基于单摄像头的三维虚拟试衣系统的设计与实现

摘要

本文设计与实现了基于单摄像头的三维虚拟试衣系统，该系统要求用户输入用户的正面和侧面身着紧身衣的照片信息、选择的偏好服装样式，然后经过系统的一系列处理，最终输出与用户身形匹配的三维模特穿上对应的三维服装的穿衣效果，并且穿衣模特能够实现旋转效果，以便能够多角度查看试穿效果。该系统的主要目的是使用户在购买服装时可以通过该系统的试穿体验来查看所选购服装是否合体，样式是否好看，以减少用户在服装网购中因为服装不合身等原因造成的退货问题。
　　本文系统进行虚拟试衣的基本原理是通过单摄像头采集用户身着紧身衣的正面、侧面照片，然后经过图像灰度化、边缘检测以及基于Harr is角点检测算法提取出人体的特征尺寸，并进一步生成人体三维模型；同时采用包围盒层次法进行二维衣片的碰撞检测，逐步进行缝合，以模拟三维服装试穿到人体模特身上的效果。
　　本文系统是在Android平台进行设计实现，主要技术内容及工作如下：
　　①用户人体特征参数的获取。对采集到的用户原始图像依次进行灰度化处理、Canny算子边缘检测、基于Harris角点检测算法来提取人体图像中的关键特征尺寸信息。在边缘检测过程中，对多种边缘检测算子进行实验对比，最终选择了高信噪比、高定位精度的Canny算子作为人体图像的边缘检测算子。
　　②三维人体模特与服装模型的建模。采用3D Studio Max三维建模工具进行人体模型的创建，采用Photos hop等绘图工具绘制服装二维衣片模型。人体模型与服装模型都需要预创建多个，以满足人体与服装相互匹配要求。
　　③碰撞检测算法进行服装试穿。采用基于包围盒层次法的碰撞检测算法来进行衣片的缝合操作，同时采用“边-边”、“点-三角形”的非精准碰撞算法优化检测效率，最终达到三维服装穿到人体模特身上的效果。

目录

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英文摘要

目录

1 绪 论

1. 1研究背景

1. 2国内外研究现状

1. 3 虚拟试衣存在的问题

1. 4本文研究的目的和内容

1. 5本文的章节安排

2 人体原图像的获取与预处理

2. 1人体原始图像的获取

2. 2 人体图像灰度化预处理

2. 3 边缘检测

2. 4 本章小结

3 基于Harris角点检测的人体特征参数提取

3. 1人体参数测量方法

3.2 Harris角点检测算法

3. 3本章小结

4 三维建模与试穿

4.1 3D Studio Max

4. 2三维人体建模

4. 3三维服装建模

4. 4服装的试穿

4. 5本章小结

5 虚拟试衣流程框架

5. 1试衣流程

5. 2 试衣框架分析

5. 3 硬件支持

5.4 Android简介与开发工具介绍

5. 5 本章小结

6 系统设计与实现

6. 1 虚拟试衣系统的工作流程

6. 2 虚拟试衣系统的实现

6. 3 本章小结

7 总结与展望

7. 1 主要结论

7. 2 后续研究与展望

致谢

参考文献