一种基于上传头像的虚拟试穿方法和系统与流程

本发明涉及计算机视觉领域和图像处理，特别涉及一种基于上传头像的虚拟试穿方法和系统。

背景技术：

1、随着电子商务的蓬勃发展，越来越多的用户选择在网上购物。然而，在传统的网上购物过程中，试穿衣物是一个无法回避的问题。用户无法在实体店般的试衣间中亲身试穿，无法判断衣物的合身度、外观效果和舒适度。这给用户带来了购买的犹豫和不确定性，也导致了高退货率，给商家和消费者带来了困扰。为了解决这个问题，虚拟试衣技术应运而生。

2、近年来，计算机视觉和图像处理领域取得了显著的进展，特别是在人脸识别、姿态估计和图像合成等方面。这些技术的发展为虚拟试穿系统提供了技术基础，使得可以准确地识别用户的人体轮廓和关键部位，并将虚拟服装与用户的头像进行融合。随着虚拟现实虚拟现实技术是一种模拟现实环境的计算机生成技术，已经在游戏、娱乐和教育等领域得到广泛应用。

3、然而，现有的虚拟试衣系统仍然存在一些问题。其中一个主要问题是用户上传个人头像的不准确性和难度，用户可能难以拍摄到适合的照片，并且面部和身体特征可能因照片质量和角度而受到扭曲，与虚拟服装融合时产生偏差，造成试穿时与虚拟服装联动不规范，不真实的问题。这限制了虚拟试衣系统在准确度和逼真度方面的表现，影响了用户的购物体验。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于上传头像的虚拟试穿方法和系统，以解决现有技术中限制了虚拟试衣系统在准确度和逼真度方面的表现，影响了用户的购物体验的问题。

2、本发明具体提供如下技术方案：一种基于上传头像的虚拟试穿方法，包括以下步骤：

3、上传用户的头像图片，并使用三维建模软件对所述头像图片进行形状与形态塑造，生成用户的虚拟人物模型；

4、对所述头像图片使用人脸检测算法，根据不同光照和表情变化识别出人脸区域的边界框，在所述头像图片中定位人脸的位置；

5、对使用人脸检测算法后的所述头像图片进行人脸特征提取，确定用户头像图片中的面部特征点；

6、通过procrustes分析，将用户头像图片中的面部特征点与虚拟人物模型的面部进行对齐，并在纹理映射的基础上，通过生成对抗网络gan对对齐后的特征进行特征融合；

