一种肩部的试衣仿真穿着舒适度评估系统及方法与流程

本发明涉及一种人体肩部的试衣仿真方法，并且涉及到上衣肩部舒适度的评估方法，属于试衣仿真
技术领域：
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背景技术：
：随着计算机技术的进步，电子商务发展迅速，网上购衣成为越来越多人的选择。然而，网上购衣常常出现尺码不合适，需要退货的问题，给消费者和商家造成困扰，浪费资源。在实体店中试穿衣服需要频繁穿脱衣物，不仅会给消费者带来不便，也会给商家造成了一定损失。目前，低成本的虚拟试衣方法仅能静态展示试衣效果，不具有真实体验感。而能追踪用户动作的动态试衣方法，设备成本高，不适于中小服装实体商场。在试衣过程中，目前的虚拟试衣方法还不能定性地向用户反馈试衣效果，只能由用户估计穿着的舒适度，往往和实际的穿着体验存在相当的误差。穿着衣物后肩部的舒适感是上衣是否合身的决定性因素，目前还没有专门针对肩部舒适度进行评估的试衣仿真方法。目前的试衣仿真系统，大多数由于成本较高或设备昂贵而无法满足用户随时随地完成试衣仿真的需要，例如一种基于Kinect的全息虚拟试衣系统(专利公开号105139446A公开日2015.12.09)，有些试衣仿真系统不能动态地呈现上衣试穿效果，而且不便于用户观察，例如一种处理上衣图像的方法和装置(专利公开号103927724A公开日2014.07.16)。技术实现要素：发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种肩部的试衣仿真穿着舒适度评估系统及方法，本发明能够根据用户提供的视频和试穿衣物的信息，动态模拟肩部穿着效果，并评估肩部舒适度等级。技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种肩部的试衣仿真穿着舒适度评估系统，包括用户接口模块、视频处理模块、模型仿真模块和舒适度评估模块，其中：所述用户接口模块用于拍摄并上传用户肩部的规范试衣动作的视频，录入待试穿上衣信息，并将规范试衣动作的视频输送给视频处理模块，待试穿上衣信息输送给模型仿真模块。用于接收舒适度检测的结果和肩部试衣效果的动态模拟视频，并反馈给用户；待试穿上衣信息包括上衣肩宽尺寸、颜色和面料。所述视频处理模块用于根据上传的视频获取动作关键帧信息和用户肩部参数，并将动作关键帧信息推送给模型仿真模块，将用户肩部参数发送给舒适度评估模块，所述用户肩部参数包括用户肩部尺寸，所述动作关键帧信息包括视频关键帧中获得的关节点。所述模型仿真模块利用动作关键帧信息中的关节点作为三维虚拟上衣肩部模型的控制点，结合待试穿上衣信息仿真关键帧中动作引起的上衣肩部的形变，完成肩部试衣效果的动态模拟，同时得到用户合适的上衣尺寸信息，将肩部试衣效果的动态模拟视频发送给用户接口模块，将用户合适的上衣尺寸信息发送给舒适度评估模块。所述舒适度评估模块用于根据用户肩部参数和用户合适的上衣尺寸信息进行舒适度评估，并将评估结果发送给用户接口模块。进一步地：还包括扫描功能模块，所述扫描功能模块用于扫描衣服条码。一种肩部的试衣仿真穿着舒适度评估方法，包括以下步骤：步骤1，拍摄并上传用户肩部的规范试衣动作的视频，获取待试穿上衣信息，其中，规范试衣动作的视频包括三组规范的肩部动作，分别为：肩部横向运动、肩部侧向运动以及肩部纵向运动，所述肩部横向运动是指手臂平举从胸前位置向身体两侧展开直到手臂与身体在一个平面。所述肩部侧向运动是指手臂从裤缝位置向头顶方向举起直到手臂完全向上。所述肩部纵向运动是指手臂从裤缝位置向正前方举起直到手臂绕过头顶。步骤2，以人体对称轴为Y轴，连接两个胳膊腋窝点为X轴，X轴与Y轴的交点为原点O，垂直于XOY面经过O点的直线为Z轴。设人体右侧腋窝方向X轴的正方向，人体头顶方向为Y轴正方向，人体背后方向为Z轴的正方向，建立人体三维坐标系。