多维信息综合预测人体体型及测量尺寸系统的研究

摘要

随着网络服装销售成为热点，顾客对网购服装合体性要求越来越高。网络量身定制模式集合了网络的便利高效以及量身定制服装合体精细的优势，是今后服装网络销售的高层次发展方向。为了通过便捷的方式获取到顾客详细的体型和测量信息，用于网络量体选衣，本课题建立起了应用于网络量身定制模式的人体测量数据库，设计了人体图像采集与特征信息获取系统实现以便捷的方式提取出人体图像中的二维特征尺寸信息，建立起多维信息综合预测人体体型和尺寸信息系统。该系统以建立的人体测量数据库为后台数据库，通过顾客录入已知基本尺寸与系统获取的顾客二维特征尺寸信息相结合，在数据库中进行相似样本信息的查询和匹配，得到与顾客最接近样本的基本人体数据，实现体型判别、详细人体尺寸数据预测和三维人体模型的建立。具体研究内容如下:
　　 建立起适用于网络量身定制系统的人体测量数据库。对数据进行采集、预处理及体型分类，得到五类体型类别和各体型中间体主要控制部位尺寸表及档差尺寸表，该数据库可以根据精度要求进一步扩充，数据库越全面，预测样本就越接近顾客体型。运用层次分析法和SVM方法分别对体型进行了判别:建立了人体图像采集与特征信息获取系统，对系统标定、图像采集和处理、特征尺寸提取和计算等内容进行了研究。采用ACAFCM算法对人体图像进行了边缘提取。
　　 基于点云进行了人体曲面模型的重建。通过对点云预处理、点云分割、曲线拟合、曲面重建及误差分析等关键技术的研究，结合逆向工程造型软件Imageware重建了人体曲面模型。利用重建后的模型对虚拟试衣技术进行了探索研究，展现了顾客个性化虚拟试衣的整体效果。
　　 开发了多维信息综合预测人体体型和尺寸系统。它以自行建立的人体测量数据库为后台支持，通过顾客录入尺寸与系统获取的二维特征尺寸信息相结合，实现便捷采集人体图像、详细获取人体测量信息的系统模式。能够查询出与待测人体最接近样本的详细尺寸数据、体型号型及人体模型，用以描述待测人体体型。在系统尺寸匹配模块中，对人体图像采集与特征信息获取系统得到的人体三围部位的二维特征尺寸信息和数据库中相应的三维尺寸利用SVR方法进行了回归拟合，建立匹配关系。最后通过实例来验证系统功能，分析匹配精度。通过本课题的研究实现了人体测量信息精细便捷的采集。

目录

声明

学位论文的主要创新点

摘要

第一章 绪论

1.1 人体测量数据库系统国内外研究现状

1.1.1 人体测量数据库

1.1.2 人体测量数据库系统

1.1.3 应用于服装领域的人体测量数据库系统研究现状

1.1.4 目前人体测量数据库系统研究中存在的问题

1.2 非接触式人体测量技术国内外研究现状

1.2.1 非接触式二维人体测量技术

1.2.2 自然着装状态下的非接触式人体测量系统

1.2.3 非接触式二维人体测量技术目前研究存在的主要问题

1.3 体型分析和识别的国内外研究现状

1.3.1 体型分类研究现状

1.3.2 体型分类方法

1.3.3 体型识别研究现状

1.3.4 服装MTM体型分析系统国内外研究现状

1.3.5 体型分析研究中存在的问题

1.4 课题定位及研究方案

1.5 选题的目的和意义

1.5.1 课题研究背景

1.5.2 课题研究意义

1.6 本课题拟解决的主要问题

1.7 课题具体研究内容及安排

1.7.1 课题研究总体框架思路

1.7.2 主要章节安排

第二章 应用于量身定制模式的人体测量数据库建立

2.1 人体数据采集

2.1.1 测量对象选择

2.1.2 测量条件

2.1.3 测量方法和要求

2.1.4 测量部位

2.2 测量数据预处理

2.3 体型分析

2.3.1 体型综合描述指标确定

2.3.2 体型分类

2.3.3 各类体型特征分析

2.3.4 中间体计算

2.3.5 档差计算

2.3.6 测量分析结论

2.4 基于层次分析法的人体体型判别

2.4.1 层次分析法基本原理

2.4.2 层次分析法基本思路

2.4.3 层次分析法的基本步骤

2.4.4 运用层次分析法对人体体型进行判别

2.5 基于支持向量机的人体体型判别

2.5.1 支持向量机的分类原理

2.5.2 运用支持向量机对人体体型进行分类预测

2.6 层次分析法与支持向量机分类预测效果比较

2.7 本章小结

第三章 网络模式下人体图像采集与特征信息获取系统设计

3.1 人体图像采集系统设计

3.1.1 系统配置

3.1.2 系统标定

3.2 人体图像采集实验

3.2.1 实验对象

3.2.2 采集内容

3.2.3 拍摄要求

3.2.4 拍摄结果

3.3 人体图像处理

3.3.1 图像分割二值化和高斯平滑去噪

3.3.2 图像边缘提取

3.4 人体边缘轮廓图像特征点的选取及特征尺寸信息提取

3.4.1 人体边缘轮廓图像中特征尺寸信息的选取

3.4.2 人体边缘轮廓图像中特征点的选取

3.4.3 由特征点确定的人体特征尺寸信息提取

3.5 本章小结

第四章 基于点云的服装用人体模型重建研究

4.1 人体建模的主要方法

4.1.1 按照人体模型构成元素来划分的方法

4.1.2 按照建模手段来划分的方法

4.2 由点云重建人体曲面模型的研究

4.2.1 构造人体模型的曲面类型

4.2.2 由点云重建人体曲面模型的步骤和方法

4.2.3 由点云重建人体曲面

4.2.4 人体各部位曲线模型及曲面模型

4.3 人体曲面模型用于个性化虚拟试衣的探索研究

4.3.1 服装领域中虚拟试衣技术的研究意义和现状

4.3.2 虚拟试衣研究中存在的主要问题

4.3.3 应用于量身定制的网络虚拟试衣技术研究

4.4 本章小结

第五章 多维信息综合预测人体体型和尺寸系统的建立和应用

5.1 应用于服装领域的人体体型信息判别系统研究现状

5.2 存在的主要问题

5.3 多维信息综合预测人体体型和尺寸系统开发环境介绍

5.3.1 系统开发编程语言

5.3.2 系统开发工具

5.4 系统数据库设计

5.4.1 新建数据库及其包含的表

5.4.2 Microsoft Visual Studio 2008连接sql数据源

5.5 软件总体设计

5.5.1 系统目标

5.5.2 可行性分析

5.5.3 实现方案

5.6 系统功能设计

5.7 系统结构设计

5.8 系统功能介绍

5.8.1 注册模块

5.8.2 登陆模块

5.8.3 顾客提供尺寸模块

5.8.4 系统获取尺寸模块

5.8.5 样本库查询模块

5.8.6 尺寸匹配模块

5.8.7 表单输出

5.8.8 尺寸导入模块

5.9 人体尺寸匹配实验及误差分析

5.9.1 人体尺寸匹配结果

5.9.2 系统误差分析

5.10 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

附录

致谢