本發(fā)明涉及一種人體肩部的試衣仿真方法，并且涉及到上衣肩部舒適度的評估方法，屬于試衣仿真
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：隨著計算機技術(shù)的進步，電子商務(wù)發(fā)展迅速，網(wǎng)上購衣成為越來越多人的選擇。然而，網(wǎng)上購衣常常出現(xiàn)尺碼不合適，需要退貨的問題，給消費者和商家造成困擾，浪費資源。在實體店中試穿衣服需要頻繁穿脫衣物，不僅會給消費者帶來不便，也會給商家造成了一定損失。目前，低成本的虛擬試衣方法僅能靜態(tài)展示試衣效果，不具有真實體驗感。而能追蹤用戶動作的動態(tài)試衣方法，設(shè)備成本高，不適于中小服裝實體商場。在試衣過程中，目前的虛擬試衣方法還不能定性地向用戶反饋試衣效果，只能由用戶估計穿著的舒適度，往往和實際的穿著體驗存在相當?shù)恼`差。穿著衣物后肩部的舒適感是上衣是否合身的決定性因素，目前還沒有專門針對肩部舒適度進行評估的試衣仿真方法。目前的試衣仿真系統(tǒng)，大多數(shù)由于成本較高或設(shè)備昂貴而無法滿足用戶隨時隨地完成試衣仿真的需要，例如一種基于Kinect的全息虛擬試衣系統(tǒng)(專利公開號105139446A公開日2015.12.09)，有些試衣仿真系統(tǒng)不能動態(tài)地呈現(xiàn)上衣試穿效果，而且不便于用戶觀察，例如一種處理上衣圖像的方法和裝置(專利公開號103927724A公開日2014.07.16)。技術(shù)實現(xiàn)要素：發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種肩部的試衣仿真穿著舒適度評估系統(tǒng)及方法，本發(fā)明能夠根據(jù)用戶提供的視頻和試穿衣物的信息，動態(tài)模擬肩部穿著效果，并評估肩部舒適度等級。技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種肩部的試衣仿真穿著舒適度評估系統(tǒng)，包括用戶接口模塊、視頻處理模塊、模型仿真模塊和舒適度評估模塊，其中：所述用戶接口模塊用于拍攝并上傳用戶肩部的規(guī)范試衣動作的視頻，錄入待試穿上衣信息，并將規(guī)范試衣動作的視頻輸送給視頻處理模塊，待試穿上衣信息輸送給模型仿真模塊。用于接收舒適度檢測的結(jié)果和肩部試衣效果的動態(tài)模擬視頻，并反饋給用戶；待試穿上衣信息包括上衣肩寬尺寸、顏色和面料。所述視頻處理模塊用于根據(jù)上傳的視頻獲取動作關(guān)鍵幀信息和用戶肩部參數(shù)，并將動作關(guān)鍵幀信息推送給模型仿真模塊，將用戶肩部參數(shù)發(fā)送給舒適度評估模塊，所述用戶肩部參數(shù)包括用戶肩部尺寸，所述動作關(guān)鍵幀信息包括視頻關(guān)鍵幀中獲得的關(guān)節(jié)點。所述模型仿真模塊利用動作關(guān)鍵幀信息中的關(guān)節(jié)點作為三維虛擬上衣肩部模型的控制點，結(jié)合待試穿上衣信息仿真關(guān)鍵幀中動作引起的上衣肩部的形變，完成肩部試衣效果的動態(tài)模擬，同時得到用戶合適的上衣尺寸信息，將肩部試衣效果的動態(tài)模擬視頻發(fā)送給用戶接口模塊，將用戶合適的上衣尺寸信息發(fā)送給舒適度評估模塊。所述舒適度評估模塊用于根據(jù)用戶肩部參數(shù)和用戶合適的上衣尺寸信息進行舒適度評估，并將評估結(jié)果發(fā)送給用戶接口模塊。進一步地：還包括掃描功能模塊，所述掃描功能模塊用于掃描衣服條碼。一種肩部的試衣仿真穿著舒適度評估方法，包括以下步驟：步驟1，拍攝并上傳用戶肩部的規(guī)范試衣動作的視頻，獲取待試穿上衣信息，其中，規(guī)范試衣動作的視頻包括三組規(guī)范的肩部動作，分別為：肩部橫向運動、肩部側(cè)向運動以及肩部縱向運動，所述肩部橫向運動是指手臂平舉從胸前位置向身體兩側(cè)展開直到手臂與身體在一個平面。