KR101557492B1 - Apparatus and Method for generating user's three dimensional body model based on depth information - Google Patents

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KR101557492B1 KR1020130087085A KR20130087085A KR101557492B1 KR 101557492 B1 KR101557492 B1 KR 101557492B1 KR 1020130087085 A KR1020130087085 A KR 1020130087085A KR 20130087085 A KR20130087085 A KR 20130087085A KR 101557492 B1 KR101557492 B1 KR 101557492B1
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Abstract

깊이 정보 기반으로 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 장치 및 방법이 개시된다. 상기 장치 및 방법에 의하면, 복수 개의 표준 신체 데이터를 지정해두고, 사용자의 키와 허리 둘레길이를 통해 복수 개의 표준 신체 데이터를 참조하여 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하되, 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 과정에서 둘레길이를 측정하고자 하는 부위에서 소정의 특징점 사이를 잇는 직선에 수직인 점 데이터를 이용함으로써, 종래기술보다 더욱 빠르고 정확한 3차원 신체 모델을 생성하는 것을 특징으로 한다. An apparatus and method for generating a three-dimensional body model of a user based on depth information is disclosed. According to the apparatus and method, a plurality of pieces of standard body data are designated, a three-dimensional body model of a user is generated by referring to a plurality of standard body data through a user's key and waist circumference length, A three-dimensional body model that is faster and more accurate than the conventional art is generated by using point data perpendicular to a straight line connecting predetermined feature points at a portion where a circumferential length is to be measured.

Description

깊이 정보 기반으로 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 방법 및 장치{Apparatus and Method for generating user's three dimensional body model based on depth information}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method and apparatus for generating a user's three-dimensional body model based on depth information,

본 발명의 실시예들은 깊이 정보 기반으로 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자의 신체를 3차원 모델로 나타내는 데에 있어, 3차원 신체 모델 생성을 더욱 정확하고 빠르게 하기 위한 깊이 정보 기반으로 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a method and apparatus for generating a three-dimensional body model of a user based on depth information, and more particularly to a method and apparatus for generating a three-dimensional body model by representing a user's body as a three- And more particularly, to a method and apparatus for generating a three-dimensional body model of a user based on depth information for accurate and fast operation.

기술이 발달됨에 따라, 사용자의 신체를 디스플레이 장치에 나타내도록 시뮬레이션하여, 사용자의 아바타를 실시간으로 나타내는 기술이 최근 들어 많이 개발되고 있다. 이러한 기술이 주로 응용되는 분야로서 백화점이나 옷 가게와 같은 일반적인 리테일 ?의 경우를 들 수 있다. 소비자가 옷을 오프라인으로 구매할 때, 보는 것만으로는 기대감을 충족시킬 수 없기 때문에 직접 옷을 입어보게 되는 데 이 경우 입는 시간이 오래걸리고 불편할 수 있다. 이러한 경우 소비자가 옷을 입어보지 않고도 자신의 아바타를 통해 가상으로 옷을 착용해 봄으로써, 사용자의 편의를 향상시킬 수 있게 된다. With the development of technology, a technique of simulating a user's body to be displayed on a display device and displaying a user's avatar in real time has been developed in recent years. These technologies are mainly applied to general retailing such as department store or clothing store. When a consumer buys clothes offline, he or she can try to dress directly because it can not satisfy the expectation by looking. In this case, it can take a long time and inconvenience. In this case, the consumer can improve the convenience of the user by wearing clothes virtually through their avatars without wearing clothes.

다만, 이러한 종래기술은 소비자의 아바타를 생성하기 위하여 카메라로 스캔하는 과정이 상당히 오래 걸린다. 예를 들어, 소비자의 신체를 촬영해야만 아바타를 생성할 수 있는데, 다 각도에서 소비자의 신체를 촬영해야하며, 촬영후 아바타를 생성하는 프로세싱 시간이 상당히 오래 걸린다. 이렇게 시간이 오래 걸릴경우, 소비자가 실제로 옷을 착용하는 시간과 비슷해지므로 이러한 기술을 이용해야할 필요성이 줄어들 수 있다. 또한, 종래기술은 소비자의 신체와 정확한 사이즈의 아바타를 생성하기 어렵다. 예를 들어, 소비자가 두꺼운 옷을 착용하고 있는 경우 카메라는 사용자의 외양만을 판단하여 아바타를 생성하기 때문에, 실제 사용자 체형이 어떻게 되어 있는지 정확히 알 수 없으므로 아바타의 체형은 소비자의 체형과 전혀 다른 모습으로 생성될 수 있다. 이럴 경우에는 아바타가 소비자와 일치하지 않으므로 이러한 기술을 이용할 필요성이 없게 된다.
However, this conventional technique takes a considerably long time to scan with a camera in order to create a consumer avatar. For example, an avatar can be created only when a consumer's body is photographed. The consumer's body must be photographed at multiple angles, and processing time for generating an avatar after taking a picture is considerably long. If this takes a long time, the need to use these techniques can be reduced because consumers are actually close to the time they wear their clothes. In addition, it is difficult for the prior art to generate an avatar of the exact size and the body of the consumer. For example, when a consumer wears a thick clothes, the camera generates an avatar by judging only the appearance of the user, so that it is impossible to know exactly what the user's body shape is. Therefore, the avatar body shape is completely different from the body shape of the consumer Lt; / RTI > In this case, the avatar does not match the consumer, so there is no need to use this technique.

따라서 위와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예는 일반적인 사람들의 대표 체형에 대한 데이터를 바탕으로 사용자의 체형을 생성하고, 신체의 세부적인 부위의 길이 정보를 통해 수정을 가 함으로써, 정확하고 빠른 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 것을 목적으로 한다. Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, an embodiment of the present invention generates accurate body shape of a user based on data on typical body shape of a general person, It is aimed to create a three-dimensional body model of a fast user.

또한, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명을 실시하기 위한 구체적 내용 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in the following detailed description and claims.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 깊이 정보 기반으로 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 방법은, 깊이 카메라를 통해 사용자의 신체를 촬영하여, 상기 신체의 각 부위의 직선길이 및 둘레길이 중 적어도 하나를 측정하는 단계; 상기 측정된 직선길이 및 둘레길이 중에서 상기 사용자의 키 및 허리 둘레길이 중 적어도 하나를 기반으로, 데이터베이스에 저장된 복수 개의 표준 신체 데이터를 참고로 하여 상기 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 단계; 상기 3차원 신체 모델 생성시 이용되지 않은 상기 신체의 각 부위의 위치, 직선길이 및 둘레길이 중 적어도 하나를 이용하여 상기 3차원 신체 모델을 수정하는 단계; 및 상기 수정된 3차원 신체 모델을 표시하여 상기 사용자에게 제공하는 단계;를 포함하며, 상기 복수 개의 표준 신체 데이터는 신체의 각 부위의 직선길이 및 둘레길이 중 적어도 하나를 기준으로 분류되고, 상기 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 단계는, 상기 신체의 둘레길이를 측정하고자 하는 부위로부터 복수 개의 특징점을 추출하는 단계; 상기 특징점 주변의 3차원 점 데이터를 추출하는 단계; 추출된 상기 3차원 점 데이터로부터 상기 복수 개의 특징점 사이를 잇는 직선에 수직인 점 데이터를 추출하는 단계; 및 상기 복수 개의 특징점 사이를 잇는 직선에 수직인 점 데이터를 이용하여 상기 신체의 둘레길이를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of generating a three-dimensional body model of a user based on depth information, the method comprising: capturing a user's body through a depth camera; Measuring at least one of a linear length and a circumferential length of each portion; Generating a three-dimensional body model of the user with reference to a plurality of standard body data stored in a database based on at least one of the measured straight line length and the circumference length of the user's key and waist circumference; Correcting the three-dimensional body model using at least one of a position, a straight line length, and a circumference length of each part of the body that is not used in generating the three-dimensional body model; And displaying the modified three-dimensional body model to the user, wherein the plurality of standard body data are classified based on at least one of a straight length and a circumference length of each part of the body, Wherein the step of extracting the three-dimensional body model comprises: extracting a plurality of feature points from a region where the circumference of the body is to be measured; Extracting three-dimensional point data around the minutiae; Extracting point data perpendicular to a straight line connecting the plurality of feature points from the extracted three-dimensional point data; And measuring the circumferential length of the body using point data perpendicular to a straight line connecting the plurality of feature points.

