基于图像的三维扫描系统的制作方法

本实用新型涉及一种扫描系统，尤其涉及一种三维扫描建模系统可以通过多个树莓派搭载的摄像头经多角度拍摄后合成被测者的三维图，获取被测者的身体特征，用作虚拟试衣和后续处理。

背景技术：

近年来，电子商务异常火爆，有专家保守估计2016年淘宝净交易额[1]达到4700亿美元，并以每年百分之五的增长率持续的发展着，电子商务已然成为我国经济发展的又一强大的动力。在诸多的网络商品中，服饰类占的比重是各类商品中最多，约为三分之一。因为电子商务对于广大顾客来说方便、实惠、便捷。

虽然服饰类的比重很大，但高居不下的退货率(所有商户平均达到15.07％)是服饰类商品在电子商务中的一个不可忽视的问题，相信很多人都知道“买家秀”和“买家秀”这两个词，这两个词说明了在购买服饰类商品所遇到的问题，模特合身，买回来不合身，淘宝上的服饰类退货率高达30％，而退货所用的时间和额外耗费的金钱使得电商相对于实体商店的优势并不明显，购物的成本也大大增加。

为了应对服饰类商品存在的上述问题，例如优衣库等退出了虚拟试衣的软件和系统等，大可分为两类，一类是基于图像的虚拟试衣，另一类是基于三维的虚拟试衣，但是由于成本问题，这些系统对于衣物和多变的人体的仿真度还远远不够，虚拟试衣的效果并不理想，也无法根本改变改变上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于图像的三维扫描系统，以采集人体的三维模型。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于图像的三维扫描系统，包括：底座，该底座上均匀环设有若干支撑杆，且各支撑杆根据高度分层设有相应扫描装置；当人体位于支撑杆中间时，通过各扫描装置分层扫描人体，以获得人体各方位图像，并将各方位图像通过上位机发送至计算机进行图像合成。

进一步，所述三维扫描系统还包括投影仪，该投影仪适于将纹理图案投影到人体上。

进一步，所述扫描装置为带有摄像头的树莓派，且通过树莓派构建树莓派网络，该树莓派网络通过交换机将各方位的图像数据发送至上位机。

进一步，所述三维扫描系统还包括补光装置，该补光装置由上位机控制。

进一步，所述支撑杆至少为20根，每根支撑杆上从上往下均匀分布有至少4个扫描装置，且分别对应人体的头部、胸部、腹部和腿部。

进一步，所述底座设置为椭圆形。

本实用新型的有益效果是，本实用新型提供的基于图像的三维扫描系统通过放置一周的带有高清摄像头的树莓派同时拍照被测人后，合成被测者的人体三维模型，本三维扫描系统成本低廉，克服了现有技术中扫描系统使用成本高的问题，也克服了现存技术中扫描系统获取的数据由于非人为因素导致的获取数据不精确进而导致后期建模非常不精确走形的问题，多个扫描装置同时拍摄照片，使获取的二维相片具有实时性、精确性，较之于现存各种技术，进一步降低扫描的成本，而又同时具有高精确性和效率性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的三维扫描系统的立体图；

图2是本实用新型的三维扫描系统的原理框图。

图中：底座1、支撑杆2、扫描装置3、补光灯4。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

本实用新型提出了一种可精确建模的基于图像的三维扫描系统，用于合成测者的身体模型，提取出被测者的身体参数，用作虚拟试衣和网购中购买者提供自己精确的身体信息使用。采用搭载摄像头的树莓派构成的树莓派网络，在发出拍摄指令后，在同一时间内各个摄像头拍摄出所对角度的二维照片，并合成被测者的三维模型，供卖家等使用；其中将二维照片进行三维模型的方法合成属于现有技术，例如但不限于专利文献申请号：201180059062.4，所公开的取得三维物体表面的二维图像的设备与方法。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种基于图像的三维扫描系统，包括：底座，该底座上均匀环设有若干支撑杆，且各支撑杆根据高度分层设有相应扫描装置；当人体位于支撑杆中间时，通过各扫描装置分层扫描人体，以获得人体各方位图像，即二维照片，并将各方位图像通过上位机发送至计算机进行图像合成。

所述三维扫描系统还包括投影仪，该投影仪适于将纹理图案投影到人体上。

为了便于二维图片合成为三维模型，通过投影仪将带有纹理图案的图片投影到测试对象身上，从而拍摄带有纹理图案的图片。计算机视觉算法处理此类图片时，更易于依据图片的特征值，对所有图片进行排序，而后生成点云集，最终得到人体的三维模型。

可选的，所述扫描装置为带有摄像头的树莓派，且通过树莓派构建树莓派网络，该树莓派网络通过交换机将各方位的图像数据发送至上位机。

所述三维扫描系统还包括补光装置，该补光装置由上位机控制。整个基于图像的三维扫描系统开始供电后，补光装置同时工作，为我们的拍摄装置提供更好的拍摄条件，增加图片的光亮度，使拍摄出的图片亮度更高，辨识度更高，易于软件利用，合成被测者的三维模型。

进一步，所述补光装置包括若干补光灯，且各补光灯适于分别间隔设于两支撑杆之间，进而提高更好的补光效果。

所述支撑杆至少为20根，每根支撑杆上从上往下均匀分布有至少4个扫描装置，且分别对应人体的头部、胸部、腹部和腿部。

优选的，所述底座例如但不限于设置为椭圆形。

具体的，椭圆形底座是由木板拼接而成，木板上垂直立有20根2米高的铝管，每根铝管上安装有至少4个树莓派相机。在扫描之前，操作者可通过上位机检测所有树莓派是否成功连接，检测无误后，当待测者站入三维扫描系统的中央，按下上位机的快门按钮，1秒内即可获得不同角度不同方向的80张照片。接着，使用上位机把树莓派中刚拍摄的图片下载到计算机中，合成为人体模型，从而实现人体三维信息的重建。

具体的，树莓派是一款基于ARM的微型电脑主板，以SD卡为内存硬盘，卡片主板周围有两个USB接口和一个网口，可连接键盘、鼠标和网线，同时拥有HDMI高清视频输出接口，整张主板只有信用卡大小，却具备所有PC的基本功能。与之搭配的摄像头模块使用OV5647感光芯片，像素达到500万，拍摄图片分辨率为2592*1944，同时支持支持1080p30,720p60以及640×480p60/90视频录像。

为了实现瞬间同步拍摄的硬件要求，所有树莓派和上位机通过交换机形成局域网；软件方面，通过socket实现TCP编程，使得树莓派(作为客户端)和上位机(作为服务端)实现实时数据交互。

Socket，即网络插座(英语：Network socket)，是电脑网络中进程间数据流的端点。在操作系统中，通常会提供为应用程序提供一组应用程序接口(API)，称为插座接口。应用程序可以通过插座接口，来使用网络插座，以进行数据交换。最早的插座接口来自于4.2BSD，因此现代常见的插座接口大多源自Berkeley套接字标准。在插座接口中，以IP地址及通讯端口组成插座地址。远程的插座地址，以及本地的插座地址完成连接后，形成一个插座对，之后就可以彼此交换数据。操作系统根据插座地址，可以决定应该将数据送达特定的进程或线程。在本系统中，使用的是python语言实现TCP编程，python语言通过简单易懂的代码即可建立起客户端(树莓派)和服务端(上位机)之间的通信。当上位机和树莓派成功通信以后上位机就可以发送命令到树莓派控制其拍照和上传照片到上位机。

所述上位机也可以采用类似于与树莓派的ARM的微型电脑主板，通过串口或者USB口与计算机相连。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。