本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)及三維掃描技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種基于文胸三維掃描模型的測(cè)量與推薦方法。

背景技術(shù)：

隨著電商技術(shù)與物流業(yè)的日益繁榮，各種服裝購(gòu)物平臺(tái)層出不窮。盡管商家可以通過(guò)多個(gè)角度展示服裝的顏色、式樣與款式，但是由于距離與技術(shù)的限制，用戶(hù)無(wú)法親自試穿頁(yè)面上展示的服裝，無(wú)法通過(guò)目測(cè)判斷一件服裝的尺寸是否合適自己。雖然大多數(shù)服裝購(gòu)物平臺(tái)都會(huì)標(biāo)記所出售服裝的尺寸參數(shù)或尺碼，但是服裝尺碼的劃分過(guò)于粗略。而且成衣由于面料或制作工藝的不同，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)比所標(biāo)記尺碼偏大或偏小的問(wèn)題，因此用戶(hù)根據(jù)服裝商品的尺碼進(jìn)行服裝購(gòu)買(mǎi)仍然頻繁遇到商品偏大或偏小的問(wèn)題。由于試穿服裝產(chǎn)品不合身而導(dǎo)致的退換貨也增加了物流成本，造成了運(yùn)輸資源與時(shí)間資源的浪費(fèi)。因此根據(jù)用戶(hù)的身體特征與喜好進(jìn)行個(gè)性化的適體服裝推薦是所有的服裝購(gòu)物平臺(tái)都需要解決的一個(gè)難題。

在所有服裝中，解決女士文胸商品的適體推薦問(wèn)題又顯得格外重要，因?yàn)檠芯勘砻髋蚤L(zhǎng)期穿戴不合體的文胸，除舒適性問(wèn)題之外還會(huì)增加健康方面的風(fēng)險(xiǎn)。而通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)購(gòu)買(mǎi)服裝難以判斷文胸商品是否合體，也使得很多女性對(duì)網(wǎng)購(gòu)文胸望而卻步。

在服裝推薦方面，虛擬試衣技術(shù)是一個(gè)比較新的領(lǐng)域(Lorenz Rogge,Felix Klose,et al.Garment Replacement in Monocular Video Sequences.ACM Transactions on Graphics,vol.34,no.1,pp.6:1–6:10,November 2014)。這種技術(shù)主要用來(lái)幫助用戶(hù)觀看一件衣服穿在自己身上的效果，然而并不能使用戶(hù)感受到衣服穿到身上是否舒適。另一方面，就目前而言，虛擬試衣技術(shù)無(wú)法快速獲得用戶(hù)的個(gè)人形體三維數(shù)據(jù)，服裝模型的建模無(wú)論是時(shí)間上還是經(jīng)濟(jì)上成本都過(guò)大，并不適于普遍推廣使用。因此現(xiàn)階段，利用虛擬試衣技術(shù)進(jìn)行文胸推薦也不現(xiàn)實(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物中無(wú)法對(duì)文胸等內(nèi)衣商品進(jìn)行適體檢索的不足，在基于文胸三維掃描模型的基礎(chǔ)上，提出了一種適體文胸推薦方法。

與虛擬試衣技術(shù)相比，目前的三維掃描已經(jīng)趨于成熟。三維掃描技術(shù)主要用于對(duì)物體空間外形和結(jié)構(gòu)及色彩進(jìn)行掃描，以獲得物體表面的空間坐標(biāo)。它的重要意義在于能夠?qū)?shí)物的立體信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能直接處理的數(shù)字信號(hào)，為實(shí)物數(shù)字化提供了相當(dāng)方便快捷的手段。三維掃描技術(shù)能實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，且具有速度快、精度高的優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)熟練的掃描員利用專(zhuān)業(yè)掃描設(shè)備掃描一件文胸的三維模型，只需要兩分鐘左右的時(shí)間。

我們可以利用掃描設(shè)備為每件文胸商品掃描三維模型，通過(guò)人工標(biāo)注特征點(diǎn)等手段為掃描的文胸商品模型添加語(yǔ)義信息。然后，在計(jì)算機(jī)中可以通過(guò)擬合文胸上的重要曲線(xiàn)、曲面來(lái)測(cè)量文胸的參數(shù)信息。每件文胸的特定參數(shù)，都對(duì)應(yīng)著人體某個(gè)身體參數(shù)。同時(shí)文胸的一些設(shè)計(jì)款式又能滿(mǎn)足用戶(hù)的體型或喜好需求，例如文胸的寬側(cè)比設(shè)計(jì)能夠有效收束某些用戶(hù)的副乳。因此，每位用戶(hù)給出自己的身體參數(shù)、身體特征及喜好需求，可以利用基于自動(dòng)測(cè)量測(cè)出的文胸參數(shù)及文胸的款式特征來(lái)為每位用戶(hù)進(jìn)行適體檢索推薦。

