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《基于三維掃描人體的對稱化建模研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代碼：10255學(xué)號：2150114東華大學(xué)碩士學(xué)位論文MASTERDISSERTATIONOFDONGHUAUNIVERSITY基于三維掃描人體的對稱化建模研究RESEARCHOFHUMANBODYSYMMETRIZATIONBASEDONTHREE-DIMENSIONALSCANNEDHUMAN學(xué)科專業(yè)：數(shù)字化紡織工程作者名稱：張輝耀學(xué)校導(dǎo)師：鐘躍崎答辯日期：2018年01月04日東華大學(xué)碩士學(xué)位論文答辯委員會成員名單姓名職稱職務(wù)工作單位備注龍海如教授答辯委員會主席東華大學(xué)辛斌杰教授答辯委員會委員上海工程技術(shù)大學(xué)王榮武教授答辯委員會委員東華大學(xué)李立輕副教授答辯
2、委員會委員東華大學(xué)陳霞副教授答辯委員會委員東華大學(xué)傅婷助理研究員答辯委員會秘書東華大學(xué)東華大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要基于三維掃描人體的對稱化建模研究摘要對稱人體是在三維掃描人體點云數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對人體點云數(shù)據(jù)進(jìn)行對稱化處理得到的人體。本課題首先使用三維掃描設(shè)備獲取人體點云數(shù)據(jù)，使用逆向工程軟件對得到的點云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。使用橫斷面作為切割平面對人體進(jìn)行切割，提取人體橫斷面曲線。使用橢圓傅立葉對橫斷面曲線進(jìn)行擬合。對于黏連的橫斷面曲線，首先使用凸包算法進(jìn)行預(yù)處理，再使用橢圓傅立葉進(jìn)行擬合。對擬合后的人體腿部，手臂和軀干橫斷面曲線進(jìn)行對稱處理，并對對稱后的人體進(jìn)行泊松重建。本課
3、題的研究工作主要包含以下幾個方面：（1）基于橢圓傅立葉的人體橫斷面曲線擬合以及誤差分析，使用三維掃描設(shè)備得到的人體點云數(shù)據(jù)包含有噪聲點，從而影響提取到的人體橫斷面曲線的平滑，因此需要使用橢圓傅立葉擬合的方法去除橫斷面輪廓線上的噪聲點。本文分析了影響橢圓傅立葉擬合人體橫斷面曲線的相關(guān)變量，提出了衡量橢圓傅立葉擬合效果的指標(biāo)，確定相關(guān)變量如諧波次數(shù)，采樣方法，采樣間距的大小。（2）人體黏連橫斷面曲線的分離。受試驗設(shè)備和人體掃描姿勢的客觀限制，使用橫斷面作為切割平面對人體進(jìn)行切割時，在人體腋窩點處和襠底點處存在黏連的橫斷面曲線。直接使用橢圓傅立葉擬合該處的橫斷面曲線存在失真
4、。本文使用凸包算法找到黏連曲線的凸包，根據(jù)原輪廓線上的點到凸包線段的距離確定分離點。使用三次樣條插值的方法對分離后的橫斷面曲線進(jìn)行插值，實現(xiàn)黏連橫斷I東華大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要面曲線的分離與補全。（3）人體橫斷面曲線的對稱處理，使用橫斷面作為切割平面對人體進(jìn)行切割，提取人體不同部位的橫斷面曲線。根據(jù)人體橫斷面曲線的幾何特征對人體部位進(jìn)行識別，分別為腿部，軀干和手臂橫斷面曲線。分別對這三個部位的橫斷面曲線進(jìn)行重采樣，平移，旋轉(zhuǎn)插值等操作，實現(xiàn)人體不同部位的對稱，建立人體分層結(jié)構(gòu)。使用牛頓科茨積分公式對對稱后的人體橫斷面曲線進(jìn)行誤差分析。（4）對稱人體特征部位圍度識別與測量
5、以及對稱人體的泊松重建。對掃描點云數(shù)據(jù)進(jìn)行對稱化處理后，對建立的人體分層結(jié)構(gòu)每一層的圍度進(jìn)行計算，根據(jù)人體橫斷面曲線圍度的變化特征識別人體上臂圍，胸部，腹部，大腿圍和小腿圍特征部位的圍度。對稱后的人體是孤立的點云數(shù)據(jù)，使用泊松算法對對稱后的人體進(jìn)行泊松重建。關(guān)鍵詞：橫斷面曲線；橢圓傅立葉；凸包算法；泊松重建II東華大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTRESEARACHOFHUMANBODYSYMMETRIZATIONBASEDONTHREE-DIMENSIONALSCANNEDHUMANABSTRACTSymmetricalhumanbodyistheresultofhu
6、manbodypointclouddatasetsymmetrizationwhichobtainedbythree-dimensionalhumanscanner.Firstofall,astereoscannerwasusedtoobtainthepointdataofthetargethumanbody.Second,areverseengineeringsoftware,Geomagicstudio,wasusedforthepretreatmentofhumanbodysymmetrization.Transverseplaneistreatedasthec
7、utplanetoobtainhumanbodytransverseplanecurve.EllipseFourierFitting(EFT)isusedtodecreasethenoiseontheextractedtransverseplanecurve.BecauseEFTcannotbeappliedtofitjointedcontours,convexhullisbuilttoseparatethejointedcontours.Finally,eachtransverseplanecontourextractedfromhumanbody