또한, 상기 신체의 각 부위의 직선길이는 키, 팔 길이, 다리 길이 및 각 부위의 너비를 포함하며, 상기 신체의 각 부위의 둘레길이는 허리 둘레길이, 가슴 둘레길이, 허벅지 둘레길이, 종아리 둘레길이 및 팔 둘레길이를 포함하는 것을 특징으로 한다.The rectilinear length of each part of the body includes a height, an arm length, a leg length, and a width of each part, and the circumferential length of each part of the body includes a waist circumference, a chest circumference, a thigh circumference, Length and an arm circumference length.

또한, 상기 복수 개의 표준 신체 데이터는 3차원 표준 신체 이미지 및 표준 신체의 각 부위의 직선길이 및 둘레길이를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of standard body data includes a three-dimensional standard body image and a linear length and a circumference length of each part of the standard body.

또한, 상기 신체의 각 부위의 직선길이 및 둘레길이 중 적어도 하나를 측정하는 단계는, 상기 깊이 카메라를 통해 상기 사용자의 정면 입상(立像)을 촬영하는 단계; 및 상기 사용자의 신체의 각 부위를 감지하여 상기 사용자의 신체의 키, 팔 및 다리의 길이 및 각 부위의 너비 중 적어도 하나를 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of measuring at least one of a linear length and a circumferential length of each part of the body may include: photographing a frontal image of the user through the depth camera; And measuring at least one of a length of the user's body, a length of an arm and a leg, and a width of each part of the user by sensing each part of the user's body.

또한, 상기 신체의 키, 팔 및 다리의 길이 및 각 부위의 너비 중 적어도 하나를 측정하는 단계는, 상기 사용자의 신체의 가장자리를 감지하는 단계; 상기 감지된 가장자리 중에서 손 끝 및 발 끝을 포함하는 신체의 말단을 감지하는 단계; 상기 감지된 신체의 말단 사이에 있는 관절의 위치를 감지하는 단계; 및 상기 감지된 관절의 위치와 상기 신체의 말단의 위치를 바탕으로 키, 팔 및 다리의 길이 및 각 부위의 너비 중 적어도 하나를 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of measuring at least one of a height, a length of an arm and a leg of the body, and a width of each part may include: sensing an edge of the body of the user; Sensing an end of the body including the fingertip and the fingertip among the detected edges; Sensing a position of the joint between the ends of the sensed body; And measuring at least one of a length of a key, an arm and a leg, and a width of each part based on the position of the sensed joint and the position of a distal end of the body.

또한, 상기 신체의 각 부위의 직선길이 및 둘레길이 중 적어도 하나를 측정하는 단계는, 상기 깊이 카메라를 통해 상기 사용자의 측면 입상(立像)을 촬영하는 단계; 및 상기 사용자의 신체의 각 부위의 위치를 감지하여 상기 신체의 각 부위의 둘레길이를 측정하는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of measuring at least one of a straight length and a circumferential length of each part of the body may include: photographing a side image of the user through the depth camera; And measuring a circumferential length of each part of the body by sensing the position of each part of the user's body.

또한, 상기 신체의 각 부위의 둘레길이를 측정하는 단계는, 상기 사용자의 정면 입상으로부터 상기 사용자의 각 부위의 정면둘레 형태를 검출하고, 상기 사용자의 측면 입상으로부터 상기 사용자의 각 부위의 측면둘레 형태를 검출하는 단계; 상기 각 부위의 전체둘레 형태를 생성하기 위하여 상기 각 부위의 정면둘레 형태와 측면둘레 형태를 연결하기 위한 이음새 위치를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 위치에 이음새를 삽입하여 상기 각 부위의 전체둘레 형태를 생성함으로써, 상기 허리의 전체 둘레길이를 측정하는 단계;를 포함하며, 상기 신체의 각 부위는 허리, 허벅지, 팔, 가슴 및 종아리를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of measuring the circumferential length of each part of the body may include detecting a frontal circumferential shape of each part of the user from the frontal granularity of the user and measuring a circumferential shape of each part of the user from the side- ; Detecting a seam position for joining the front and side circumferential shapes of the respective parts to create the overall circumferential shape of each of the parts; And measuring a total circumference length of the waist by inserting a seam at the detected position to produce an overall circumference shape of each of the parts, wherein each part of the body includes waist, thigh, arm, And a calf.

또한, 상기 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 단계는, 상기 측정된 사용자의 키 및 허리 둘레길이 중 적어도 하나를 기반으로 상기 각 표준 신체 데이터에 대하여 가중치를 적용하여, 상기 가중치가 적용된 각 표준 신체 데이터를 선형적으로 합하여 상기 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 것을 특징으로 한다.The generating of the three-dimensional body model of the user may include applying a weight to each of the standard body data based on at least one of the measured user's key and waist circumference length, Dimensional model of the user by linearly summing the three-dimensional body model of the user.

또한, 상기 3차원 신체 모델을 수정하는 단계는, 상기 측정된 사용자의 키와 상기 허리 둘레길이의 비율을 통해 상기 사용자의 비만율을 측정하는 것을 특징으로 한다.The step of modifying the three-dimensional body model may further include measuring the obesity rate of the user through a ratio of the measured user's key to the waist circumference length.

또한, 상기 3차원 신체 모델을 수정하는 단계는, 상기 측정된 비만율을 통해 상기 3차원 신체 모델 내에 나타난 신체 각 부위의 굵기를 수정하는 것을 특징으로 한다.The step of modifying the three-dimensional body model is characterized by modifying the thickness of each part of the body in the three-dimensional body model through the measured obesity rate.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 깊이 정보 기반으로 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 장치는, 사용자의 신체를 촬영하여 상기 사용자의 신체의 각 부위에 대한 깊이 정보를 추출하는 깊이 카메라; 상기 깊이 정보로부터 상기 신체의 각 부위의 직선길이 및 둘레길이 중 적어도 하나를 측정하는 신체길이 측정부; 신체 각 부위의 직선길이와 둘레길이 중 적어도 하나를 기준으로 분류된 복수 개의 표준 신체 데이터를 저장하는 데이터베이스; 상기 측정된 각 부위의 직선길이 및 둘레길이 중에서 상기 사용자의 키 및 허리 둘레길이 중 적어도 하나를 기반으로, 상기 복수 개의 표준 신체 데이터를 참고로 하여 상기 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 3차원 신체 모델 생성부; 상기 3차원 신체 모델 생성부에서 이용되지 않은 상기 신체의 각 부위의 위치, 직선길이 및 둘레길이 중 적어도 하나를 이용하여 상기 3차원 신체 모델을 수정하는 3차원 신체 모델 수정부; 및 상기 수정된 3차원 신체 모델을 표시하는 표시부;를 포함하되, 상기 신체길이 측정부는, 상기 신체의 둘레길이를 측정하고자 하는 부위로부터 복수 개의 특징점을 추출하고, 상기 특징점 주변의 3차원 점 데이터를 추출하며, 추출된 상기 3차원 점 데이터로부터 상기 복수 개의 특징점 사이를 잇는 직선에 수직인 점 데이터를 추출하고, 상기 복수 개의 특징점 사이를 잇는 직선에 수직인 점 데이터를 이용하여 상기 신체의 둘레길이를 측정하도록 구성된 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for generating a three-dimensional body model of a user based on depth information, the apparatus comprising: a depth camera for capturing a user's body and extracting depth information of each part of the user's body; A body length measuring unit for measuring at least one of a linear length and a circumferential length of each part of the body from the depth information; A database storing a plurality of standard body data classified on the basis of at least one of a linear length and a circumference length of each part of the body; Dimensional body model for generating the three-dimensional body model of the user with reference to the plurality of standard body data based on at least one of the measured length and the circumferential length of the user's key and waist circumference, A model generation unit; A three-dimensional body model modifying unit for modifying the three-dimensional body model using at least one of a position, a straight-line length, and a circumference of each part of the body not used in the three-dimensional body model generation unit; And a display unit for displaying the modified three-dimensional body model, wherein the body length measuring unit extracts a plurality of feature points from a portion to measure a circumference of the body, Extracting point data perpendicular to a straight line connecting the plurality of the feature points from the extracted three-dimensional point data, extracting point data perpendicular to the straight line connecting the plurality of feature points with the circumferential length of the body And the measurement is performed.

