1.一种三维人体扫描方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：标定单立柱上每个测量头内部的两个相机，其中，所述单立柱由自上至下分布的至少三个测量头组成；所述标定单立柱上每个测量头内部的两个相机包括：采用内外参数捆绑调整的方式标定每个所述测量头的两个相机，其中，采用内外参数捆绑调整的方式标定每个所述测量头的两个相机包括如下步骤：

S31：采集所述两个相机视场下标定板在至少十个不同位置或姿态的相机图像组，其中，所述标定板上带有编码点和非编码点；

S32：根据所述相机图像组，识别出所述非编码点的图像坐标和所述编码点对应的编码值；

S33：计算出所述相机图像组中任意两组所述相机图像的相对位置关系并重建所述编码点的物方坐标；

S34：根据得到的两组所述相机图像的相对位置关系计算出其余组所述相机图像的位置，基于所有组的所述相机图像的位置重建所述非编码点的物方坐标；

S35：通过捆绑调整优化算法对所述两个相机的内部参数、外部参数、所述编码点的物方坐标、所述非编码点的物方坐标进行整体的迭代优化，得到所述测量头的所述两个相机间的内外参数；S2：标定所述至少三个测量头的外参数，其中，所述外参数用于确定所述至少三个测量头之间的相机位置坐标；所述标定所述至少三个测量头的外参数包括：采用外参数捆绑调整的方式标定所述测量头的外参数，其中，采用外参数捆绑调整的方式标定所述测量头的外参数具体包括如下步骤：

S41：每个测量头的所述两个相机通过移动所述单立柱获取标定板的两个不同位置的相机图像，所述标定板带有编码点和非编码点；

S42：计算出任意两组所述相机图像的相对位置关系并重建出所述编码点的物方坐标；

S43：根据得到的两组所述相机图像的相对位置关系计算出其余组所述相机图像的位置，基于所有组的所述相机图像的位置重建所述非编码点的物方坐标；

S44：采用外参数捆绑调整优化算法对所述测量头的外部参数、所述编码点的物方坐标、所述非编码点的物方坐标进行整体的迭代优化，得到所述测量头之间的外参数；

S3：通过所述单立柱水平旋转的方式分别向被测人体投射结构光，并分别采集所述被测人体对应的结构光图像，其中，所述单立柱水平旋转的方式通过预设规则确定，所述预设规则与以下参数至少之一对应：所述被测人体的外形、所述被测人体的站姿以及所述被测人体的运动状态；

S4：对采集到的每个所述被测人体对应的结构光图像进行三维密集点云重建，得到所述被测人体对应的三维点云；

S5：将每个所述三维点云对齐到同一个坐标系下，得到所述被测人体的三维模型；

S6：根据所述三维模型提取所述被测人体的指定参数。

2.如权利要求1所述的三维人体扫描方法，其特征在于，所述通过所述单立柱水平旋转的方式分别向被测人体投射结构光，并分别采集所述被测人体对应的结构光图像包括：

S11：设置所述单立柱按照不同的水平旋转角度分别向所述被测人体投射所述结构光；

S12：采集每一水平旋转角度对应的所述被测人体的结构光图像。

3.如权利要求1所述的三维人体扫描方法，其特征在于，将每个所述三维点云对齐到同一个坐标系下，得到所述被测人体的三维模型包括：

S21：通过所述单立柱旋转得到两个不同位置的相机图像，并确定旋转平移变换矩阵；

S22：根据所述旋转平移变换矩阵，获取同一个坐标系下的所述被测人体的三维模型。