基于立體視覺與多特征圖像檢索的電子試衣系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于3D虛擬網(wǎng)絡(luò)購物試衣領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子商務(wù)技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，網(wǎng)絡(luò)購物平臺得到了 迅速的發(fā)展。由于網(wǎng)絡(luò)購物平臺中商品貨源廣泛、品種齊全、價格合理，因此有著巨大的市 場發(fā)展前景。
[0003] 然而，對于服飾類商品，網(wǎng)絡(luò)購物平臺還存在以下問題：
[0004] 第一、大部分購物網(wǎng)站僅具有關(guān)鍵字檢索功能，由于單純的語言文字無法準(zhǔn)確描 述服裝的款式、樣式、花色等具體信息，因此給用戶挑選服裝帶來不便；
[0005] 第二、由于網(wǎng)站所展示的多為衣服自身或穿著在模特身上的平面圖片，用戶無法 知道衣服穿著在自己身上的立體試衣效果，這又為用戶的選擇帶來困難。
[0006] 如何突破關(guān)鍵字檢索限制，增加用戶對服裝的檢索準(zhǔn)確度，同時在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下體 驗(yàn)實(shí)體店試衣效果，是提高服飾類商品網(wǎng)絡(luò)銷售服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)購物平臺存在關(guān)鍵字檢索限制、用戶對服裝的檢索 準(zhǔn)確度較低，并且用戶無法獲知衣服試穿效果、用戶對服裝選擇困難較大的問題，提供了一 種基于立體視覺與多特征圖像檢索的電子試衣系統(tǒng)。
[0008] 本發(fā)明所述基于立體視覺與多特征圖像檢索的電子試衣系統(tǒng)，該電子試衣系統(tǒng)包 括基于結(jié)構(gòu)光測量技術(shù)的人體三維模型重構(gòu)系統(tǒng)和基于多特征DS理論融合顏色、紋理和 形狀特征的圖像檢索系統(tǒng)；
[0009] 基于結(jié)構(gòu)光測量技術(shù)的人體三維模型重構(gòu)系統(tǒng)用于獲取用戶的人體表面的三維 坐標(biāo)數(shù)據(jù)，構(gòu)造用戶人體表面的外形曲面，實(shí)現(xiàn)人體三維模型重構(gòu)；
[0010] 基于多特征DS理論融合顏色、紋理和形狀特征的圖像檢索系統(tǒng)利用顏色、紋理和 形狀特征對服裝進(jìn)行檢索。
[0011] 基于結(jié)構(gòu)光測量技術(shù)的人體三維模型重構(gòu)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的具體方法為：
[0012] 步驟1-1、固定光投射器和CCD攝像機(jī)的位置，標(biāo)定光投射器和CCD攝像機(jī)，獲得 CCD攝像機(jī)和光投射器的內(nèi)外參數(shù)矩陣分別為a_c和a_p;
[0013] 步驟1-2、光投射器向被測人體表面依次投射八幅垂直格雷碼條紋編碼光、全亮和 全暗圖像，并利用CCD攝像機(jī)采集被測人體的圖像；
[0014] 步驟1-3、對步驟2C⑶攝像機(jī)采集的格雷碼條紋圖像二值化；
[0015] 步驟1-4、根據(jù)格雷碼編解碼原理獲取被測人體表面點(diǎn)在光投射器成像面上的水 平坐標(biāo)u_p;
[0016] 步驟1-5、根據(jù)射影幾何原理求取被測人體表面的三維坐標(biāo)；
[0017] 步驟1-6、利用Matlab讀入步驟1-5獲取的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，構(gòu)造被測人體表面的外 形曲面，實(shí)現(xiàn)人體三維模型重構(gòu)；
[0018] 基于多特征DS理論融合顏色、紋理和形狀特征的圖像檢索系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的具體方法 為：
[0019] 步驟2-1、分別利用顏色直方圖和顏色相關(guān)圖特征提取查詢擬查詢服裝的顏色特 征，利用灰度共生矩陣和Tamura紋理提取擬查詢服裝的紋理特征，利用Hu矩提取擬查詢服 裝的形狀特征；
[0020] 步驟2-2、利用相似性度量方法分別計(jì)算：擬查詢服裝的圖像Q與圖像庫中第I幅 服裝圖像的顏色特征的相似距離(Km1,m2)，擬查詢服裝的圖像Q與圖像庫中第I幅服裝圖 像的紋理特征的相似距離d(m3,m4)，擬查詢服裝的圖像Q與圖像庫中第I幅服裝圖像的形 狀特征的相似距離d(m5);從圖像庫中返回十幅相似距離最小的圖像，并獲得單一特征檢索 式的查準(zhǔn)率；