本發(fā)明提出的基于自動(dòng)測(cè)量的適體文胸推薦系統(tǒng)主要分為以下幾個(gè)步驟(如圖1所示)：

1)獲取文胸三維掃描模型

利用掃描設(shè)備對(duì)每款文胸進(jìn)行三維掃描，得到每件文胸的掃描模型。

2)在采集的文胸模型上標(biāo)注標(biāo)記點(diǎn)

在采集的文胸掃描模型上進(jìn)行鋼圈、雞心、杯邊、胸點(diǎn)、底圍等設(shè)定的關(guān)鍵部位進(jìn)行標(biāo)記點(diǎn)或其他語(yǔ)義信息的標(biāo)記。

3)測(cè)量文胸的重要參數(shù)

根據(jù)標(biāo)定的標(biāo)記信息，擬合出文胸的鋼圈曲線(xiàn)、杯邊曲線(xiàn)、底圍曲線(xiàn)、鋼圈平面等重要的曲線(xiàn)或曲面，并對(duì)設(shè)定的重要參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。文胸上設(shè)定的比較重要的參數(shù)包括①底圍(將文胸放平整，水平測(cè)量的底圍長(zhǎng)度)、②杯高(由罩杯下緣到胸高點(diǎn)的長(zhǎng)度)、③杯寬(由罩杯心位點(diǎn)經(jīng)胸高點(diǎn)至側(cè)位點(diǎn)的長(zhǎng)度)、④碗圍(由罩杯心位點(diǎn)沿罩杯下邊緣至側(cè)位點(diǎn)的長(zhǎng)度)、⑤碗口(由罩杯心位點(diǎn)沿罩杯上邊緣的長(zhǎng)度)、⑥杯骨長(zhǎng)(罩杯中間的分割線(xiàn)的長(zhǎng)度)、⑦雞心上寬(雞心上邊緣的長(zhǎng)度，鋼托心位之間的距離)、⑧雞心下寬(雞心下邊緣的長(zhǎng)度)、⑨雞心高(沿前中心線(xiàn)，雞心由上至下的高度)、⑩側(cè)高(鋼托側(cè)位點(diǎn)垂直向下到下比的高度)、肩帶長(zhǎng)(由罩杯上邊緣側(cè)位點(diǎn)沿肩帶至后比肩帶位的長(zhǎng)度)、下比圍(后比下邊緣的長(zhǎng)度，不含鉤扣)、上比圍(后比上邊緣的長(zhǎng)度，不含鉤扣)、肩夾彎(由鋼托側(cè)位沿挎攔曲線(xiàn)至罩杯上邊緣側(cè)位點(diǎn)的長(zhǎng)度)。

4)為每件文胸建立特征描述向量

將測(cè)量得到的文胸重要參數(shù)，以及文胸的其他重要描述特征如杯型、側(cè)比寬窄、材質(zhì)等組合建立多維特征向量，作為這一件文胸的特征描述向量。因此文胸的特征描述向量由兩部分組成，第一部分是基于文胸掃描模型測(cè)量的長(zhǎng)度、距離等參數(shù)信息；另一部分是量化標(biāo)注的文胸特征例如杯型、側(cè)比寬窄、材質(zhì)、是否有插墊等。

5)文胸檢索與推薦

當(dāng)用戶(hù)輸入自己的身體參數(shù)與穿衣偏好等需求后，可以根據(jù)用戶(hù)的需求建立一個(gè)需求向量。用戶(hù)的身體參數(shù)信息包含但不限于：(1)用戶(hù)的年齡、身高、體重、上下胸圍等基本信息；(2)用戶(hù)左右乳房的乳盤(pán)直徑、乳軸高度、乳點(diǎn)間距等參數(shù)；(3)用戶(hù)的胸形分類(lèi)、是否有副乳等細(xì)節(jié)信息。其中關(guān)于乳房的乳盤(pán)直徑、乳軸高度、乳點(diǎn)間距等參數(shù)的定義如圖3所示。用戶(hù)的穿衣偏好包含但不限于：(1)喜歡的文胸杯型；(2)喜歡的側(cè)比寬窄；(3)喜歡的文胸材質(zhì)等。