所述肩部側(cè)向運動是指手臂從褲縫位置向頭頂方向舉起直到手臂完全向上。所述肩部縱向運動是指手臂從褲縫位置向正前方舉起直到手臂繞過頭頂。步驟2，以人體對稱軸為Y軸，連接兩個胳膊腋窩點為X軸，X軸與Y軸的交點為原點O，垂直于XOY面經(jīng)過O點的直線為Z軸。設(shè)人體右側(cè)腋窩方向X軸的正方向，人體頭頂方向為Y軸正方向，人體背后方向為Z軸的正方向，建立人體三維坐標系。步驟3，在人體三維坐標XOY面定義人體肩寬、肩斜角，其中，肩寬是指肩膀的寬度，肩斜角是指肩膀的傾斜程度，作平行于Y軸的平行線，設(shè)經(jīng)過右側(cè)腋窩的平行線為L1，經(jīng)過左側(cè)腋窩的平行線為L2，設(shè)與人頭部右側(cè)相切的平行線為Y1，設(shè)與人頭部左側(cè)相切的平行線為Y2。設(shè)L1與肩部輪廓交于A1點，設(shè)L2與肩部輪廓交于A2點，設(shè)Y1與肩部輪廓交于B1點，設(shè)Y2與肩部輪廓交于B2點，作過B1點與B2點且平行于X軸的直線，設(shè)為L3。則B1B2連接線與A1B1連接線的銳角夾角為肩斜角a，肩寬為線段A1A2長度，定義點A1、A2、B1和B2為關(guān)節(jié)點。步驟4，用背景減去法對用戶肩部動作視頻進行剪影處理提取剪影輪廓，標記剪影輪廓圖像肩部A1、A2、B1和B2關(guān)節(jié)點進行姿勢表示。步驟5，對步驟4標記的剪影輪廓圖像肩部A1、A2、B1和B2關(guān)節(jié)點姿勢表示用聚類的方法分析關(guān)鍵姿勢獲得肩部動作的關(guān)鍵姿勢序列。步驟6，根據(jù)從關(guān)鍵姿勢序列中提取的關(guān)節(jié)點A1、A2、B1和B2的坐標獲得關(guān)節(jié)點運動軌跡。步驟7，建立一個三維肩部模型，根據(jù)待試穿上衣信息中的上衣肩寬尺寸修正三維模型的肩寬，將關(guān)節(jié)點作為該三維模型的肩部控制點，根據(jù)步驟6獲得的關(guān)節(jié)點運動軌跡仿真人體的肩部動作。然后，將仿真結(jié)果作為一個圖像幀，用待試穿上衣信息中的上衣面料相應(yīng)的紋理、顏色渲染仿真結(jié)果圖像幀。最后，將用戶上傳的三段肩部動作視頻按本步驟的方法處理合成虛擬試衣動畫。步驟8，根據(jù)步驟6獲得的關(guān)節(jié)點運動軌跡分別提取用戶肩關(guān)節(jié)側(cè)向運動、橫向運動和縱向運動三個方向的運動軌跡的A1和A2的坐標，可得到三個方向的肩寬數(shù)據(jù)，將得到的多組同一方向運動的肩寬數(shù)據(jù)進行比較，得到同一方向運動中的最小肩寬SWi,min和同一方向運動最大肩寬SWi,max，i＝1,2,3，i＝1表示側(cè)向運動，i＝2表示橫向運動，i＝1表示縱向運動，根據(jù)同一方向運動中的最小肩寬SWi,min和同一方向運動最大肩寬SWi,max得到三個方向的四個舒適度閾值。步驟9，將肩部穿著舒適度分為五個等級，分別為特別緊身XT，緊身T，舒適F，較寬松L，寬松XL，每個舒適度等級由三個方向的舒適度等級得到，而三個方向的舒適度等級分別通過步驟8中的三個方向的四個舒適度閾值以及待試穿上衣的肩寬和待試穿上衣的彈力指數(shù)得到。優(yōu)選的：所述步驟8中三個方向的四個舒適度閾值通過以下式子計算得出：Ai＝SW-SWi,min+E；Bi＝SW-SWi,min；Ci＝SW-SWi,max+E；Di＝SW-SWi,max；且，Ai>Bi>Ci>Di，其中，Ai表示第i個方向的舒適度閾值一，Bi表示第i個方向的舒適度閾值二，Ci表示第i個方向的舒適度閾值三，Di表示第i個方向的舒適度閾值四，SW表示待試穿上衣的肩寬，E表示待試穿上衣的彈力指數(shù)。