[0021] 步驟2-3、根據(jù)顏色特征的相似距離d(mi，m2)確定圖像庫中每幅服裝圖像的顏色 特征信任度，根據(jù)紋理特征的相似距離d(m3，m4)確定圖像庫中每幅服裝圖像的紋理特征信 任度，根據(jù)形狀特征的相似距離d(m5)確定圖像庫中每幅服裝圖像的形狀特征信任度；
[0022] 步驟2-4、對顏色特征、紋理特征和形狀特征進(jìn)行特征向量的歸一化處理；
[0023] 步驟2-5、根據(jù)D-S理論獲取圖像庫中每幅服裝圖像的總信任度；
[0024] 步驟2-6、根據(jù)總信任度對圖像庫中的所有服裝圖像進(jìn)行排序，根據(jù)從圖像庫中返 回的圖像計(jì)算檢索的準(zhǔn)確率，將檢索的準(zhǔn)確率與步驟2-2獲取的單一特征檢索式的查準(zhǔn)率 進(jìn)行比較，去掉單一特征檢索式的查準(zhǔn)率最低的特征，根據(jù)D-S理論重新獲取圖像庫中每 幅服裝圖像的總信任度，返回與擬查詢圖像最相似的十幅圖像。
[0025] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明將結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)與基于多特征DS理論融合顏色、紋 理和形狀特征的圖像檢索技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了用戶在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下選擇自己喜歡的衣服，并 且體驗(yàn)實(shí)體店試衣效果；其中，結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)能夠獲取用戶的人體三維數(shù)據(jù)，而基于 多特征DS理論融合顏色、紋理和形狀特征的圖像檢索技術(shù)能夠突破關(guān)鍵字檢索限制，利用 顏色、紋理和形狀特征增加用戶對服裝的檢索準(zhǔn)確度，將二者相結(jié)合所解決的新問題在于 能夠展示出將所選衣物穿到用戶身上的三維立體效果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下體驗(yàn)實(shí)體店試 衣效果的新功能。
[0026] 本發(fā)明所述的電子試衣系統(tǒng)不僅可以突破關(guān)鍵字檢索限制，增加用戶對服裝的檢 索準(zhǔn)確度，而且可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下體驗(yàn)實(shí)體店試衣效果。
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明所述基于立體視覺與多特征圖像檢索的電子試衣系統(tǒng)的原理圖；
[0028] 圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】一所述射影幾何原理的光原理圖。
【具體實(shí)施方式】
【具體實(shí)施方式】 [0029] 一：下面結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述基于立體 視覺與多特征圖像檢索的電子試衣系統(tǒng)，該電子試衣系統(tǒng)包括基于結(jié)構(gòu)光測量技術(shù)的人體 三維模型重構(gòu)系統(tǒng)和基于多特征DS理論融合顏色、紋理和形狀特征的圖像檢索系統(tǒng)；
[0030] 基于結(jié)構(gòu)光測量技術(shù)的人體三維模型重構(gòu)系統(tǒng)用于獲取用戶的人體表面的三維 坐標(biāo)數(shù)據(jù)，構(gòu)造用戶人體表面的外形曲面，實(shí)現(xiàn)人體三維模型重構(gòu)；
[0031] 基于多特征DS理論融合顏色、紋理和形狀特征的圖像檢索系統(tǒng)利用顏色、紋理和 形狀特征對服裝進(jìn)行檢索。
【具體實(shí)施方式】 [0032] 二：本實(shí)施方式對實(shí)施方式一作進(jìn)一步說明，基于結(jié)構(gòu)光測量技術(shù) 的人體三維模型重構(gòu)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的具體方法為：
[0033] 步驟1-1、固定光投射器和C⑶攝像機(jī)的位置，標(biāo)定光投射器和CXD攝像機(jī)，獲得 CCD攝像機(jī)和光投射器的內(nèi)外參數(shù)矩陣分別為a_c和a_p;