7、使用三维建模软件对服装进行渲染，构建虚拟服装，并通过骨骼绑定技术将虚拟服装与虚拟人物模型的骨骼系统进行连接；

8、通过基于传感器的物理手势识别技术，捕捉用户手部的加速度、角速度、位置数据，通过模式识别和算法处理，对手势进行识别和解释；

9、根据所述手势选择服装款式、颜色和图案，并进行虚拟人物模型的旋转，查看穿上服装的效果。

10、优选的，所述上传用户的头像图片，包括如下步骤：

11、提供用户界面，通过所述用户界面选择拍照或从相册中选择头像图片；

12、通过图像预处理将选择的头像图片调整大小、转换格式，获得供三维构建模型识别和分析的图像。

13、优选的，所述使用三维建模软件对所述头像图片进行形状与形态塑造，生成用户的虚拟人物模型，包括如下步骤：

14、使用三维建模软件对所述头像图片经过基本几何体的拉伸、缩放和变形来塑造整体形状，以及使用雕刻工具添加细节和特征；

15、对虚拟人物模型选择关节点，并将骨骼属性与所述虚拟人物模型的关节点融合，将骨骼与虚拟人物模型的各个部分连接；

16、使用纹理映射技术为虚拟人物模型的每个顶点或每个面指定纹理坐标，并从纹理图像中获取与虚拟人物模型表面相对应的颜色或纹理信息；

17、对所述模型表面的顶点或面的纹理坐标通过纹理插值获得平滑的纹理过渡。

18、优选的，所述对使用人脸检测算法后所述头像图片的人脸进行特征提取，确定用户头像图片中的面部特征点，包括如下步骤：

19、使用局部二值模式或梯度方向直方图方法，提取基础特征，捕捉到人脸的纹理、边缘和形状信息；

20、将提取的基础特征进行合适的数据变换，对变换后的基础特征进行pca降维，计算协方差矩阵，并进行基础特征的特征值分解；

21、选取最重要的前k个特征向量作为主成分，将pca降维后的特征与其他基础特征进行融合，从而确定目标人物头像的所有特征。

22、优选的，所述将用户头像图片中的面部特征点与虚拟人物模型的面部进行对齐，包括如下步骤：

23、通过旋转、缩放和变换操作将用户头像图片中的面部特征点与虚拟人物模型的面部特征点位置进行相似对齐；

24、根据面部特征点对齐后的信息，将目标人物头像中的像素值映射到虚拟人物面部模型的对应位置。

25、优选的，所述使用三维建模软件对服装进行渲染，构建虚拟服装，包括如下步骤：

26、将服装的三维模型加载到虚拟试衣系统中，其中，所述服装的三维模型由服装设计师或厂商使用专业的三维建模软件创建，包含服装的细节和形状信息；

27、通过对服装的三维模型进行uv映射，在三维模型上进行采样，获取每个顶点的纹理坐标；

28、在采样过程中根据所述顶点的uv坐标从纹理图像中获取相应的纹理数据，定义服装表面的外观和材质特性；

29、根据获取到的纹理数据，将纹理和材质应用到服装的三维模型表面，使用着色器或渲染引擎来计算表面的光照、阴影和反射效果；

30、通过三维建模软件中的弹簧质点系统，在服装上调整弹簧的刚度、阻尼系数以及质点的质量参数，改变服装的运动行为，进行服装运动行为的物理模拟和服装运动的动态效果调整。

31、优选的，所述服装运动行为的物理模拟和服装运动的动态效果调整，包括如下步骤：

32、通过调整弹簧的刚度来控制服装的弹性程度；

33、通过调整质点的质量来改变服装的轻重感，对服装运动时的动态效果进行调整。

34、优选的，所述通过骨骼绑定技术将虚拟服装与虚拟人物模型的骨骼系统进行连接，包括如下步骤：

35、对虚拟服装的每个顶点分配与骨骼相关的权重值，通过骨骼的动作牵引服装模型的顶点进行变形；

36、对皮肤进行权重调整，促使虚拟服装在运动时跟随人物骨骼动作。

37、优选的，所述通过骨骼绑定技术将虚拟服装与虚拟人物模型的骨骼系统进行连接后，还包括如下步骤：

38、对mask r-cnn网络模型输入待分割的图像，生成虚拟人物和服装的分割遮罩；

39、使用连通区域分析来找到虚拟人物和服装的连通区域，且根据准则进行额外的修正和过滤，获得分割结果；

40、将所述分割结果可视化，生成分割后的图像，并将虚拟人物和服装被分开显示。

41、本发明还包括一种基于拍照上传头像的虚拟试穿系统，包括：

42、建模模块，用于上传用户的头像图片，并使用三维建模软件对所述头像图片进行形状与形态塑造，生成用户的虚拟人物模型；

43、人脸检测模块，用于对所述头像图片使用人脸检测算法，根据不同光照和表情变化识别出人脸区域的边界框，在所述头像图片中定位人脸的位置；

44、面部特征提取模块，用于对使用人脸检测算法后的所述头像图片进行人脸特征提取，确定用户头像图片中的面部特征点；

45、面部融合模块，用于通过procrustes分析，将用户头像图片中的面部特征点与虚拟人物模型的面部进行对齐，并在纹理映射的基础上，通过生成对抗网络gan对齐后的特征进行特征融合；

46、虚拟试穿模块，用于使用三维建模软件对服装进行渲染，构建虚拟服装，并通过骨骼绑定技术将虚拟服装与虚拟人物模型的骨骼系统进行连接；

47、手势识别模块，用于通过基于传感器的物理手势识别技术，捕捉用户手部的加速度、角速度、位置数据，通过模式识别和算法处理，对手势进行识别和解释；

48、用户交互模块，用于根据所述手势选择服装款式、颜色和图案，并进行虚拟人物模型的旋转，查看穿上服装的效果。

49、与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

50、本发明通过利用计算机视觉和人脸识别技术，可以准确分析用户的面部和身体特征，并使用procrustes分析技术将用户头像图片与虚拟人物模型的面部对齐，在纹理映射的基础上，通过生成对抗网络gan对对齐后的特征进行特征融合，且通过骨骼绑定技术将虚拟服装与虚拟人物模型的骨骼系统进行连接，将虚拟服装与用户头像融合，展示更真实、逼真的试穿效果，基于传感器进行手势识别，通过手势进行服装的展示。这将为用户提供更准确、方便且逼真的虚拟试穿体验，克服传统虚拟试衣系统中对用户头像照片准确性的依赖，提高购物体验和用户满意度，同时减少退货率，为电子商务行业带来更多机遇和发展潜力。