步骤3，在人体三维坐标XOY面定义人体肩宽、肩斜角，其中，肩宽是指肩膀的宽度，肩斜角是指肩膀的倾斜程度，作平行于Y轴的平行线，设经过右侧腋窝的平行线为L1，经过左侧腋窝的平行线为L2，设与人头部右侧相切的平行线为Y1，设与人头部左侧相切的平行线为Y2。设L1与肩部轮廓交于A1点，设L2与肩部轮廓交于A2点，设Y1与肩部轮廓交于B1点，设Y2与肩部轮廓交于B2点，作过B1点与B2点且平行于X轴的直线，设为L3。则B1B2连接线与A1B1连接线的锐角夹角为肩斜角a，肩宽为线段A1A2长度，定义点A1、A2、B1和B2为关节点。步骤4，用背景减去法对用户肩部动作视频进行剪影处理提取剪影轮廓，标记剪影轮廓图像肩部A1、A2、B1和B2关节点进行姿势表示。步骤5，对步骤4标记的剪影轮廓图像肩部A1、A2、B1和B2关节点姿势表示用聚类的方法分析关键姿势获得肩部动作的关键姿势序列。步骤6，根据从关键姿势序列中提取的关节点A1、A2、B1和B2的坐标获得关节点运动轨迹。步骤7，建立一个三维肩部模型，根据待试穿上衣信息中的上衣肩宽尺寸修正三维模型的肩宽，将关节点作为该三维模型的肩部控制点，根据步骤6获得的关节点运动轨迹仿真人体的肩部动作。然后，将仿真结果作为一个图像帧，用待试穿上衣信息中的上衣面料相应的纹理、颜色渲染仿真结果图像帧。最后，将用户上传的三段肩部动作视频按本步骤的方法处理合成虚拟试衣动画。步骤8，根据步骤6获得的关节点运动轨迹分别提取用户肩关节侧向运动、横向运动和纵向运动三个方向的运动轨迹的A1和A2的坐标，可得到三个方向的肩宽数据，将得到的多组同一方向运动的肩宽数据进行比较，得到同一方向运动中的最小肩宽SWi,min和同一方向运动最大肩宽SWi,max，i＝1,2,3，i＝1表示侧向运动，i＝2表示横向运动，i＝1表示纵向运动，根据同一方向运动中的最小肩宽SWi,min和同一方向运动最大肩宽SWi,max得到三个方向的四个舒适度阈值。步骤9，将肩部穿着舒适度分为五个等级，分别为特别紧身XT，紧身T，舒适F，较宽松L，宽松XL，每个舒适度等级由三个方向的舒适度等级得到，而三个方向的舒适度等级分别通过步骤8中的三个方向的四个舒适度阈值以及待试穿上衣的肩宽和待试穿上衣的弹力指数得到。优选的：所述步骤8中三个方向的四个舒适度阈值通过以下式子计算得出：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个方向的舒适度阈值一，Bi表示第i个方向的舒适度阈值二，Ci表示第i个方向的舒适度阈值三，Di表示第i个方向的舒适度阈值四，SW表示待试穿上衣的肩宽，E表示待试穿上衣的弹力指数。优选的：所述步骤9中三个方向的舒适度等级由下列式子得出：根据三个方向的舒适度等级得到服装最终的舒适度指数：XT表示特别紧身，T表示紧身，F表示舒适，L表示较宽松，XL表示宽松。XTi表示第i个方向特别紧身，Ti表示第i个方向紧身，Fi表示第i个方向舒适，Li表示第i个方向较宽松，XLi表示第i个方向特别宽松。本发明相比现有技术，具有以下有益效果：(1)对于网上购衣来说，商家只需提供上衣面料、颜色、不同型号的肩宽尺寸信息，消费者可以自动完成肩部试衣过程，可以减小因上衣肩部不合适而退货的概率，为商家和消费者节约成本、节省时间。(2)对于实体店来说，消费者可以直接看到试穿衣服不易观察到的肩部的试衣效果，一方面提高用户的体验度，省去试穿衣服和排队等待使用试衣间的麻烦，另一方面减少商家销售过程的人力物力，为商家吸引更多的顾客。(3)本发明能够根据用户的真实人体尺寸，直观给出穿着舒适度评估结果，不仅为用户决策提供了精确的数据支持，而且为服装生产商提供了新的衣物分类标准。(4)本发明可以制作成手机应用软件，集成手机的相机功能、扫描功能和无线传输功能，使用户可以随时随地上传视频、扫描衣服条码和下载试衣结果，具有极大的便利性，应用前景广阔。附图说明图1是功能结构框图；图2是视频规范动作示意图；图3是人体三维坐标系及相关肩部参数示意图；图4是视频处理和模型仿真模块流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。