本發(fā)明屬于太赫茲成像技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于太赫茲成像的人體服裝裁剪系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

太赫茲波是指頻率在0.1～10thz(波長為3000～30μm)范圍內(nèi)的電磁波，在長波段與毫米波相重合，在短波段與紅外光相重合，是宏觀經(jīng)典理論向微觀量子理論的過渡區(qū)，也是電子學(xué)向光子學(xué)的過渡區(qū)，太赫茲輻射的一個(gè)很有吸引力的應(yīng)用前景就是它不僅可以作為x射線成像和超聲波成像等技術(shù)的補(bǔ)充，而且它的光子能量只有毫電子伏的數(shù)量級，低于各種化學(xué)鍵的鍵能，不會(huì)引起有害的電離反應(yīng)，對人體十分安全。太赫茲輻射的光子能量雖然相對較低，但這一波段仍然包含了豐富的光譜信息。在成像的應(yīng)用中，與微波相比，太赫茲的短波長性質(zhì)使之具有更高的空間分辨率，或者在保持同等空間分辨率時(shí)具有更長的景深。不過在目前，太赫茲技術(shù)大多應(yīng)用于安檢領(lǐng)域，未引入到服裝裁剪的應(yīng)用。

目前，國內(nèi)常用的傳統(tǒng)服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法有：平面裁剪法、立體裁剪法。平面裁剪法基本依據(jù)是人體的基本部位(身高、胸圍、臀圍等)與服裝其余各部位之間的關(guān)系算得服裝各部位的尺寸，然后用求出的數(shù)據(jù)進(jìn)行制圖裁剪。若測量的人體數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏差，制版的效果就會(huì)大打折扣，且平面的紙樣與立體的服裝之間缺乏直觀形象的聯(lián)系。立體裁剪法是將衣料(或坯布)覆蓋在人體模型或真人身上，直接進(jìn)行服裝立體造型設(shè)計(jì)的裁剪服裝方法。但人體模型無法代表不同人的身材差異，若使用真人模特，又要求其靜立時(shí)間較長，且使用模特又無法代表個(gè)體身材差異，制作過程中也難以保護(hù)隱私，所以無法達(dá)到“量體裁衣”的真正效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種基于太赫茲成像的人體服裝裁剪系統(tǒng)，其目的在于利用三維太赫茲成像技術(shù)對人體進(jìn)行掃描和重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)透過衣物對人體身材進(jìn)行三維成像，所得的人體模型能夠更精確的適用于服裝的裁剪，由此解決現(xiàn)有服裝裁剪技術(shù)中存在的尺寸測量麻煩，測量目標(biāo)隱私難保護(hù)的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于太赫茲成像的人體服裝裁剪系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

太赫茲成像收發(fā)模塊，用于向被測者發(fā)射太赫茲波并接受反射波；將所述反射波轉(zhuǎn)換成電信號后輸出；

機(jī)械掃描模塊，用于移動(dòng)所述太赫茲成像收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)對被測者的全方位掃描，包括平動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，平動(dòng)裝置用于實(shí)現(xiàn)所述太赫茲成像收發(fā)模塊的上下平動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置用于實(shí)現(xiàn)太赫茲成像收發(fā)模塊環(huán)繞被測者做360°轉(zhuǎn)動(dòng)；

數(shù)據(jù)處理模塊，用于控制所述機(jī)械掃描模塊運(yùn)動(dòng)，并根據(jù)接受的電信號計(jì)算被測者裸身的體型數(shù)據(jù)，利用體型數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重構(gòu)得到被測者的人體三維模型，再根據(jù)人體三維模型測得人體各個(gè)部位的尺寸，由人體各個(gè)部位的尺寸獲得服裝剪裁尺寸。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括：

掃描控制模塊，用于發(fā)送控制指令至機(jī)械掃描模塊，控制平動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置移動(dòng)太赫茲成像收發(fā)模塊對被測者進(jìn)行全方位掃描；