用戶(hù)的需求向量包括身體參數(shù)與穿衣偏好參數(shù)兩部分。其中穿衣偏好參數(shù)在文胸的特征描述向量中均有可直接對(duì)應(yīng)的分量，如用戶(hù)需求向量中的“文胸材質(zhì)”喜好參數(shù)直接對(duì)應(yīng)文胸描述向量中的“材質(zhì)”分量。用戶(hù)需求向量中的身體參數(shù)也可以通過(guò)一定的運(yùn)算或處理使之轉(zhuǎn)化為與文胸的特征描述向量對(duì)應(yīng)的參數(shù)。例如用戶(hù)的下胸圍與文胸的底圍對(duì)應(yīng)、用戶(hù)的BP～UBP(從胸點(diǎn)到乳房下邊緣的測(cè)地實(shí)長(zhǎng))與文胸杯高對(duì)應(yīng)、用戶(hù)的乳房間距與文胸的雞心上寬對(duì)應(yīng)；用戶(hù)的“胸形類(lèi)型”雖然沒(méi)有在文胸特征向量中能夠直接與之對(duì)應(yīng)的向量，但是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可以得到類(lèi)似于“圓錐型胸形應(yīng)該選擇帶插墊的文胸”、“懸垂型胸形應(yīng)當(dāng)選擇胸部下方有輔助固定的文胸”等相關(guān)先驗(yàn)知識(shí)，因此可以通過(guò)用戶(hù)的胸形類(lèi)型間接決定與之對(duì)應(yīng)的文胸特征向量。因此，可以建立一個(gè)映射函數(shù)Ψ將用戶(hù)的需求向量映射為一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的文胸特征向量。

將用戶(hù)需求向量與數(shù)據(jù)庫(kù)中每一件待選文胸模型的特征描述向量分別進(jìn)行誤差距離計(jì)算，可得出每件文胸與用戶(hù)需求向量之間的差距。而后可以按照該誤差距離由小到大的順序?qū)⑺形男厣唐愤M(jìn)行排序，最終選出差距最小的前若干件文胸推薦給該用戶(hù)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

1.通過(guò)簡(jiǎn)便有效的三維掃描設(shè)備，可以在采集文胸服裝模型的同時(shí)，自動(dòng)測(cè)量文胸上重要曲線(xiàn)參數(shù)的信息。

2.本發(fā)明利用自動(dòng)測(cè)量得到的文胸參數(shù)以及文胸描述特征，與用戶(hù)的身體特征進(jìn)行比較，從而向用戶(hù)進(jìn)行適體文胸推薦，比根據(jù)一般尺碼參數(shù)進(jìn)行推薦更加準(zhǔn)確有效、個(gè)性化。

附圖說(shuō)明

下面是對(duì)本發(fā)明附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明：

圖1是基于自動(dòng)測(cè)量的適體文胸推薦原理示意圖；

圖2是文胸上設(shè)定的參數(shù)的示意圖；

圖3是人體需要測(cè)量的參數(shù)示意圖；

(a)女性人體側(cè)視圖輪廓；(b)女性人體上胸圍所在平面的截面的俯視圖輪廓；

(c)女性人體正視圖輪廓。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明的附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方法。

本發(fā)明的流程如圖1所示，具體步驟如下：

步驟1通過(guò)通過(guò)三維掃描設(shè)備對(duì)文胸進(jìn)行三維掃描，獲取文胸的三維掃描模型(一般以三維多邊形網(wǎng)格模型的形式進(jìn)行存儲(chǔ))。在掃描之前可以人工在文胸上粘貼標(biāo)記點(diǎn)，以便之后在文胸掃描模型上標(biāo)定標(biāo)記點(diǎn)或其他語(yǔ)義信息。

掃描的過(guò)程既可以一次性?huà)呙枵男?，也可以根?jù)需求分多次掃描完成一件文胸。作為一個(gè)實(shí)現(xiàn)例，我們采用每件文胸進(jìn)行兩次掃描的方法：第一次用較高的精度小范圍掃描，主要獲取文胸罩杯內(nèi)表面部分信息；第二次用稍低的精度掃描進(jìn)行較大范圍掃描，主要獲取文胸外表面、底圍及肩帶部分信息。此處用于三維掃描的設(shè)備可以是通用的RGB-D深度相機(jī)(例如Kinect)，也可以是其他支持獲取顏色信息的手持式、臺(tái)式3D掃描儀。