또한, 상기 복수 개의 표준 신체 데이터는 3차원 표준 신체 이미지 및 표준 신체의 각 부위의 직선길이 및 둘레길이를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of standard body data includes a three-dimensional standard body image and a linear length and a circumference length of each part of the standard body.

또한, 상기 신체길이 측정부는, 상기 신체의 키, 팔 길이, 다리 길이 및 각 부위의 너비를 측정하는 직선길이 측정부; 및 상기 신체의 허리 둘레길이, 가슴 둘레길이, 허벅지 둘레길이, 종아리 둘레길이 및 팔 둘레길이를 포함하는 각 부위의 둘레길이를 측정하는 둘레길이 측정부; 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.The body length measuring unit may include: a straight length measuring unit measuring the height of the body, the arm length, the leg length, and the width of each part; And a circumferential length measuring unit for measuring a circumferential length of each part including the waist circumference, the bust circumference, the thigh circumference, the calf circumference, and the arm circumference of the body; And at least one of them.

또한, 상기 직선길이 측정부는 상기 깊이 카메라가 상기 사용자의 정면 입상(立像)을 촬영하여 추출한 깊이 정보를 이용하여 상기 신체의 각 부위의 직선길이를 측정하는 것을 특징으로 한다.The straightness measuring unit may measure a straight line length of each part of the body by using the depth information extracted by the depth camera taken by photographing the front view of the user.

또한, 상기 직선길이 측정부는, 상기 사용자의 신체의 가장자리를 감지하고, 상기 감지된 가장자리 중에서 손 끝 및 발 끝을 포함하는 신체의 말단을 감지하며, 상기 감지된 신체의 말단 사이에 있는 관절의 위치를 감지하고, 상기 감지된 관절의 위치와 상기 신체의 말단의 위치를 바탕으로 키, 팔 및 다리의 길이 및 각 부위의 너비 중 적어도 하나를 측정하는 것을 특징으로 한다.The straight line length measuring unit senses the edges of the user's body and senses the ends of the body including the hand and foot ends of the sensed edges and detects the position of the joints between the ends of the sensed body And measures at least one of a length of a key, an arm and a leg, and a width of each part based on the position of the sensed joint and the position of a distal end of the body.

또한, 상기 둘레길이 측정부는 상기 깊이 카메라가 상기 사용자의 정면과 측면 입상(立像)을 촬영하여 추출한 깊이 정보를 이용하여 상기 신체의 각 부위의 둘레길이를 측정하는 것을 특징으로 한다.The circumferential length measuring unit may measure the circumferential length of each part of the body using the depth information of the depth camera taken by photographing the front and side images of the user.

또한, 상기 둘레길이 측정부는, 상기 사용자의 정면 입상에 대한 깊이 정보로부터 상기 사용자의 각 부위의 정면둘레 형태를 검출하고, 상기 사용자의 측면 입상에 대한 깊이 정보로부터 상기 사용자의 각 부위의 측면둘레 형태를 검출하며, 상기 각 부위의 정면둘레 형태와 측면둘레 형태를 연결하기 위한 이음새 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치에 이음새를 삽입하여 상기 각 부위의 전체둘레 형태를 생성함으로써, 상기 허리의 전체 둘레길이를 측정하는 것을 특징으로 한다.The circumferential length measuring unit may detect the frontal circumferential shape of each part of the user from the depth information of the frontal granular surface of the user and form a circumferential shape of each part of the user from the depth information of the side- Detecting seam positions for connecting the front and side circumferential shapes of the respective parts and inserting seams at the detected positions to generate the entire circumference of each of the parts, And the length is measured.

또한, 상기 3차원 신체 모델 생성부는, 상기 측정된 사용자의 키 및 허리 둘레길이 중 적어도 하나를 기반으로 상기 각 표준 신체 데이터에 대하여 가중치를 적용하고, 상기 가중치가 적용된 각 표준 신체 데이터를 선형적으로 합하여 상기 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 것을 특징으로 한다.The three-dimensional body model generation unit may apply a weight to each of the standard body data based on at least one of the measured key and the measured waist circumference, and linearly weight each of the standard body data to which the weight is applied And generates a three-dimensional body model of the user.

또한, 상기 3차원 신체 모델 수정부는, 상기 측정된 사용자의 키와 허리 둘레길이의 비율을 통해 상기 사용자의 비만율을 측정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the 3D body model modifying unit may measure the obesity rate of the user through a ratio of the measured user's key and waist circumference length.

또한, 상기 3차원 신체 모델 수정부는, 상기 측정된 비만율을 통해 상기 3차원 신체 모델 내에 나타난 신체 각 부위의 굵기를 수정하는 것을 특징으로 한다.The three-dimensional body model modifying unit modifies the thickness of each part of the body in the three-dimensional body model through the measured obesity rate.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예는 복수 개의 표준 신체 데이터를 지정해두고, 사용자의 키와 허리 둘레길이 만을 이용하여 복수 개의 표준 신체 데이터를 통해 사용자의 3차원 신체 모델을 생성함으로써, 종래기술보다 더욱 빠르고 정확한 3차원 신체 모델을 생성할 수 있다. 리테일 ?에서와 같이 일반적인 상점에서 이러한 신체의 입체영상재생 기술은 3차원 신체 모델을 얼마나 정확하고 빠르게 생성하느냐가 관건이므로, 본 발명의 일 실시예는 이러한 본 발명의 기술분야에서 종래기술과 대비되는 큰 효과를 가져올 것으로 예상된다.In at least one embodiment of the present invention configured as described above, a plurality of standard body data are specified, and a three-dimensional body model of a user is generated through a plurality of standard body data using only a user's key and waist circumference, It is possible to generate a three-dimensional body model that is faster and more accurate than the prior art. Since the stereoscopic image reproduction technique of a body in a general store as in the retailer is a key to how accurately and rapidly a three-dimensional body model is generated, an embodiment of the present invention is not limited to the conventional art in the technical field of the present invention It is expected to bring great effect.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따르는 깊이 정보 기반으로 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 장치의 구조도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따라 신체 각 부위의 직선길이를 측정하기 위한 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따라 신체 각 부위의 둘레길이를 측정하기 위한 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터베이스에 저장되는 9가지 표준 신체 이미지를 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 키/허리 둘레의 비율에 따라 측정된 비만율을 나타내는 테이블이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 각각의 비만지표에 대응되는 3차원 신체 모델의 예시이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따르는 깊이 정보 기반으로 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 방법의 순서도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따라 신체 각 부위의 둘레길이를 측정하기 위한 실시예를 나타내는 개략도이다.
FIG. 1 is a structural diagram of an apparatus for generating a three-dimensional body model of a user based on depth information according to an embodiment of the present invention.
2A to 2D are schematic views illustrating an embodiment for measuring a straight line length of each part of a body according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3A through 3C are schematic views illustrating an embodiment for measuring the circumferential length of each part of the body according to an embodiment of the present invention. FIG.
4 is a schematic diagram illustrating nine standard body images stored in a database in accordance with one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a table showing the obesity rate measured according to the ratio of the key / waist circumference according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is an illustration of a three-dimensional body model corresponding to each obesity index according to one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart of a method of generating a three-dimensional body model of a user based on depth information according to an exemplary embodiment of the present invention.
8A to 8C are schematic views illustrating an embodiment for measuring a circumferential length of each part of a body according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예에 따르는 깊이 정보 기반으로 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 방법 및 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method and apparatus for generating a three-dimensional body model based on depth information according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일 · 유사한 구성에 대해서는 동일 · 유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 또한, 본 명세서에 첨부된 도면의 구성요소들은 설명의 편의를 위해 확대 또는 축소되어 도시될 수 있음이 고려되어야 한다. In the present specification, the same or similar reference numerals are given to different embodiments in the same or similar configurations. In addition, it should be considered that the components of the drawings attached hereto can be enlarged or reduced for convenience of explanation.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 장치(100)는 깊이 카메라(110), 신체길이 측정부(120), 데이터베이스(130), 3차원 신체 모델 생성부(140), 3차원 신체 모델 수정부(150) 및 표시부(160)를 포함한다. Referring to FIG. 1, an apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a depth camera 110, a body length measuring unit 120, a database 130, a three-dimensional body model generating unit 140, A body model correction unit 150 and a display unit 160.

