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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105404392A(43)申请公布日2016.03.16(21)申请号201510737831.1(22)申请日2015.11.03(71)申请人北京英梅吉科技有限公司地址100094北京市海淀区东北旺西路8号院4号楼205号申请人李小波朱郁丛(72)发明人李小波朱郁丛(74)专利代理机构北京中企鸿阳知识产权代理事务所(普通合伙)11487代理人刘葛郭鸿雁(51)Int.Cl.G06F3/01(2006.01)G06T15/00(2011.01)权利要求书2页说明书8页附图8页(54)发明名称基于单目摄像头的虚拟穿戴方法及系统(57)摘要本发明提出了一种基于单目摄像头的虚拟穿戴方法及系统,该方法包括:利用单目摄像头捕捉场景深度图像,对场景深度图像进行人体骨骼定位,获取用户的头部位置信息;根据获取的头部位置信息,对人体面部特征进行比对以判断是否存在人脸,如果存在则结合预设人脸形状模型和人脸纹理模型确定人脸区域,在人脸区域中提取人脸特征向量;对人脸特征向量实时进行3D渲染,绘制对应的3D穿戴模型;向用户显示3D穿戴模型中的人体与虚拟场景叠加形成的虚实结合影像。本发明利用单目摄像头采集包括人体图像在内的深度场景信息,通过人体骨骼定位、人脸识别技术和3D渲染技术,跨平台实现实时渲染。CN105404392ACN105404392A权利要求书1/2页1.一种基于单目摄像头的虚拟穿戴方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1,利用单目摄像头捕捉场景深度图像,对所述场景深度图像进行人体骨骼定位,获取所述用户的头部位置信息;步骤S2,根据获取的所述头部位置信息,对人体面部特征进行比对以判断是否存在人脸,如果存在则结合预设人脸形状模型和人脸纹理模型确定人脸区域,在所述人脸区域中提取人脸特征向量;步骤S3,对所述人脸特征向量实时进行3D渲染,绘制对应的3D穿戴模型;步骤S4,向所述用户显示所述3D穿戴模型中的人体与虚拟场景叠加形成的虚实结合影像。2.如权利要求1所述的基于单目摄像头的虚拟穿戴方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述对场景深度图像进行人体骨骼定位,包括如下步骤:从所述场景深度图像中提取单帧深度图像,将所述单帧深度图像与预设的人体骨骼特征集进行匹配,并在匹配成功后,计算人体的骨骼特征和人体中心位置向量;根据所述人体的骨骼特征和人体中心位置向量获取所述用户的头部位置信息。3.如权利要求1所述的基于单目摄像头的虚拟穿戴方法,其特征在于,在所述步骤S2中,所述人体面部特征包括:肤色及面部几何特征。4.如权利要求1所述的基于单目摄像头的虚拟穿戴方法,其特征在于,在所述步骤S2中,所述确定人脸区域,包括如下步骤:将人脸图像与预设人脸形状模型和人脸纹理模型进行匹配,获取面部标记点以确定人脸区域,根据所述人脸区域计算所述面部标记点变化姿态中的位移、转动、尺寸变化的三维向量作为所述人脸特征向量。5.如权利要求1所述的基于单目摄像头的虚拟穿戴方法,其特征在于,在所述步骤S3中,所述对所述人脸特征向量实时进行3D渲染,包括如下步骤:根据获取的所述人脸区域,依次调整世界坐标系、监视矩阵和正交投影矩阵,绘制全透明遮挡模型;调整Alpha混合因子,绘制所述3D穿戴模型。6.一种基于单目摄像头的虚拟穿戴系统,其特征在于,包括:单目摄像头、控制装置和显示装置,其中,所述单目摄像头用于捕捉场景深度图像,并将所述场景深度图像发送至所述控制装置;所述控制装置用于对所述场景深度图像进行人体骨骼定位,获取所述用户的头部位置信息,并根据所述头部位置信息对人体面部特征进行比对以判断是否存在人脸,如果存在则结合预设人脸形状模型和人脸纹理模型确定人脸区域,在所述人脸区域中提取人脸特征向量,再对所述人脸特征向量实时进行3D渲染,绘制对应的3D穿戴模型;所述显示装置用于向所述用户显示所述3D穿戴模型中的人体与虚拟场景叠加形成的虚实结合影像。7.如权利要求6所述的基于单目摄像头的虚拟穿戴系统,其特征在于,所述控制装置从所述场景深度图像中提取单帧深度图像,将所述单帧深度图像与预设的人体骨骼特征集进行匹配,并在匹配成功后,计算人体的骨骼特征和人体中心位置向量,进而获取所述用户2CN105404392A权利要求书2/2页的头部位置信息。8.如权利要求6所述的基于单目摄像头的虚拟穿戴系统,其特征在于,所述人体面部特征包括:肤色及面部几何特征。9.如权利要求6所述的基于单目摄像头的虚拟穿戴系统,其特征在于,所述控制装置用于将人脸图像与预设人脸形状模型和人脸纹理模型进行匹配,获取面部标记点以确定人脸区域,根据所述人脸区域计算所述面部标记点变化姿态中的位移、转动、尺寸变化的三维向量作为所述人脸特征向量。10.如权利要求6所述