圖像處理模塊，用于從接收到的電信號中分離掃描點(diǎn)到皮膚的距離信息和皮膚反射太赫茲波的強(qiáng)度信息，由所述距離信息和強(qiáng)度信息計(jì)算得到掃描點(diǎn)處體型數(shù)據(jù)，并所有掃描點(diǎn)處體型數(shù)據(jù)輸出至三維重建模塊；

三維重建模塊，用于根據(jù)所述體型數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模，并進(jìn)行顏色和光照的渲染后得到人體三維模型；

尺寸計(jì)算模塊，用于根據(jù)人體三維模型計(jì)算人體各個(gè)部位尺寸，根據(jù)人體各個(gè)部位的尺寸獲得服裝剪裁尺寸。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理模塊還包括數(shù)據(jù)上傳子模塊，用于將所述人體各個(gè)部位的尺寸上傳至被測者云端的個(gè)人賬戶中。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)特征及有益效果：

(1)本發(fā)明采用的太赫茲輻射的光子能量相對較低，低于各種化學(xué)鍵的鍵能，不會(huì)引起有害的電離反應(yīng)，用于人體服裝裁剪成像時(shí)對人體十分安全；且太赫茲波段包含了豐富的光譜信息，在可見光波段“不透明”的服裝面料，如棉、毛、滌綸、氨綸等，在太赫茲頻段內(nèi)均具有良好的透過性，且沒有特征吸收峰，對于多層結(jié)構(gòu)服裝面料，也幾乎“透明”，所以利用太赫茲人體成像方式對服裝剪裁對象而言具有無需反復(fù)穿脫衣服、無需人體接觸和保護(hù)被測者隱私的特點(diǎn)；

(2)本發(fā)明根據(jù)反射太赫茲波的電信號進(jìn)行三維建模，得到直觀的人體模型，并根據(jù)人體模型計(jì)算人體各部位的尺寸，用以精確的服裝剪裁，還可以進(jìn)一步將用戶各個(gè)部位尺寸存入云端的用戶賬戶，在用戶有服裝裁剪需求時(shí)可隨時(shí)查詢調(diào)用，本發(fā)明技術(shù)方案將傳統(tǒng)的人體量體裁衣方式結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)，具有流程自動(dòng)化和數(shù)據(jù)可反復(fù)使用的特點(diǎn)，促進(jìn)服裝設(shè)計(jì)與生產(chǎn)行業(yè)的升級換代。

附圖說明、

圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例對人體進(jìn)行掃描的系統(tǒng)裝置圖；

圖2是太赫茲成像收發(fā)模塊的原理示意圖；

圖3是數(shù)據(jù)處理模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

如圖1所示為本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，具體包括以下部分：

太赫茲成像收發(fā)模塊，用于向被測者發(fā)射出的太赫茲波，太赫茲波透射過衣服照射到人體皮膚上，由皮膚反射后，再透過衣服返回至太赫茲成像收發(fā)模塊，太赫茲成像收發(fā)模塊將接受到的反射波轉(zhuǎn)換成電信號輸出至數(shù)據(jù)處理模塊；具體如圖2所示；

機(jī)械掃描模塊，用于移動(dòng)太赫茲成像收發(fā)模塊對被測者進(jìn)行全方位掃描，包括平動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，平動(dòng)裝置用于移動(dòng)太赫茲成像收發(fā)模塊進(jìn)行上下平動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置用于移動(dòng)太赫茲成像收發(fā)模塊進(jìn)行環(huán)繞被測者360°的轉(zhuǎn)動(dòng)；被測者采用靜止垂直地面站立的方式，機(jī)械掃描模塊移動(dòng)太赫茲成像收發(fā)模塊采用360°環(huán)繞被測者的轉(zhuǎn)動(dòng)加步進(jìn)式上下平動(dòng)的方式對被測者進(jìn)行全身掃描；