步驟2在掃描得到的掃描模型上標(biāo)注標(biāo)記點(diǎn)。這一過(guò)程可以是人工利用程序軟件手動(dòng)標(biāo)注，也可以通過(guò)圖像識(shí)別、人工智能或其他算法從獲得的文胸三維掃描模型上直接獲得標(biāo)記點(diǎn)或其他類(lèi)型的語(yǔ)義信息。在本實(shí)現(xiàn)例中，我們主要在文胸掃描模型曲面上的左右鋼圈、左右雞心、左右胸點(diǎn)、左杯邊及底圍等部位分別進(jìn)行標(biāo)記點(diǎn)的點(diǎn)選。我們?cè)谖男厣宵c(diǎn)選了22個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，分別為：左鋼圈左端點(diǎn)、左鋼圈左中端點(diǎn)、左鋼圈中端點(diǎn)、左鋼圈右中端點(diǎn)、左鋼圈右端點(diǎn)、右鋼圈左端點(diǎn)、右鋼圈左中端點(diǎn)、右鋼圈中端點(diǎn)、右鋼圈右中端點(diǎn)、右鋼圈右端點(diǎn)、左胸點(diǎn)、右胸點(diǎn)、左杯邊左端點(diǎn)，左杯邊左中端點(diǎn)、左杯邊中端點(diǎn)、左杯邊右中端點(diǎn)、左杯邊右端點(diǎn)、底圍左端點(diǎn)、底圍左中端點(diǎn)、底圍中端點(diǎn)、底圍右中端點(diǎn)、底圍右端點(diǎn)。

步驟3在文胸三維掃描模型上擬合并測(cè)量設(shè)定的重要參數(shù)信息。如圖2所示是在文胸上設(shè)定的測(cè)量參數(shù)，包括：底圍、杯高、杯寬、碗圍(鋼圈長(zhǎng)度)、碗口、杯骨長(zhǎng)、雞心上寬、雞心下寬、雞心高、側(cè)高、肩帶長(zhǎng)、下比圍、上比圍、肩夾彎。其中有的參數(shù)對(duì)文胸推薦的參考意義并不大。例如，一般文胸的肩帶都是可調(diào)節(jié)式，肩帶長(zhǎng)度可以達(dá)到足夠小或足夠長(zhǎng)，很少出現(xiàn)肩帶長(zhǎng)度不合適的情況，因此為了減少文胸特征描述向量的維度，我們不測(cè)量文胸肩帶長(zhǎng)這一參數(shù)。另一方面，并不是每件文胸都有以上所有參數(shù)。例如，一片式內(nèi)衣模壓一次成型的內(nèi)衣不會(huì)有杯骨。為了保證所有文胸特征描述向量的一致性，我們不測(cè)量文胸的杯骨長(zhǎng)。綜上所述，我們最終從文胸的可測(cè)參數(shù)中，選取底圍、杯高、杯寬、鋼圈長(zhǎng)度、雞心上寬以及文胸的體積作為重要參數(shù)信息進(jìn)行擬合與測(cè)量。重要參數(shù)均可根據(jù)公知的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)方法擬合并測(cè)量。具體測(cè)量思路如下：

文胸的底圍可以利用插值的方法生成一條經(jīng)過(guò)底圍左端點(diǎn)、底圍左中端點(diǎn)、底圍中端點(diǎn)、底圍右中端點(diǎn)、底圍右端點(diǎn)的連續(xù)光滑曲線(xiàn)來(lái)擬合。

可以通過(guò)在三維模型上計(jì)算左鋼圈右端點(diǎn)與右鋼圈左端點(diǎn)兩點(diǎn)間的直線(xiàn)距離得到文胸的雞心上寬。

杯高可以通過(guò)測(cè)量左鋼圈中端點(diǎn)到左胸點(diǎn)在模型身上的測(cè)地距離得到。左鋼圈右端點(diǎn)與左胸點(diǎn)的測(cè)地線(xiàn)進(jìn)行延長(zhǎng)至鋼圈曲線(xiàn)的交點(diǎn)，這段測(cè)地距離即為杯寬。

步驟4為每件文胸構(gòu)建多維特征描述向量。該特征描述向量的分量中，既包含已測(cè)出的文胸重要參數(shù)等定量信息，例如上面提到的底圍長(zhǎng)度、鋼圈長(zhǎng)度、杯高等信息；也包含文胸的面料、款式、功能等定性描述信息。每件文胸的特征描述向量將作為我們適體文胸推薦系統(tǒng)的檢索依據(jù)。