優(yōu)選的：所述步驟9中三個方向的舒適度等級由下列式子得出：根據(jù)三個方向的舒適度等級得到服裝最終的舒適度指數(shù)：XT表示特別緊身，T表示緊身，F(xiàn)表示舒適，L表示較寬松，XL表示寬松。XTi表示第i個方向特別緊身，Ti表示第i個方向緊身，F(xiàn)i表示第i個方向舒適，Li表示第i個方向較寬松，XLi表示第i個方向特別寬松。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：(1)對于網(wǎng)上購衣來說，商家只需提供上衣面料、顏色、不同型號的肩寬尺寸信息，消費者可以自動完成肩部試衣過程，可以減小因上衣肩部不合適而退貨的概率，為商家和消費者節(jié)約成本、節(jié)省時間。(2)對于實體店來說，消費者可以直接看到試穿衣服不易觀察到的肩部的試衣效果，一方面提高用戶的體驗度，省去試穿衣服和排隊等待使用試衣間的麻煩，另一方面減少商家銷售過程的人力物力，為商家吸引更多的顧客。(3)本發(fā)明能夠根據(jù)用戶的真實人體尺寸，直觀給出穿著舒適度評估結(jié)果，不僅為用戶決策提供了精確的數(shù)據(jù)支持，而且為服裝生產(chǎn)商提供了新的衣物分類標準。(4)本發(fā)明可以制作成手機應(yīng)用軟件，集成手機的相機功能、掃描功能和無線傳輸功能，使用戶可以隨時隨地上傳視頻、掃描衣服條碼和下載試衣結(jié)果，具有極大的便利性，應(yīng)用前景廣闊。附圖說明圖1是功能結(jié)構(gòu)框圖；圖2是視頻規(guī)范動作示意圖；圖3是人體三維坐標系及相關(guān)肩部參數(shù)示意圖；圖4是視頻處理和模型仿真模塊流程圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。一種肩部的試衣仿真穿著舒適度評估方法，其評估系統(tǒng)包括用戶接口模塊、視頻處理模塊、模型仿真模塊和舒適度評估模塊，其中：所述用戶接口模塊主要用于與用戶交互，具體用于拍攝并上傳用戶肩部的規(guī)范試衣動作的視頻，錄入待試穿上衣信息，并將規(guī)范試衣動作的視頻輸送給視頻處理模塊，待試穿上衣信息輸送給模型仿真模塊。用于接收舒適度檢測的結(jié)果和肩部試衣效果的動態(tài)模擬視頻，并反饋給用戶；待試穿上衣信息包括上衣肩寬尺寸、顏色和面料。用戶上傳的視頻包括三組規(guī)范的肩部動作，如圖2所示。其中，左圖表示的是肩部橫向運動，手臂平舉從胸前位置向身體兩側(cè)展開直到手臂與身體在一個平面；中圖表示的是肩部側(cè)向運動，手臂從褲縫位置向頭頂方向舉起直到手臂完全向上；右圖表示的是肩部縱向運動，手臂從褲縫位置向正前方舉起直到手臂繞過頭頂。三組動作視頻拍攝時，人和相機的位置盡量保持不變，從人體背面拍攝，主要針對肩背部、手臂和頭部。用戶需要將三組動作視頻分別傳給視頻處理模塊。在用戶接口模塊中，用戶還要選擇待試穿上衣，并將商家提供的肩寬尺寸、顏色和面料信息傳給模型處理模塊。視頻處理模塊主要用于分析和處理用戶肩部動作視頻，用于根據(jù)上傳的視頻獲取動作關(guān)鍵幀信息和用戶肩部參數(shù)，并將動作關(guān)鍵幀信息推送給模型仿真模塊，將用戶肩部參數(shù)發(fā)送給舒適度評估模塊，為舒適度評估模塊提供肩部參數(shù)信息，所述用戶肩部參數(shù)包括用戶肩部尺寸，所述動作關(guān)鍵幀信息包括視頻關(guān)鍵幀中獲得的關(guān)節(jié)點。為了在視頻中提取人體的肩部參數(shù)，首先需要建立人體的三維坐標系。具體的方法如圖3左圖所示，以人體對稱軸為Y軸，連接兩個胳膊腋窩點為X軸，X軸與Y軸的交點為原點O，垂直于XOY面經(jīng)過O點的直線為Z軸。