一种肩部的试衣仿真穿着舒适度评估方法，其评估系统包括用户接口模块、视频处理模块、模型仿真模块和舒适度评估模块，其中：所述用户接口模块主要用于与用户交互，具体用于拍摄并上传用户肩部的规范试衣动作的视频，录入待试穿上衣信息，并将规范试衣动作的视频输送给视频处理模块，待试穿上衣信息输送给模型仿真模块。用于接收舒适度检测的结果和肩部试衣效果的动态模拟视频，并反馈给用户；待试穿上衣信息包括上衣肩宽尺寸、颜色和面料。用户上传的视频包括三组规范的肩部动作，如图2所示。其中，左图表示的是肩部横向运动，手臂平举从胸前位置向身体两侧展开直到手臂与身体在一个平面；中图表示的是肩部侧向运动，手臂从裤缝位置向头顶方向举起直到手臂完全向上；右图表示的是肩部纵向运动，手臂从裤缝位置向正前方举起直到手臂绕过头顶。三组动作视频拍摄时，人和相机的位置尽量保持不变，从人体背面拍摄，主要针对肩背部、手臂和头部。用户需要将三组动作视频分别传给视频处理模块。在用户接口模块中，用户还要选择待试穿上衣，并将商家提供的肩宽尺寸、颜色和面料信息传给模型处理模块。视频处理模块主要用于分析和处理用户肩部动作视频，用于根据上传的视频获取动作关键帧信息和用户肩部参数，并将动作关键帧信息推送给模型仿真模块，将用户肩部参数发送给舒适度评估模块，为舒适度评估模块提供肩部参数信息，所述用户肩部参数包括用户肩部尺寸，所述动作关键帧信息包括视频关键帧中获得的关节点。为了在视频中提取人体的肩部参数，首先需要建立人体的三维坐标系。具体的方法如图3左图所示，以人体对称轴为Y轴，连接两个胳膊腋窝点为X轴，X轴与Y轴的交点为原点O，垂直于XOY面经过O点的直线为Z轴。设人体右侧腋窝方向X轴的正方向，设人体头顶方向为Y轴正方向，设人体背后方向为Z轴的正方向。根据坐标系的定义可知，肩关节横向运动发生在人体三维坐标系的XOZ面；肩关节侧向运动发生在人体三维坐标系的XOY面；肩关节纵向运动发生在人体三维坐标系的YOZ面。图3右图在人体三维坐标XOY面定义人体肩宽，肩斜角，具体如下：肩斜角是指肩膀的倾斜程度，肩宽是指肩膀的宽度，在不同姿势下肩宽和肩斜角是有变化的。作平行于Y轴的平行线，设经过右侧腋窝的平行线为L1，经过左侧腋窝的平行线为L2，设与人头部右侧相切的平行线为Y1，设与人头部左侧相切的平行线为Y2。设L1与肩部轮廓交于A1点，设L2与肩部轮廓交于A2点，设Y1与肩部轮廓交于B1点，设Y2与肩部轮廓交于B2点，作过B1点与B2点且平行于X轴的直线，设为L3。定义肩斜角为a，定义肩宽为线段A1A2长度。对视频关键帧标记的关键点就称为关节点，在图中定义关节点为A1、A2、B1和B2。通过记录不同关键帧下关节点A1、A2、B1和B2的坐标，可以获得肩关节纵向运动、肩关节横向运动和肩关节侧向运动的关节点运动轨迹。图4虚线上部视频处理模块流程图首先，用背景减去法对用户肩部动作视频进行剪影处理提取剪影轮廓，标记剪影轮廓图像肩部A1、A2、B1和B2关节点进行姿势表示；然后，用聚类的方法分析关键姿势获得肩部动作的关键姿势序列；最后，根据从关键姿势序列中提取的关节点A1、A2、B1和B2的坐标获得关节点运动轨迹。根据关节点运动轨迹分析得到关键帧肩宽参数并传送到舒适度评估模块，将关节点运动轨迹信息传送到模型处理模块进一步处理。模型仿真模块用利用动作关键帧信息中的关节点作为三维虚拟上衣肩部模型的控制点，结合待试穿上衣信息仿真关键帧中动作引起的上衣肩部的形变，完成肩部试衣效果的动态模拟，同时得到用户合适的上衣尺寸信息，将肩部试衣效果的动态模拟视频发送给用户接口模块，将用户合适的上衣尺寸信息发送给舒适度评估模块，如图4虚线下部为模型仿真模块流程图。首先，建立一个三维肩部模型，根据上衣肩宽尺寸修正三维模型的肩宽，将运动轨迹的关节点作为该三维模型的肩部控制点，仿真人体的肩部动作；然后，将仿真结果作为一个图像帧，用上衣面料相应的纹理、颜色渲染仿真结果图像帧；最后，将用户上传的三段肩部动作视频按上述方法处理合成虚拟试衣动画输出到用户接口模块。