깊이 카메라(110)는 적외선 센서를 이용하여 특정한 대상을 촬영하고, 촬영된 대상에 대하여 실시간으로 깊이 정보를 획득한다. 본 발명의 일 실시예에서 깊이 카메라(110)는 사용자의 신체를 촬영하고, 그로부터 사용자의 신체의 깊이 정보를 추출하기 위해 이용된다. 깊이 카메라(110)는 사용자의 정면 입상(立像) 또는 측면 입상(立像)으로부터 깊이 정보를 추출하여 후술하는 신체길이 측정부(120)로 깊이 정보를 제공한다. 따라서, 사용자는 깊이 카메라(110) 촬영시 깊이 카메라(110)를 정면으로 바라보며 서 있거나, 측면으로 바라보며 서 있는 상태에서 촬영을 진행해야한다. The depth camera 110 photographs a specific object using an infrared sensor and acquires depth information in real time for the photographed object. In one embodiment of the present invention, the depth camera 110 is used to capture a user's body and extract depth information of the user's body therefrom. The depth camera 110 extracts depth information from a front or a side view of the user and provides depth information to a body length measuring unit 120, which will be described later. Accordingly, the user must stand in front of the depth camera 110 when photographing the depth camera 110, or take a photograph while standing on the side.

신체길이 측정부(120)는 사용자의 신체 각 부위의 길이를 측정한다. 신체길이 측정부(120)는 직선길이 측정부(121)와 둘레길이 측정부(122)로 구성되어, 신체 각 부위의 직선길이와 둘레길이를 측정한다.The body length measuring unit 120 measures the length of each part of the user's body. The body length measuring unit 120 includes a linear-length measuring unit 121 and a circumferential length measuring unit 122, and measures a straight-line length and a circumferential length of each body part.

직선길이 측정부(121)는 사용자의 정면 입상에 대한 깊이정보를 통해 신체 각 부위의 직선길이를 측정하는 것으로서, 예를 들어, 다리 길이, 팔 길이, 키, 몸체의 너비를 측정한다.The straight-line-length measuring unit 121 measures the straight-line length of each part of the body through the depth information of the user's frontal granularity, and measures, for example, the leg-length, arm-length, height and width of the body.

직선길이 측정부(121)는 먼저, 외곽선 추출 알고리즘을 통해 사용자의 신체의 가장자리를 감지한다. 도 2a를 참조하면, 외곽선 추출 알고리즘이 적용된 사용자의 신체의 모습이 도시되어 있다. 외곽선 추출 알고리즘에 의할 경우 사용자의 실루엣만을 판단하게 된다. 이어서, 도 2b를 참조하면, 직선길이 측정부(121)는 판단된 사용자의 실루엣을 바탕으로 말단 부위 추출 알고리즘을 통해 손 끝, 발 끝 등과 같은 신체의 말단 부위를 감지한다. 도 2b에는 손 끝, 발 끝, 머리 끝 부분이 사각형으로 부각되어 표시되어 있는 것을 확인할 수 있다. 여기서, 말단 부위 추출 알고리즘은 K-Curvature 알고리즘을 포함할 수 있다. 그리고, 판단된 신체의 말단을 바탕으로 신체의 주요 관절(skeleton Joint)이나 뼈대 부분을 감지하여 신체 주요 부위를 구분한다. 도 2c를 참조하면, 신체의 주요 관절이나 뼈대 부분이 검은색 점으로 표시되어 있는 것을 확인 할 수 있다.The straightness measuring unit 121 first detects the edge of the user's body through an outline extraction algorithm. Referring to FIG. 2A, a body of a user to which an outline extraction algorithm is applied is shown. If the outline extraction algorithm is used, only the silhouette of the user is judged. Referring to FIG. 2B, the straightness measuring unit 121 detects end portions of the user's body such as a hand tip, a foot tip, and the like through a terminal region extraction algorithm based on the determined silhouette of the user. In FIG. 2B, it can be seen that the tip of the hand, the tip of the foot, and the tip of the head are highlighted with a square. Here, the end region extraction algorithm may include a K-Curvature algorithm. Then, based on the determined end of the body, the body's major joints (skeleton joints) or skeletal parts are sensed to distinguish the main body parts. Referring to FIG. 2C, it can be seen that the main joint or skeleton of the body is indicated by a black dot.

그리고, 도 2d와 같이 신체 각 부위의 직선길이를 측정한다. 예를 들어, 말단 부위 추출 알고리즘에 의할 때, 발끝과 머리끝을 연결하는 직선의 길이가 사용자의 키(h)가 된다. 또한, 팔에 표시된 검은색 점들 간의 거리를 측정할 경우, 아랫쪽 팔의 직선길이 또는 팔의 전체 길이를 측정할 수 있다. 또한, 몸통과 양 팔의 경계지점에 표시된 두 개의 검은색점 간의 거리를 측정할 경우, 몸통의 너비(w)를 측정할 수 있다. 즉, 검은색점 간의 거리 또는 말단 부위 간의 거리를 통해 신체 각 부위의 직선 거리를 측정할 수 있다. Then, the linear length of each part of the body is measured as shown in Fig. 2d. For example, according to the end portion extraction algorithm, the length of the straight line connecting the toe and the head end becomes the user's key (h). Also, when measuring the distance between the black dots on the arm, you can measure the straight length of the lower arm or the total length of the arm. In addition, when measuring the distance between two black points on the boundary between the torso and both arms, the width (w) of the torso can be measured. That is, the distance between the black points or the distance between the distal ends can measure the straight line distance of each part of the body.

둘레길이 측정부(122)는 사용자의 정면 입상 및 측면 입상의 깊이 정보를 통해 신체 각 부위의 둘레길이를 측정하는 것으로서, 예를 들어, 허리, 가슴, 종아리, 허벅지, 팔, 골반의 둘레길이를 측정한다. The circumferential length measuring unit 122 measures the circumferential length of each part of the body through the depth information of the user's front and side granularity. For example, the circumferential length measuring unit 122 measures the circumferential length of the waist, chest, calf, thigh, .

