[发明专利]一种人体曲面建模方法、建模装置及建模系统

说明书

本发明涉及一种人体曲面建模方法、建模装置及建模系统，先构建给定区域对应的静态三维栅格地图，并获取扫描路径。然后基于扫描路径和静态三维栅格地图确定运动路径，并控制机器人沿运动路径运动，在机器人的运动过程中控制扫描模块对人体进行SLAM三维激光扫描，得到人体扫描信息，基于人体扫描信息获得人体点云数据。最后根据人体点云数据进行人体曲面建模，得到人体模型。本发明能够实时确定机器人的运动路径，更好的完成人体点云数据的采集过程，在一定程度上降低有水环境对人体点云数据采集的影响，能够获得质量更好的人体点云数据，基于这一人体点云数据所进行的人体曲面建模过程更加稳定，得到的人体模型更好。

技术领域

本发明涉及人体曲面建模技术领域，特别是涉及一种人体曲面建模方法、建模装置及建模系统。

背景技术

自20世纪90年代开始，随着三维激光扫描技术的兴起及其在工程中的广泛应用，大量学者针对点云数据处理过程进行了深入研究，使得点云处理技术得到了迅速的发展。

SLAM技术(Simultaneous Localization And Map-ping，即时定位与地图构建)于20世纪80年代末被提出，最早应用于机器人领域，主要解决的问题是机器人等移动设备利用自身携带的传感器感知周围环境，在绘制环境地图的同时对自身进行定位。2010年之后，SLAM技术进入到前沿发展阶段，同时随着各类传感器的发展，SLAM系统使用的传感器也在不断拓展，从早期的声呐，到后来的2D/3D激光雷达、单/双目相机等，基于3D激光雷达传感器的SLAM系统即为SLAM三维激光扫描系统。SLAM三维激光扫描系统属于移动式激光扫描，但无须GPS及惯导系统，无须换站及拼接，即可采集获取物体完整的、连贯的点云数据，具有数据获取速度快、精度高、操作简单、数据处理方便等优点。

目前，现有的SLAM三维激光扫描系统在有水环境下，无法稳定的进行建模操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种人体曲面建模方法、建模装置及建模系统，对洗浴过程中的人体表面进行点云数据采集，能够稳定的完成人体曲面建模。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种人体曲面建模方法，所述建模方法包括：

构建给定区域对应的静态三维栅格地图；所述给定区域包括人体洗浴区域；

获取扫描路径，基于所述扫描路径和所述静态三维栅格地图确定运动路径；

控制机器人沿所述运动路径运动，并在所述机器人的运动过程中控制扫描模块对人体进行SLAM三维激光扫描，得到人体扫描信息，基于所述人体扫描信息获得人体点云数据；

根据所述人体点云数据进行人体曲面建模，得到人体模型。

一种人体曲面建模装置，所述建模装置包括机器人、扫描模块、控制模块及监控终端；

所述扫描模块设置于所述机器人上；所述扫描模块和所述机器人均与所述控制模块通信连接；所述控制模块与所述监控终端通信连接；

所述监控终端用于根据人体位姿确定扫描路径，并将所述扫描路径传输至所述控制模块；

所述控制模块用于构建给定区域对应的静态三维栅格地图，根据所述扫描路径和所述静态三维栅格地图确定运动路径，并控制所述机器人沿所述运动路径运动；所述给定区域包括人体洗浴区域；

所述扫描模块用于在所述机器人的运动过程中对人体进行SLAM三维激光扫描，得到人体扫描信息，并将所述人体扫描信息传输至所述控制模块；

所述控制模块还用于基于所述人体扫描信息获得人体点云数据，根据所述人体点云数据进行人体曲面建模，得到人体模型。

一种人体曲面建模系统，所述建模系统包括：