設(shè)人體右側(cè)腋窩方向X軸的正方向，設(shè)人體頭頂方向為Y軸正方向，設(shè)人體背后方向為Z軸的正方向。根據(jù)坐標系的定義可知，肩關(guān)節(jié)橫向運動發(fā)生在人體三維坐標系的XOZ面；肩關(guān)節(jié)側(cè)向運動發(fā)生在人體三維坐標系的XOY面；肩關(guān)節(jié)縱向運動發(fā)生在人體三維坐標系的YOZ面。圖3右圖在人體三維坐標XOY面定義人體肩寬，肩斜角，具體如下：肩斜角是指肩膀的傾斜程度，肩寬是指肩膀的寬度，在不同姿勢下肩寬和肩斜角是有變化的。作平行于Y軸的平行線，設(shè)經(jīng)過右側(cè)腋窩的平行線為L1，經(jīng)過左側(cè)腋窩的平行線為L2，設(shè)與人頭部右側(cè)相切的平行線為Y1，設(shè)與人頭部左側(cè)相切的平行線為Y2。設(shè)L1與肩部輪廓交于A1點，設(shè)L2與肩部輪廓交于A2點，設(shè)Y1與肩部輪廓交于B1點，設(shè)Y2與肩部輪廓交于B2點，作過B1點與B2點且平行于X軸的直線，設(shè)為L3。定義肩斜角為a，定義肩寬為線段A1A2長度。對視頻關(guān)鍵幀標記的關(guān)鍵點就稱為關(guān)節(jié)點，在圖中定義關(guān)節(jié)點為A1、A2、B1和B2。通過記錄不同關(guān)鍵幀下關(guān)節(jié)點A1、A2、B1和B2的坐標，可以獲得肩關(guān)節(jié)縱向運動、肩關(guān)節(jié)橫向運動和肩關(guān)節(jié)側(cè)向運動的關(guān)節(jié)點運動軌跡。圖4虛線上部視頻處理模塊流程圖首先，用背景減去法對用戶肩部動作視頻進行剪影處理提取剪影輪廓，標記剪影輪廓圖像肩部A1、A2、B1和B2關(guān)節(jié)點進行姿勢表示；然后，用聚類的方法分析關(guān)鍵姿勢獲得肩部動作的關(guān)鍵姿勢序列；最后，根據(jù)從關(guān)鍵姿勢序列中提取的關(guān)節(jié)點A1、A2、B1和B2的坐標獲得關(guān)節(jié)點運動軌跡。根據(jù)關(guān)節(jié)點運動軌跡分析得到關(guān)鍵幀肩寬參數(shù)并傳送到舒適度評估模塊，將關(guān)節(jié)點運動軌跡信息傳送到模型處理模塊進一步處理。模型仿真模塊用利用動作關(guān)鍵幀信息中的關(guān)節(jié)點作為三維虛擬上衣肩部模型的控制點，結(jié)合待試穿上衣信息仿真關(guān)鍵幀中動作引起的上衣肩部的形變，完成肩部試衣效果的動態(tài)模擬，同時得到用戶合適的上衣尺寸信息，將肩部試衣效果的動態(tài)模擬視頻發(fā)送給用戶接口模塊，將用戶合適的上衣尺寸信息發(fā)送給舒適度評估模塊，如圖4虛線下部為模型仿真模塊流程圖。首先，建立一個三維肩部模型，根據(jù)上衣肩寬尺寸修正三維模型的肩寬，將運動軌跡的關(guān)節(jié)點作為該三維模型的肩部控制點，仿真人體的肩部動作；然后，將仿真結(jié)果作為一個圖像幀，用上衣面料相應(yīng)的紋理、顏色渲染仿真結(jié)果圖像幀；最后，將用戶上傳的三段肩部動作視頻按上述方法處理合成虛擬試衣動畫輸出到用戶接口模塊。舒適度評估模塊用于根據(jù)用戶肩部參數(shù)和用戶合適的上衣尺寸信息進行舒適度評估，并將評估結(jié)果發(fā)送給用戶接口模塊。依據(jù)試衣用戶肩部信息和待試穿上衣信息判斷舒適度等級，將肩部穿著舒適度分為特別緊身XT(ExtraTight)、緊身T(Tight)、舒適F(Fitting)、較寬松L(Loose)和特別寬松XL(ExtraLoose)五個等級。將用戶輸入模型仿真模塊的待試穿上衣的肩寬記為SW，由待試穿上衣的面料信息分析待試穿上衣的彈力指數(shù)，記為E。不同的面料如棉，麻，桑蠶絲，腈綸，滌綸，錦綸，牛津布，其彈力指數(shù)不同。