步驟5獲得用戶(hù)的身體參數(shù)或穿衣偏好信息后，進(jìn)行文胸的檢索與推薦。用戶(hù)的身體參數(shù)包含但不限于用戶(hù)的年齡、身高、體重、上下胸圍、乳房底盤(pán)直徑、乳軸高度等信息；用戶(hù)的穿衣偏好信息包含但不限于用戶(hù)偏好的面料、款式、杯形、丈根寬度、底圍松緊以及穿著合適的參考文胸信息等。

已知用戶(hù)的身體參數(shù)與穿衣偏好信息后，可以根據(jù)用戶(hù)的需求建立一個(gè)需求向量。(1)用戶(hù)需求向量中的穿衣偏好信息一定直接對(duì)應(yīng)文胸特征描述向量中的某一個(gè)分量，如用戶(hù)“喜歡的材質(zhì)”對(duì)應(yīng)文胸的“材質(zhì)”。(2)用戶(hù)的身體參數(shù)可以直接或間接映射為一個(gè)或多個(gè)文胸測(cè)量參數(shù)或文胸特征參數(shù)。例如用戶(hù)的身高、體重可以通過(guò)BMI計(jì)算來(lái)判斷用戶(hù)是否肥胖，如果用戶(hù)肥胖的話(huà)，過(guò)細(xì)的肩帶與丈根會(huì)導(dǎo)致肩帶底圍過(guò)緊或產(chǎn)生勒痕，因此寬肩帶與高側(cè)比的文胸更適合這位女性。再比如說(shuō)用戶(hù)測(cè)量的下胸圍參數(shù)，可以通過(guò)乘以文胸底圍材料的彈性系數(shù)，直接映射為文胸的底圍長(zhǎng)度。類(lèi)似地，用戶(hù)的BP～UBP長(zhǎng)度可以映射為文胸的杯高。

綜上所述，我們可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)論指定一個(gè)映射規(guī)則Ψ：R^m→Rⁿ，將m維的用戶(hù)需求向量映射為一個(gè)該用戶(hù)穿戴合適的理想文胸的特征描述向量。再通過(guò)用該特征描述向量與所有候選文胸的多維特征向量進(jìn)行誤差距離計(jì)算得到其他候選文胸與用戶(hù)理想文胸的差距值，根據(jù)該差距值將所有文胸遞增排序，將與理想文胸差距最小的N件文胸推薦給用戶(hù)。這種從用戶(hù)需求向量到文胸特征描述向量的映射關(guān)系Ψ，可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)給定，也可以通過(guò)大數(shù)據(jù)分析的方式分析計(jì)算給出。在本實(shí)現(xiàn)例中，我們通過(guò)采用少量試穿人員在試穿多件同尺碼文胸進(jìn)行試穿感受統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)樣本數(shù)據(jù)分析建立一份用戶(hù)信息與穿衣偏好需求的調(diào)查表，及其與文胸的多維特征描述向量的映射關(guān)系Ψ。

另一方面，如果已知該用戶(hù)穿戴合適的一件文胸，也可以將其作為一件參考文胸并計(jì)算獲得其相應(yīng)的特征描述向量。直接利用參考文胸特征描述向量與所有候選文胸的特征描述向量進(jìn)行比較并計(jì)算距離，可以得到每件候選文胸與參考文胸之間的匹配誤差。根據(jù)匹配誤差對(duì)候選文胸進(jìn)行排序，取誤差最小的幾件候選文胸進(jìn)行推薦。這也是較為快捷的一種實(shí)現(xiàn)方式，優(yōu)點(diǎn)是不必直接對(duì)用戶(hù)身體參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，缺點(diǎn)是需要用戶(hù)提供一件已知合體的文胸。

上述內(nèi)容具體說(shuō)明了基于文胸三維掃描模型和自動(dòng)測(cè)量的適體文胸推薦方法。借助于三維掃描設(shè)備，可以簡(jiǎn)便有效地獲取文胸的三維掃描模型；采用人工或自動(dòng)標(biāo)注為文胸模型添加語(yǔ)義信息，可以自動(dòng)擬合出文胸各重要曲線(xiàn)并測(cè)量出相應(yīng)的參數(shù)；通過(guò)建立文胸描述特征與用戶(hù)人體參數(shù)及喜好需求之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以從數(shù)據(jù)庫(kù)中為每一位用戶(hù)自動(dòng)選擇出穿著最適體的文胸。

盡管為說(shuō)明目的公開(kāi)了本發(fā)明的具體實(shí)施例和附圖，其目的在于幫助理解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的。因此，本發(fā)明不應(yīng)局限于最佳實(shí)施例和附圖所公開(kāi)的內(nèi)容。