도 3a 내지 도 3c는 신체 각 부위 중에서 허리 둘레길이를 추출하기 위한 예시 도면이다. 먼저, 도 3a를 참조하면, 둘레길이 측정부(122)는 사용자의 정면 입상에 대한 깊이 정보로부터 허리의 정면 둘레 형태를 추출한다. 도 3a의 왼쪽에 도시된 곡선이 허리의 정면 둘레 형태이다. 이어서, 둘레길이 측정부(122)는 사용자의 측면 입상에 대한 깊이 정보로부터 허리의 측면 둘레 형태를 추출한다. 도 3b의 왼쪽에 도시된 곡선이 허리의 측면 둘레 형태이다. 그리고, 둘레길이 측정부(122)는 허리의 정면 둘레 형태를 허리의 후면 둘레 형태로 추정하고, 허리의 왼쪽과 오른쪽 측면 둘레 형태는 모두 동일한 것으로 추정한다. 또한, 도 3c와 같이 둘레길이 측정부(122)는 정면, 후면, 왼쪽 측면, 오른쪽 측면 둘레 형태를 전체 허리 둘레 모양이 되도록 배치한 다음, 각 둘레 형태 사이에 이음새가 배치될 위치를 검출한다. 이어서, 둘레길이 측정부(122)는 이음새를 검출된 위치에 삽입함으로써, 전체 허리 둘레 형태를 완성한다. 둘레길이 측정부(122)는 완성된 전체 허리 둘레 형태로부터 허리 둘레의 길이를 측정할 수 있다.3A to 3C are illustrations for extracting the waist circumference length from each part of the body. 3A, the circumferential length measuring unit 122 extracts the front circumferential shape of the waist from the depth information of the user's frontal standing figurine. The curved line shown on the left side of FIG. 3A is the frontal circumference of the waist. Then, the circumferential length measuring unit 122 extracts the side circumferential shape of the waist from the depth information of the side grain of the user. The curve shown on the left side of FIG. 3B is in the form of a lateral circumference of the waist. The circumferential length measuring unit 122 estimates that the front circumferential shape of the waist is the rear circumferential shape of the waist and the circumferential shapes of the left and right sides of the waist are all the same. As shown in FIG. 3C, the circumferential length measuring unit 122 may be arranged such that the front surface, the rear surface, the left side surface, and the right side circumferential surface have a full waist circumference shape, and then a position where the joints are arranged between the circumferential shapes is detected. Then, the circumferential length measuring unit 122 inserts the seam at the detected position to complete the entire waist circumference shape. The circumferential length measuring unit 122 can measure the length of the waist circumference from the complete circumferential waist shape completed.

일 실시예에서, 둘레길이 측정부(122)는, 전술한 방법에 의하여 허리의 정면 둘레 형태 및/또는 측면 둘레 형태를 측정함에 있어서 하나 이상의 특징점을 이용할 수도 있다. In one embodiment, the circumferential length measuring section 122 may use one or more minutiae points in measuring the frontal circumferential shape and / or the lateral circumferential shape of the waist by the above-described method.

도 8a를 참조하면, 둘레길이 측정부(122)는 둘레길이를 측정하고자 하는 신체 부위로부터 복수 개의 특징점(도 8a에서 붉은 색 점으로 도시됨)을 추출할 수 있다. 일 실시예에서, 특징점은 둘레길이를 측정하고자 하는 신체 분위의 양 끝에 위치하는 두 점과, 상기 양 끝에 위치하는 두 점 사이의 점을 포함할 수 있다. 예를 들어, 허리 둘레를 측정하기 위한 특징점은 허리의 시작점과 끝점, 및 이들 사이에 위치하는 중간점을 포함할 수 있다. 이러한 특징점들의 위치는 도 2a 내지 2d를 참조하여 전술한 신체 말단이나 관절 위치 결정 기술을 적용하여 자동적으로 추출될 수도 있으며, 또는 사용자에 의하여 지정되어 둘레길이 측정부(122)에 입력될 수도 있다. Referring to FIG. 8A, the circumferential length measuring unit 122 may extract a plurality of minutiae (indicated by red dots in FIG. 8A) from a body part to measure the circumferential length. In one embodiment, the feature point may include two points located at both ends of the body quadrant for which the circumference length is to be measured, and a point between two points located at both ends. For example, the characteristic points for measuring the waist circumference may include a starting point and an end point of the waist, and an intermediate point located therebetween. The positions of the minutiae points may be automatically extracted by applying the body end or joint positioning technique described above with reference to FIGS. 2A to 2D, or may be input to the circumference length measuring unit 122 as designated by the user.

도 8b를 참조하면, 다음으로 둘레길이 측정부(122)는 전술한 것과 같이 결정된 특징점 주변의 3차원 점 데이터를 추출할 수 있다. 특징점 주변의 3차원 점 데이터란, 특징점으로부터 미리 결정된 거리 내에 위치하는 하나 또는 복수 개의 점의 위치 데이터를 포함할 수 있다. 상기 미리 결정된 거리는 둘레를 측정하고자 하는 신체 부위의 크기에 맞추어 적절히 결정될 수 있다. 도 8b에서는 허리, 발목 및 팔목 둘레를 측정하기 위하여 추출된 예시적인 3차원 점 데이터들이 붉은색으로 도시되었다.Referring to FIG. 8B, the circumferential length measuring unit 122 may extract the three-dimensional point data around the determined minutiae as described above. The three-dimensional point data around the minutiae may include position data of one or a plurality of minia- tions located within a predetermined distance from the minutiae. The predetermined distance may be appropriately determined according to the size of the body part to be measured. In FIG. 8B, exemplary three-dimensional point data extracted for measuring waist, ankle and cuff circumference are shown in red.

도 8c를 참조하면, 도 8b와 같이 추출된 3차원 점 데이터들에서, 복수 개의 특징점을 잇는 직선에 수직인 방향의 점 데이터들을 다시 추출할 수 있다. 도 8c에서 복수 개의 특징점들은 회색으로 도시되며, 특징점들을 잇는 직선에 수직인 방향의 재추출된 점 데이터들은 붉은색으로 도시된다. 예를 들어, 허리의 시작점, 중간점 및 끝점을 특징점으로 추출한 상태에서, 중간점을 포함하여 중간점으로부터 시작점, 중간점 및 끝점을 잇는 직선에 수직한 방향으로 배열된 3차원 점 데이터들을 추출할 수 있다. 그리고, 이상과 같이 재추출된 점 데이터들을 잇는 직선의 길이를 허리의 정면 둘레로 측정할 수 있다. 이상에서는 허리의 정면 둘레를 기준으로 설명하였으나, 동일한 과정이 허리의 측면 둘레의 측정에도 적용될 수 있으며, 또는 팔목 둘레, 발목 둘레, 가슴 둘레, 골반 둘레, 허벅지 둘레 등 다른 상이한 신체 부위의 둘레 측정에 적용될 수 있다.Referring to FIG. 8C, in the extracted three-dimensional point data as shown in FIG. 8B, point data in a direction perpendicular to a straight line connecting a plurality of feature points can be extracted again. In FIG. 8C, the plurality of feature points are shown in gray, and the re-extracted point data in the direction perpendicular to the straight line connecting the feature points are shown in red. For example, in the state where the start point, the middle point, and the end point of the waist are extracted by the feature points, three-dimensional point data including the midpoint and arranged in the direction perpendicular to the straight line connecting the start point, the intermediate point, and the end point is extracted . The length of the straight line connecting the re-extracted point data as described above can be measured around the front of the waist. Although the above description has been made with reference to the frontal circumference of the waist, the same procedure can be applied to the measurement of the lateral circumference of the waist or the measurement of the circumference of other different body parts such as the cuff circumference, ankle circumference, chest circumference, pelvic circumference, Can be applied.

이상에서 도 8a 내지 8c를 참조하여 설명한 실시예에 의하면, 3차원 점 데이터에서 둘레길이를 측정하고자 하는 신체 부위의 길이 방향에 수직한 방향의 점 데이터만을 필터링함으로써 보다 신뢰성이 높은 데이터를 얻을 수 있다. According to the embodiment described with reference to Figs. 8A to 8C, more reliable data can be obtained by filtering only point data in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the body part to measure the circumference length in the three-dimensional point data .