試衣用戶的肩部信息由視頻處理模塊得到的關(guān)節(jié)點運動軌跡分析得到。已知關(guān)節(jié)點運動軌跡是用戶肩關(guān)節(jié)側(cè)向運動、橫向運動和縱向運動的運動軌跡，提取三個方向的運動軌跡的A1和A2的坐標，可得到三個方向的肩寬數(shù)據(jù)?？傻玫饺齻€方向的肩寬數(shù)據(jù)，將得到的多組同一方向運動的肩寬數(shù)據(jù)進行比較，得到同一方向運動中的最小肩寬SWi,min和同一方向運動最大肩寬SWi,max，i＝1,2,3，i＝1表示側(cè)向運動，i＝2表示橫向運動，i＝1表示縱向運動，根據(jù)同一方向運動中的最小肩寬SWi,min和同一方向運動最大肩寬SWi,max得到三個方向的四個舒適度閾值。Ai＝SW-SWi,min+E；Bi＝SW-SWi,min；Ci＝SW-SWi,max+E；Di＝SW-SWi,max；且，Ai>Bi>Ci>Di，其中，Ai表示第i個方向的舒適度閾值一，Bi表示第i個方向的舒適度閾值二，Ci表示第i個方向的舒適度閾值三，Di表示第i個方向的舒適度閾值四，SW表示待試穿上衣的肩寬，E表示待試穿上衣的彈力指數(shù)。將肩部穿著舒適度分為五個等級，分別為特別緊身XT，緊身T，舒適F，較寬松L，寬松XL，每個舒適度等級由三個方向的舒適度等級得到，而三個方向的舒適度等級分別通過三個方向的四個舒適度閾值以及待試穿上衣的肩寬和待試穿上衣的彈力指數(shù)得到。根據(jù)三個方向的舒適度等級得到服裝最終的舒適度指數(shù)：XT表示特別緊身，T表示緊身，F(xiàn)表示舒適，L表示較寬松，XL表示寬松。XTi表示第i個方向特別緊身，Ti表示第i個方向緊身，F(xiàn)i表示第i個方向舒適，Li表示第i個方向較寬松，XLi表示第i個方向特別寬松。還包括掃描功能模塊，所述掃描功能模塊用于掃描衣服條碼。以肩部的側(cè)向運動為例，將得到的多組側(cè)向運動的肩寬進行比較，得到側(cè)向運動中的最小肩寬SWxymin和側(cè)向運動最大肩寬SWxymax。四個舒適度的閾值記為Axy，Bxy，Cxy和Dxy，由下面公式計算：Axy＝SW-SWxymin+EBxy＝SW-SWxyminCxy＝SW-SWxymax+EDxy＝SW-SWxymax上面公式應(yīng)滿足條件Axy>Bxy>Cxy>Dxy。則肩部側(cè)向的舒適度指數(shù)Fxy可由下表得到。用同樣的方法計算Fyz和Fxz。服裝最終的舒適度指數(shù)由下表確定。F條件XTFxy，F(xiàn)yz和Fxz中至少有一個為XTT上述條件不滿足，且Fxy，F(xiàn)yz和Fxz中至少有一個為TF上述條件不滿足，且Fxy，F(xiàn)yz和Fxz中至少有一個為FXL上述條件不滿足，且Fxy，F(xiàn)yz和Fxz中至少有一個為XLL上述條件全部不滿足最后，將舒適度評估結(jié)果通過用戶接口模塊反饋給用戶。本發(fā)明在不需要穿著實物的情況下，可以用模擬動畫的形式展示用戶的肩部試衣效果，具有真實性、可靠性和方便性，克服了現(xiàn)有試衣仿真系統(tǒng)只針對正面穿著效果，難以觀察肩背部動態(tài)穿衣效果的缺點。通過本發(fā)明提出的試衣仿真方法，用戶可以直接獲得穿著特定型號上衣后肩部舒適度的評估結(jié)果，通過客觀的數(shù)據(jù)為用戶的購買行為提供參考。對于小型實體服裝市場來說，本發(fā)明應(yīng)用成本低，并有利于吸引顧客；對網(wǎng)上服裝店來說，可以提高用戶虛擬試穿的體驗，降低退貨率。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出：對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。當前第1頁1 2 3