數(shù)據(jù)處理模塊，用于控制機(jī)械掃描模塊移動(dòng)太赫茲成像收發(fā)模塊對被測者進(jìn)行全方位掃描，并根據(jù)接受的電信號計(jì)算被測者裸身的體型數(shù)據(jù)，再利用體型數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重構(gòu)得到被測者人體模型，再根據(jù)人體模型快速得到人體各個(gè)部位的尺寸，根據(jù)人體各個(gè)部位的尺寸推算出服裝剪裁尺寸。

如圖3所示，數(shù)據(jù)處理模塊包括：

掃描控制模塊，用于發(fā)送控制指令至機(jī)械掃描模塊，控制平動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置移動(dòng)太赫茲成像收發(fā)模塊對被測者進(jìn)行全方位掃描；

圖像處理模塊，用于分析接收到的電信號，所述電信號中包含了掃描點(diǎn)到衣服、皮膚的距離信息以及反射太赫茲波的強(qiáng)度信息，利用合成孔徑等算法，提取掃描點(diǎn)到衣服、皮膚的距離信息與反射太赫茲波的強(qiáng)度信息，基于調(diào)頻連續(xù)波的雷達(dá)層析成像原理，實(shí)現(xiàn)衣服與皮膚信息的有效分離，獲得成像掃描點(diǎn)與皮膚的距離與反射太赫茲波的強(qiáng)度信息，由所述距離信息和強(qiáng)度信息計(jì)算得到掃描點(diǎn)處體型數(shù)據(jù)；為避免導(dǎo)致軟件處理的負(fù)荷過大和成像的清晰度降低，摒棄人體以外的無效數(shù)據(jù)，對余下數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑以控制機(jī)械和隨機(jī)噪聲的影響，將平滑后所有掃描點(diǎn)處的體型數(shù)據(jù)輸出至三維重建模塊；

三維重建模塊，用于根據(jù)所述體型數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模，并進(jìn)行顏色和光照的渲染后得到人體三維模型；

尺寸計(jì)算模塊，用于根據(jù)人體三維模型計(jì)算人體各個(gè)部位尺寸，根據(jù)人體各個(gè)部位的尺寸推算出服裝剪裁尺寸。

本發(fā)明系統(tǒng)進(jìn)行人體服裝裁剪的步驟如下：

1、太赫茲成像收發(fā)模塊和機(jī)械掃描模塊進(jìn)行初始化處理；

2、請被測者站到掃描點(diǎn)；

3、在數(shù)據(jù)處理模塊中設(shè)置機(jī)械掃描模塊的掃描參數(shù)；

4、太赫茲成像收發(fā)模塊對被測者人發(fā)射出的太赫茲波，同時(shí)收集當(dāng)前部位的反射波并轉(zhuǎn)化為電信號；

5、步驟4對一個(gè)小區(qū)域掃描完畢后，在電機(jī)的控制下，沿預(yù)定環(huán)繞被測者的圓周運(yùn)動(dòng)軌跡，移動(dòng)一個(gè)單位長度，對鄰近的下一小區(qū)域進(jìn)行掃描，直到這一圓周上所有區(qū)域掃描結(jié)束；

6、在電機(jī)控制下，探測頭沿被測者豎直站立的方向向上或向下移動(dòng)一個(gè)單位長度，沿圓周運(yùn)動(dòng)軌跡再次掃描；如圖1所示；

7、重復(fù)步驟5和步驟6，直到對目標(biāo)物體掃描結(jié)束，得到包含有整個(gè)人體輪廓信息的電信號；

8、根據(jù)步驟7得到的電信號計(jì)算被測者裸身的體型數(shù)據(jù)，利用體型數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重構(gòu)得到被測者人體模型，再根據(jù)人體模型快速得到人體各個(gè)部位的尺寸，根據(jù)人體各個(gè)部位的尺寸推算出服裝剪裁尺寸。

本發(fā)明圖像處理模塊，不僅可以改變顏色、讀出指定區(qū)域的尺碼。還可以旋轉(zhuǎn)顯示的人體模型，達(dá)到直觀多角度觀察測量的效果。

以上內(nèi)容本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。