舒适度评估模块用于根据用户肩部参数和用户合适的上衣尺寸信息进行舒适度评估，并将评估结果发送给用户接口模块。依据试衣用户肩部信息和待试穿上衣信息判断舒适度等级，将肩部穿着舒适度分为特别紧身XT(ExtraTight)、紧身T(Tight)、舒适F(Fitting)、较宽松L(Loose)和特别宽松XL(ExtraLoose)五个等级。将用户输入模型仿真模块的待试穿上衣的肩宽记为SW，由待试穿上衣的面料信息分析待试穿上衣的弹力指数，记为E。不同的面料如棉，麻，桑蚕丝，腈纶，涤纶，锦纶，牛津布，其弹力指数不同。试衣用户的肩部信息由视频处理模块得到的关节点运动轨迹分析得到。已知关节点运动轨迹是用户肩关节侧向运动、横向运动和纵向运动的运动轨迹，提取三个方向的运动轨迹的A1和A2的坐标，可得到三个方向的肩宽数据。可得到三个方向的肩宽数据，将得到的多组同一方向运动的肩宽数据进行比较，得到同一方向运动中的最小肩宽SWi,min和同一方向运动最大肩宽SWi,max，i＝1,2,3，i＝1表示侧向运动，i＝2表示横向运动，i＝1表示纵向运动，根据同一方向运动中的最小肩宽SWi,min和同一方向运动最大肩宽SWi,max得到三个方向的四个舒适度阈值。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个方向的舒适度阈值一，Bi表示第i个方向的舒适度阈值二，Ci表示第i个方向的舒适度阈值三，Di表示第i个方向的舒适度阈值四，SW表示待试穿上衣的肩宽，E表示待试穿上衣的弹力指数。将肩部穿着舒适度分为五个等级，分别为特别紧身XT，紧身T，舒适F，较宽松L，宽松XL，每个舒适度等级由三个方向的舒适度等级得到，而三个方向的舒适度等级分别通过三个方向的四个舒适度阈值以及待试穿上衣的肩宽和待试穿上衣的弹力指数得到。根据三个方向的舒适度等级得到服装最终的舒适度指数：XT表示特别紧身，T表示紧身，F表示舒适，L表示较宽松，XL表示宽松。XTi表示第i个方向特别紧身，Ti表示第i个方向紧身，Fi表示第i个方向舒适，Li表示第i个方向较宽松，XLi表示第i个方向特别宽松。还包括扫描功能模块，所述扫描功能模块用于扫描衣服条码。以肩部的侧向运动为例，将得到的多组侧向运动的肩宽进行比较，得到侧向运动中的最小肩宽SWxymin和侧向运动最大肩宽SWxymax。四个舒适度的阈值记为Axy，Bxy，Cxy和Dxy，由下面公式计算：Axy＝SW-SWxymin+EBxy＝SW-SWxyminCxy＝SW-SWxymax+EDxy＝SW-SWxymax上面公式应满足条件Axy>Bxy>Cxy>Dxy。则肩部侧向的舒适度指数Fxy可由下表得到。用同样的方法计算Fyz和Fxz。服装最终的舒适度指数由下表确定。F条件XTFxy，Fyz和Fxz中至少有一个为XTT上述条件不满足，且Fxy，Fyz和Fxz中至少有一个为TF上述条件不满足，且Fxy，Fyz和Fxz中至少有一个为FXL上述条件不满足，且Fxy，Fyz和Fxz中至少有一个为XLL上述条件全部不满足最后，将舒适度评估结果通过用户接口模块反馈给用户。本发明在不需要穿着实物的情况下，可以用模拟动画的形式展示用户的肩部试衣效果，具有真实性、可靠性和方便性，克服了现有试衣仿真系统只针对正面穿着效果，难以观察肩背部动态穿衣效果的缺点。通过本发明提出的试衣仿真方法，用户可以直接获得穿着特定型号上衣后肩部舒适度的评估结果，通过客观的数据为用户的购买行为提供参考。对于小型实体服装市场来说，本发明应用成本低，并有利于吸引顾客；对网上服装店来说，可以提高用户虚拟试穿的体验，降低退货率。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本
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的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3