[0034] 步驟1-2、光投射器向被測人體表面依次投射八幅垂直格雷碼條紋編碼光、全亮和 全暗圖像，并利用CCD攝像機(jī)采集被測人體的圖像；
[0035] 步驟1-3、對步驟2C⑶攝像機(jī)采集的格雷碼條紋圖像二值化；
[0036] 步驟1-4、根據(jù)格雷碼編解碼原理獲取被測人體表面點(diǎn)在光投射器成像面上的水 平坐標(biāo)u_p;
[0037] 步驟1-5、根據(jù)射影幾何原理求取被測人體表面的三維坐標(biāo)；
[0038] 步驟1-6、利用Matlab讀入步驟1-5獲取的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，構(gòu)造被測人體表面的外 形曲面，實(shí)現(xiàn)人體三維模型重構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】 [0039] 三：本實(shí)施方式對實(shí)施方式一作進(jìn)一步說明，步驟1-2所述的全暗 圖像用于背景剔除。
【具體實(shí)施方式】 [0040] 四：本實(shí)施方式對實(shí)施方式一作進(jìn)一步說明，基于多特征DS理論融 合顏色、紋理和形狀特征的圖像檢索系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的具體方法為：
[0041] 步驟2-1、分別利用顏色直方圖和顏色相關(guān)圖特征提取查詢擬查詢服裝的顏色特 征，利用灰度共生矩陣和Tamura紋理提取擬查詢服裝的紋理特征，利用Hu矩提取擬查詢服 裝的形狀特征；
[0042] 步驟2-2、利用相似性度量方法分別計(jì)算：擬查詢服裝的圖像Q與圖像庫中第I幅 服裝圖像的顏色特征的相似距離(Km1,m2)，擬查詢服裝的圖像Q與圖像庫中第I幅服裝圖 像的紋理特征的相似距離d(m3,m4)，擬查詢服裝的圖像Q與圖像庫中第I幅服裝圖像的形 狀特征的相似距離d(m5);從圖像庫中返回十幅相似距離最小的圖像，并獲得單一特征檢索 式的查準(zhǔn)率；
[0043] 步驟2-3、根據(jù)顏色特征的相似距離d(mi，m2)確定圖像庫中每幅服裝圖像的顏色 特征信任度，根據(jù)紋理特征的相似距離d(m3，m4)確定圖像庫中每幅服裝圖像的紋理特征信 任度，根據(jù)形狀特征的相似距離d(m5)確定圖像庫中每幅服裝圖像的形狀特征信任度；
[0044] 步驟2-4、對顏色特征、紋理特征和形狀特征進(jìn)行特征向量的歸一化處理；
[0045] 步驟2-5、根據(jù)D-S理論獲取圖像庫中每幅服裝圖像的總信任度；
[0046] 步驟2-6、根據(jù)總信任度對圖像庫中的所有服裝圖像進(jìn)行排序，根據(jù)從圖像庫中返 回的圖像計(jì)算檢索的準(zhǔn)確率，將檢索的準(zhǔn)確率與步驟2-2獲取的單一特征檢索式的查準(zhǔn)率 進(jìn)行比較，去掉單一特征檢索式的查準(zhǔn)率最低的特征，根據(jù)D-S理論重新獲取圖像庫中每 幅服裝圖像的總信任度，返回與擬查詢圖像最相似的十幅圖像。
[0047] 本實(shí)施方式中，采用顏色特征的相似距離(Km1,m2)確定每幅圖像的顏色特征信任 度，根據(jù)紋理特征的相似距離d(m3，m4)確定每幅圖像的紋理特征信任度，根據(jù)形狀特征的 相似距離d(m5)確定每幅圖像的形狀特征信任度；現(xiàn)有的顏色特征、紋理特征和形狀特征的 信任度是根據(jù)人的主觀意識進(jìn)行確定，檢索誤差極大，本實(shí)施方式步驟2-3的方法能夠避 免誤差大的問題。
[0048] 本實(shí)施方式中，步驟2-1為分別利用顏色直方圖和顏色相關(guān)圖特征來提取查詢擬 購買衣服的顏色特征；利用灰度共生矩陣和Tamura紋理來提取查詢服裝的紋理特征；最后 用Hu矩來提取查詢服裝的形狀特征；
[0049] 顏色直方圖表述的是指不同顏色占的比例，而不計(jì)較它們的空間位置，顏色自相 關(guān)圖彌補(bǔ)了顏色直方圖的這一缺點(diǎn)，假設(shè)I是由像素點(diǎn)P組合成的圖像，每一像素點(diǎn)均有自 己的灰度級別。設(shè)gi，g2, ...gn為圖像I的所有灰度級別，I(P)為像素P的灰度級別，I(^代 表灰度級別為g的像素點(diǎn)集合，顏色特征為：
[0050] cg(d)(I) =rdg.g(D
[0051] 顏色相關(guān)圖是指通過顏色直方圖來計(jì)算并統(tǒng)計(jì)具有相同灰度級別的像素點(diǎn)并距 離某一個像素的距離為d的個數(shù)。顏色相關(guān)圖同時又在顏色自相關(guān)圖算法中引入了顏色漸 變的概念，比較了像素的顏色變化程度