데이터베이스(130)는 복수 개의 표준 신체 데이터를 저장한다. 복수 개의 표준 신체 데이터는 사용자가 속하는 국가의 국민의 표준 신체 데이터로부터 분류 및 선별된 것으로서, 3차원 신체 모델을 형성하기 위한 신체의 각 부위의 길이에 대한 정보 등을 포함한다. 예를 들어, 표준 신체 데이터는 신체 각 부위의 직선길이 및 둘레길이, 각 표준 신체에 대한 3차원 이미지 등을 포함할 수 있다. The database 130 stores a plurality of standard body data. The plurality of standard body data includes information on the length of each part of the body to form a three-dimensional body model classified and selected from standard body data of the people of the user to which the user belongs. For example, standard body data may include linear length and circumferential length of each part of the body, a three-dimensional image of each standard body, and the like.

본 발명의 일 실시예에 따라 복수 개의 표준 신체 데이터는 신체 각 부위의 직선길이 및 둘레길이 중 적어도 하나를 기준으로 분류되어 저장될 수 있다. 바람직하게, 상기 신체 각 부위의 직선길이 및 둘레길이 중 적어도 하나는 키와 허리 둘레 및 성별 중 적어도 하나가 될 수 있다. 바람직하게는 9가지로 분류될 수 있다. 복수 개의 표준 신체 데이터가 9개로 분류될 경우, 각 표준 신체의 3차원 이미지는 도 4에 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 키와 몸통의 굵기(허리둘레)를 기준으로 여자의 표준 신체가 9가지로 분류되어 있다. 키의 종류는 큰 키, 중간 키, 작은 키로 구분되며, 몸통의 굵기의 종류는 굵은 몸통, 중간 몸통, 가는 몸통으로 구분되므로 이들을 모두 조합할 경우 9가지로 분류된다. 특히, 도 4는 여자의 신체를 기준으로 분류한 것이므로 남자의 신체를 기준으로 분류할 경우 표준 신체를 정의하는 각 부위의 길이에 대한 정의는 달라질 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a plurality of standard body data may be classified and stored based on at least one of a linear length and a circumference length of each part of the body. Preferably, at least one of the straight length and the circumferential length of each part of the body may be at least one of a height, a waist circumference, and a sex. Preferably nine. When a plurality of standard body data is classified into nine, a three-dimensional image of each standard body is shown in FIG. Referring to FIG. 4, the standard body of a woman is classified into nine types based on the thickness of the key and the body (waist circumference). The type of key is divided into a large key, a middle key and a small key. The thickness of the body is divided into a thick body, a middle body, and a thin body. Particularly, FIG. 4 is classified based on the female body. Therefore, when classifying the body according to the male body, the definition of the length of each part defining the standard body may be changed.

또한, 데이터베이스(130)는 비만율 테이블을 저장할 수 있다. 비만율은 후술하는 신체 이미지의 수정시 이용될 수 있는 지표이다. 도 5를 참조하면, 비만율 테이블은 비만지수와 비만정도에 대한 정보를 포함한다. WTHR(Waist To Height Ratio)은 비만지수이며, 비만지수는 본래 키와 허리 둘레길이의 비율를 통해 측정된다. 비만율은 성별에 따라 다른 비만지수를 가지며, 비만지수가 높을 수록 비만율이 높은 것으로 분류된다. 그리고, 각 비만 정도에 대한 3차원 신체 모델의 형상이 데이터베이스(130)에 저장될 수 있다. 도 6을 참고하면, 저체중, 정상, 과체중인 경우의 여자 모델들의 3차원 측면 형상이 도시되어 있다. 각 모델의 형상은 비만율에 따라 허리 둘레 허벅지 둘레, 가슴둘레 등에서 두드러지게 차이가 나도록 정의되어 있다.  In addition, the database 130 may store an obesity rate table. The obesity rate is an index that can be used to modify the body image described below. Referring to FIG. 5, the obesity rate table includes information on obesity index and degree of obesity. The WTHR (Waist To Height Ratio) is an obesity index, and the obesity index is measured by the ratio of the original height to the waist circumference. The obesity rate has different obesity indices according to sex, and the higher the obesity index, the higher the obesity rate. The shape of the three-dimensional body model for each degree of obesity may then be stored in database 130. Referring to FIG. 6, a three-dimensional side view of excitation models in the case of low body weight, normal body, and overweight body is shown. The shape of each model is defined such that the waist circumference is significantly different from the thigh circumference to the chest circumference according to the obesity rate.

3차원 신체 모델 생성부(140)는 사용자가 입력한 사용자 프로필 조건과 사용자의 키와 허리 둘레길이를 이용하여, 데이터베이스(130)에 저장되어 있는 복수 개의 표준 신체 데이터 중에서 사용자의 신체가 어느 표준 신체 데이터와 부합하는지 매칭하고, 매칭결과를 통해 3차원 신체 모델을 생성한다. 예를 들어, 측정된 사용자의 키와 허리 둘레를 기준으로 파악할 때, 사용자의 신체가 9가지의 표준 신체 중에서 “큰 키 & 중간 몸통”에 가까운 것으로 판단된 경우, 사용자의 3차원 신체 모델은 “큰 키 & 중간 몸통”을 갖는 표준 신체 이미지와 유사하도록 생성된다. 구체적으로, 각각의 표준 신체 데이터에 대하여 사용자의 키와 허리 둘레에 따라 가중치를 각각 달리 부여하고, 가중치가 반영된 각각의 표준 신체 데이터들을 선형적으로 합한다. 이때, 합한 결과를 통해 9가지의 표준 신체 중 어느 하나와 유사한 사용자의 3차원 신체 모델을 생성할 수 있다. 생성된 3차원 신체 모델은 사용자의 몸통 전체를 나타내는 모델로서, 사용자의 얼굴은 선택적으로 반영될 수 있다. The three-dimensional body model generation unit 140 generates a three-dimensional body model based on the user profile condition inputted by the user, the user's key and the waist circumference length, Match the data and generate a three-dimensional body model through the matching result. For example, when the user's body is judged to be close to the " large key & middle body " among the nine standard bodies, the three-dimensional body model of the user is " Large key & middle < / RTI > torso ". Specifically, each of the standard body data is weighted according to the user's key and waist circumference, and the standard body data reflecting the weight is linearly summed. At this time, the combined result can be used to create a user's three-dimensional body model similar to any of the nine standard bodies. The generated three-dimensional body model is a model representing the entire body of the user, and the user's face can be selectively reflected.

3차원 신체 모델 수정부(150)는 생성된 3차원 신체 모델을 세부적으로 수정하여 2차적인 3차원 신체 모델을 생성한다. 생성된 3차원 신체 모델은 표준 신체 데이터와 키, 허리 둘레길이만을 기준으로 생성된 것이므로, 실제 사용자의 신체와 대략적인 형상이 비슷할 뿐 세부적인 부위까지 모양이나 길이가 동일하지 않다. 따라서, 이러한 부분을 보정하기 위하여, 3차원 신체 모델 수정부(150)는 측정된 길이 중 키와 허리 둘레길이를 제외한, 각 관절의 위치, 아랫팔 길이, 윗 팔 길이, 종아리 길이, 허벅지 길이, 가슴둘레길이, 몸통의 너비 등과 같은 세부적인 신체 부위 정보를 이용하여 3차원 신체 모델을 수정한다. The three-dimensional body model modifier 150 modifies the generated three-dimensional body model in detail to generate a secondary three-dimensional body model. Since the generated three-dimensional body model is generated based on only the standard body data, key, and waist circumference, the shape and the approximate shape of the actual user are similar, but the shapes and lengths are not the same. Therefore, in order to correct such a portion, the three-dimensional body model correcting unit 150 calculates the position of each joint, the lower arm length, the upper arm length, the calf length, the thigh length, The three-dimensional body model is modified using detailed body part information such as the chest circumference, the width of the body, and the like.

