三维形状与尺寸量测的系统

摘要

一种三维尺寸量测系统，包括至少一彩色深度摄影机(Red/Green/Blue-Depth camera)以下简称RGB-D摄影机，例如KINECT、XTION，连接于一台电脑，一旋转盘，该旋转盘置于RGB-D摄影机前面适当方向位置，在旋转盘边缘数个角度位置上，贴上具有同心圆特征的标记，以进行旋转角度校准。受测者将两手贴于头部，站在该旋转盘上，使RGB-D摄影机藉由旋转盘转动一圈，以每秒30张速率，完成受测者数个角度之深度拍摄，其中旋转盘之转动可由下列方式进行，操作员转动旋转盘，受测者自行推动旋转盘，或是由马达驱动旋转盘。其中RGB-D摄影机所拍摄之受测者深度资料，藉由转盘上的特征标记，获取受测者被拍摄时的旋转角，转换成真实方位三维座标点群，再将各个拍摄角度的点群接合成完整身体三维尺寸座标。

主权项

一种三维形状与尺寸量测的系统，包括：至少一彩色深度摄影机(Red/Green/Blue-Depth camera)，取得影像色彩资讯与深度资讯；一旋转平台；以及一电脑；其中该彩色深度摄影机相连于该电脑，该彩色深度摄影机放置于该旋转平台的前方位置，受测者不动立于旋转台上旋转，该彩色深度摄影机撷取至少两个相异旋转角度之受测者影像与该旋转平台上之标记图案影像，接着计算每张撷取影像的旋转平台之旋转角度与受测者三维座标资讯，将各个角度之三维座标点群资讯进行座标整合转换，并接合成受测者完整的三维尺寸座标点群。如申请专利范围第1项所述的系统，其中旋转平台之旋转角度是对旋转平台上之标记进行辨识，同时也对平台上的固定基准点进行辨识，以获得标记及固定基准点之三维座标，并代入余弦公式计算出旋转平台的旋转角度。如申请专利范围第1项所述的系统，其中受测者为人体，彩色深度摄影机取得之影像资讯，都能经由计算得到当时旋转盘的旋转角度以及人体影像之三维座标点群，当旋转盘每旋转一圈之影像抓取张数超过三张以上时，即可进行座标转换及接合出人体或物体之三维尺寸资讯。如申请专利范围第3项所述的系统，进一步将接合出的人体之三维尺寸资讯其脚底的座标与头顶的座标加以计算取得受测者身高。如申请专利范围第3项所述的系统，进一步将体脂肪计放置于旋转平台上，可同时取得身体三维外型以及体重、体脂肪，有助于针对身体过胖之处，提供脂肪调整的建议。如申请专利范围第1项所述的系统，其中受测者为各种物体选自器具、动物、植物。如申请专利范围第6项所述的系统，受测者中会成长的动植物，每隔一段时间进行三维形状与尺寸量测，可观察比较其身躯三维形状与尺寸的变化。一种三维形状与尺寸量测的系统，包括：一旋转平台；至少两台RGB-D摄影机与1台电脑连结来取得影像，该两台RGB-D摄影机分别设置于上下段，拍摄受测者上半部与下半部的身躯；该两台RGB-D摄影机设置于该旋转平台的前方位置；系统启动时，先进行校正，取得旋转平台的中心座标；受测者站在旋转平台上保持不动，让旋转平台旋转一圈，两部RGB-D摄影机个别取得多张影像储存于电脑后，受测者即可离开旋转平台；电脑接着取出至少三张影像，分别加以处理，下方RGB-D摄影机所取得的影像，同时可以取得旋转台上的标记，藉由不同的标记，计算出每张影像拍摄时的角度，并根据旋转平台的中心座标，将每张影像取得的三维云点，依照该张影像的拍摄角度，还原成相对于旋转平台中心座标的三维云点，之后合成下半身的三维模型；由于上半身的影像拍摄与下半身同步取得，上半身模型的合成可按照下半身模型合成的程序进行；利用三维模型的定位(registration)重叠技术，将上下半身的三维模型加以融合成受测者上下身的三维模型。