[发明专利]一种三维人体扫描方法、装置及系统

说明书

本发明提供一种三维人体扫描方法、装置及系统，其中，该方法包括：标定单立柱上每个测量头内部的两个相机；标定所述至少三个测量头的外参数；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；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；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；根据所述三维模型提取所述被测人体的指定参数。通过立柱360°转动全方位人体扫描，增加了采集数据的灵活性，同时减少相机数量，降低硬件成本，并且设备移动后不用重新对相机进行标定，设备可任意移动位置，不影响测量的精度。

技术领域

本发明涉及人体扫描技术领域，尤其涉及一种三维人体扫描方法、装置及系统。

背景技术

相关技术中的三维扫描设备多采用四立柱采集人体图片数据进行计算，其中四立柱每个柱子上都固定有四个侧头，每一个侧头里面至少包括2个相机，在相机位置固定的情况下，该三维扫描设备就只能采集固定位置的图像数据，因此很大程度上降低了数据采集的灵活性，而且移动任何一个立柱都要对整个设备进行重新标定，增加了移动设备复杂性。此外，四立柱人体扫描需要比较大的空间来布置硬件设备，对空间较小的条件下无法使用，并且不利于随意的移动及运输。

进一步地，现有的四立柱人体扫描设备每根立柱上都需要布置四个侧头同时采集人体图片进行计算，这样相机的数量是单柱人体扫描的四倍，硬件成本自然也是单柱人体扫描设备的四倍。因此需要计算机具有较好的扩展性，能同时连接16个侧头，那么这种情况下，四立柱人体扫描设备除了硬件设备布线繁琐外，16个侧头中的每部相机要分别采集图片进行内参标定，然后标定外参，任何一根立柱位置变动，都需要重新进行标定，同时也增加了相机标定复杂程度。

发明内容

本发明为了解决相关技术中的问题，提供了一种三维人体扫描方法、装置及系统。

本发明采用的技术方案如下所述：

一种三维人体扫描方法，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；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三个测量头之间的相机位置坐标；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。

可选地，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学图像。

可选地，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。