또한, 3차원 신체 모델 수정부(142)는 비만율을 3차원 신체 모델 수정의 척도로 이용할 수 있다. 구체적으로, 3차원 신체 모델 수정부(142)는 사용자의 키와 허리 둘레를 이용하여 비만지수를 계산할 수 있다. 3차원 신체 모델 수정부(142)는 계산된 비만지수에 따라 데이터베이스(130)에 저장되어 있는 비만율 테이블을 참고로 하여 사용자의 비만정도를 결정한다. 이어서, 3차원 신체 모델 수정부(142)는 결정된 비만정도에 따른 3차원 신체 모델의 형상을 참고로 하여 사용자의 3차원 신체 모델을 수정하는 데에 반영한다. 예를 들어, 비만정도가 “과체중”인 경우, 허리 둘레, 가슴둘레, 허벅지둘레가 더욱 두꺼워지도록 사용자의 3차원 신체 모델이 수정될 수 있다. 한편, 비만율 측정에 있어, 사용자의 몸무게도 추가 입력변수가 된다면 더욱 정확한 비만율을 측정할 수 있을 것이며, 그에 따라 더욱 정확한 3차원 신체 모델의 수정이 가능할 수 있을 것이다.In addition, the three-dimensional body model correction unit 142 can use the obesity rate as a measure of the correction of the three-dimensional body model. Specifically, the three-dimensional body model correction unit 142 can calculate the obesity index using the user's key and waist circumference. The three-dimensional body model correction unit 142 determines the degree of obesity of the user with reference to the obesity rate table stored in the database 130 according to the calculated obesity index. Then, the three-dimensional body model correction unit 142 reflects the modification of the user's three-dimensional body model with reference to the shape of the three-dimensional body model according to the determined degree of obesity. For example, if the degree of obesity is " overweight ", the user's three-dimensional body model may be modified so that waist circumference, chest circumference, thigh circumference become thicker. On the other hand, in the measurement of obesity rate, if the user's weight is also an additional input variable, more accurate obesity rate can be measured, so that a more accurate 3-dimensional body model can be corrected.

표시부(160)는 수정된 사용자의 3차원 신체 모델을 표시하여 사용자에게 제공한다. 표시부(160)는 영상을 표시할 수 있는 디스플레이 장치, 스크린 등으로 이루어질 수 있다. The display unit 160 displays the modified three-dimensional body model of the user and provides it to the user. The display unit 160 may include a display device, a screen, or the like capable of displaying an image.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따르는 깊이 정보 기반으로 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 방법에 관하여 도 7을 통해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method of generating a three-dimensional body model based on depth information according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

먼저, 사용자는 본 발명의 일 실시예에 따르는 영상표시장치를 통해 신체를 촬영한다(S101). 영상표시장치의 깊이 카메라(110, 도 1 참조)를 통해 사용자의 신체가 촬영되며, 사용자는 사용자의 정면 입상이나 측면 입상 중 적어도 하나가 깊이 카메라(110)에 촬영되도록 포즈를 취한다. 정면 입상이 촬영될 경우, 도 2a에 나타난 모델의 포즈와 같이, 사용자가 양 팔을 들고 촬영한다면 더욱 정확한 깊이 정보가 추출될 수 있다. 한편, 허리 둘레길이를 측정하기 위해서는 정면 입상과 측면 입상에 대한 깊이 정보를 획득하는 것이 필요하므로, 더욱 정확한 신체 측정을 위해서는 사용자의 정면과 측면 입상 모두 촬영되는 것이 바람직하다.First, a user shoots a body through an image display device according to an embodiment of the present invention (S101). The body of the user is photographed through the depth camera 110 (see FIG. 1) of the image display apparatus, and the user poses such that at least one of the front or side granularity of the user is photographed by the depth camera 110. When the frontal standing image is photographed, more accurate depth information can be extracted if the user shoots with both arms, such as a pose of the model shown in FIG. 2A. On the other hand, in order to measure the waist circumference length, it is necessary to acquire depth information about the front and side surface granularity, and therefore, it is preferable that both frontal and lateral granularity of the user are photographed for more accurate body measurement.

이어서, 직선길이 측정부(121, 도 1 참조)는 신체 각 부위의 직선길이를 측정한다(S102). 전술한 바와 같이, 직선길이 측정부(121)는 사용자 신체의 가장자리에 대한 정보를 획득하고, 그로부터 신체 말단의 위치에 대한 정보를 획득한 뒤, 각 관절이나 중요 부위에 대한 정보를 획득한다. 그리고, 직선길이 측정부(121)는 최종적으로 획득한 관절이나 중요 부위의 위치를 검은색점으로 표시하여, 검은색점간의 거리를 통해 키를 비롯한 각 신체 부위의 직선거리를 측정할 수 있다.Then, the straight-line length measuring unit 121 (see Fig. 1) measures the straight length of each part of the body (S102). As described above, the straight-line length measuring unit 121 obtains information on the edges of the user's body, obtains information on the positions of the body ends thereof, and obtains information on the joints and important parts. The straight-line-length measuring unit 121 may measure the positions of the finally obtained joints or important parts with black points, and measure straight-line distances between the body parts including the keys through the distance between the black points.

그리고, 둘레길이 측정부(122, 도 1 참조)는 신체 각 부위의 둘레길이를 측정한다(S103). 전술한 바와 같이, 둘레길이 측정부(122)는 신체의 정면 입상 및 측면 입상에 대한 깊이 정보를 통해 각 부위의 정면 둘레 형태 및 측면 둘레 형태를 파악한다. 이어서, 정면 및 측면 둘레 형태를 이어 주기 위한 이음새의 위치를 검출한 뒤, 전체 둘레 형태를 완성함으로써, 허리 둘레길이를 비롯한 각 부위의 둘레길이를 측정할 수 있다.Then, the circumferential length measuring unit 122 (see Fig. 1) measures the circumferential length of each part of the body (S103). As described above, the circumferential length measuring unit 122 grasps the front circumferential shape and the side circumferential shape of each region through the depth information on the front and side grain phases of the body. Then, after the position of the joint for connecting the front and side circumferential shapes is detected, the circumferential length of each region including the waist circumference can be measured by completing the entire circumferential shape.

일 실시예에서, 둘레길이를 측정하는 단계는, 신체의 둘레길이를 측정하고자 하는 부위로부터 복수 개의 특징점을 추출하는 단계, 특징점 주변의 3차원 점 데이터를 추출하는 단계, 추출된 3차원 점 데이터로부터 복수 개의 특징점 사이를 잇는 직선에 수직인 점 데이터를 추출하는 단계, 및 복수 개의 특징점 사이를 잇는 직선에 수직인 점 데이터를 이용하여 신체의 둘레길이를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 이들 단계에 대해서는 둘레길이 측정부와 관련하여 도 8a 내지 8c를 참조하여 전술하였으므로, 자세한 설명을 생략한다. In one embodiment, the step of measuring the circumference length includes the steps of extracting a plurality of feature points from a region to measure the circumference of the body, extracting three-dimensional point data around the feature points, Extracting point data perpendicular to a straight line connecting the plurality of feature points, and measuring the circumferential length of the body using point data perpendicular to the straight line connecting the plurality of feature points. Since these steps have been described above with reference to Figs. 8A to 8C with respect to the circumferential length measuring unit, detailed description will be omitted.

이어서, 3차원 신체 모델 생성부(140, 도 1 참조)는 측정된 키 및 허리 둘레길이를 기반으로, 복수 개의 표준 신체 데이터를 이용하여 사용자의 3차원 신체 모델을 생성한다(S104). 구체적으로, 측정된 키 및 허리 둘레길이를 이용하여 사용자의 신체가 복수 개의 표준 신체 데이터 중 어느 것에 가까운지 판단한다. 예를 들어, 제 1 표준 신체 데이터, 제 2 표준 신체 데이터,..., 제 9 표준 신체 데이터가 정의될 때, 사용자의 키 및 허리 둘레길이가 제 2 표준 신체 데이터에 가까우며, 제 9 표준 신체 데이터에 가장 먼 것으로 판단될 수 있다. 이때, 제 2 표준 신체에 대하여 가장 높은 가중치를 적용하고, 제 9 표준 신체 데이터에 대하여 가장 낮은 가중치를 적용하며, 나머지 표준 신체에 대해서는 적절한 가중치를 적용한다. 그리고, 가중치가 적용된 각 표준 신체 데이터들을 선형적으로 더한 값을 통해 사용자의 3차원 신체 모델을 생성할 수 있다. Next, the three-dimensional body model generation unit 140 (see FIG. 1) generates a three-dimensional body model of the user using a plurality of standard body data based on the measured key and waist circumference length (S104). Specifically, the measured key and the waist circumference are used to determine whether the user's body is close to which of a plurality of standard body data. For example, when the first standard body data, the second standard body data, ..., the ninth standard body data are defined, the user's key and waist circumference are close to the second standard body data, It can be judged to be the most distant from the data. At this time, the highest weight is applied to the second standard body, the lowest weight is applied to the ninth standard body data, and the appropriate weight is applied to the remaining standard body. Then, the three-dimensional body model of the user can be generated by linearly adding each weighted standard body data.

예시적으로, 아래의 수학식 1 및 2는 3차원 신체 모델을 생성하기 위한 방식을 수학적으로 나타낸 것이다.Illustratively, equations (1) and (2) below mathematically illustrate a method for generating a three-dimensional body model.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112013066704113-pat00001
Figure 112013066704113-pat00001

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112013066704113-pat00002
Figure 112013066704113-pat00002

수학식 1에서 B는 생성된 3차원 신체 모델에 대한 값이다. wi(α,β)는 가중치이며, α,β 는 키 및 허리 둘레길이와 관련된 변수를 의미한다. 즉, 가중치는 키 및 허리 둘레길이에 따라 결정된다. 가중치는 수학식 2를 참고하면 알 수 있다시피, 모든 가중치의 합은 1이 되어야 한다. pi는 표준 신체 데이터를 의미한다. i는 표준 신체 데이터의 인덱스이고, n은 표준 신체 종류의 개수를 의미하는 것으로서, 표준 신체가 9가지로 정의되는 경우 n =9이며 i는 0 ~ 8까지 정의된다.In Equation (1), B is a value for the generated three-dimensional body model. wi (α, β) is a weight, and α and β are variables related to the key and waist circumference. That is, the weight is determined according to the key and the waist circumference. As can be seen from Equation (2), the sum of all the weights should be 1. pi denotes standard body data. i is an index of standard body data, n is the number of standard body types, n = 9 when standard body is defined as 9, and i is defined as 0 to 8.

그리고, 3차원 신체 모델 수정부(150, 도 1 참조)는 팔 길이, 다리 길이 등과 같은 신체의 세부 부위에 대한 데이터를 이용하여 3차원 신체 모델을 수정한다(S105). 3차원 신체 모델은 개략적으로 형성된 것이므로, 세부적인 신체 부위의 조정이 필요하다. 따라서, 팔 길이, 다리 길이, 가슴 둘레길이, 관절의 위치 등 세부적인 항목을 반영하여 3차원 신체 모델을 수정한다. 이때, 비만율을 측정하여, 3차원 신체 모델을 수정하는 데에 추가적으로 반영할 수도 있다.Then, the three-dimensional body model modifier 150 (see FIG. 1) modifies the three-dimensional body model using data on the detailed parts of the body such as arm length, leg length, and the like (S105). Since the three-dimensional body model is roughly formed, detailed body parts need to be adjusted. Therefore, the three-dimensional body model is modified by reflecting detailed items such as arm length, leg length, chest circumference, and joint position. At this time, the obesity rate may be measured and further reflected in the correction of the three-dimensional body model.

마지막으로, 수정된 3차원 신체 모델을 표시부(160, 도 1 참조)를 통해 표시한다(S106). 표시부(160)를 통해 사용자는 자신의 3차원 신체 모델을 눈으로 확인할 수 있다. 이때, 사용자의 신체는 3차원으로 표시될 수 있으나, 사용자의 배경 이미지는 2차원적인 모습 그대로 표시될 수도 있다. 즉, 카메라로 사용자를 촬영하여 사용자의 아바타를 표시부에 표시할 때, 사용자의 아바타는 3차원으로 처리되어 표시되나, 사용자의 아바타 뒤에 나타나는 배경은 그대로 2차원으로 처리되어 표시될 수 있다. Finally, the modified three-dimensional body model is displayed through the display unit 160 (see FIG. 1) (S106). The user can visually confirm his / her three-dimensional body model through the display unit 160. At this time, the user's body may be displayed in three dimensions, but the user's background image may be displayed in a two-dimensional manner. That is, when a user is photographed with a camera and the avatar of the user is displayed on the display unit, the avatar of the user is displayed in a three-dimensional manner, but the background displayed behind the avatar of the user can be processed and displayed in two dimensions.

이와 같이 본 발명의 일 실시예는, 복수 개의 표준 신체 데이터를 지정해두고, 사용자의 키와 허리 둘레길이 만을 이용하여 복수 개의 표준 신체 데이터를 통해 사용자의 3차원 신체 모델을 생성함으로써, 종래기술보다 더욱 빠르고 정확한 3차원 신체 모델을 생성할 수 있다. 리테일 ?에서와 같이 일반적인 상점에서 이러한 신체의 입체영상재생 기술은 3차원 신체 모델을 얼마나 정확하고 빠르게 생성하느냐가 관건이므로, 본 발명의 일 실시예는 이러한 본 발명의 기술분야에서 종래기술과 대비되는 큰 효과를 가져올 것으로 판단된다.As described above, according to an embodiment of the present invention, a plurality of pieces of standard body data are specified, and a three-dimensional body model of a user is generated through a plurality of pieces of standard body data using only a user's key and waist circumference length, You can create fast and accurate three-dimensional body models. Since the stereoscopic image reproduction technique of a body in a general store as in the retailer is a key to how accurately and rapidly a three-dimensional body model is generated, an embodiment of the present invention is not limited to the conventional art in the technical field of the present invention It will have a great effect.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

따라서, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Therefore, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also within the scope of the present invention.

100 : 장치 110 : 깊이 카메라
120 : 신체길이 측정부 121 : 직선길이 측정부
122 : 둘레길이 측정부 130 : 데이터베이스
140 : 3차원 신체 모델 생성부 150 : 3차원 신체 모델 수정부
160 : 표시부
100: Device 110: Depth camera
120: body length measuring unit 121: linear length measuring unit
122: circumference length measuring unit 130: database
140: Three-dimensional body model generation unit 150: Three-dimensional body model management system
160:

Claims (4)

깊이 카메라를 통해 사용자의 신체의 깊이 정보를 추출하여, 상기 신체의 각 부위의 직선길이 및 둘레길이 중 적어도 하나를 측정하는 단계;
상기 측정된 직선길이 및 둘레길이 중에서 상기 사용자의 키 및 허리 둘레길이 중 적어도 하나를 기반으로, 데이터베이스에 저장된 복수 개의 표준 신체 데이터를 참고로 하여 상기 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 단계;
상기 3차원 신체 모델 생성시 이용되지 않은 상기 신체의 각 부위의 위치, 직선길이 및 둘레길이 중 적어도 하나를 이용하여 상기 3차원 신체 모델을 수정하는 단계; 및
상기 수정된 3차원 신체 모델을 표시하여 상기 사용자에게 제공하는 단계;를 포함하되,
상기 복수 개의 표준 신체 데이터는 신체 각 부위의 직선길이 및 둘레길이 중 적어도 하나를 기준으로 분류되며,
상기 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 단계는,
상기 신체의 둘레길이를 측정하고자 하는 부위로부터 복수 개의 특징점을 추출하는 단계;
상기 특징점 주변의 3차원 점 데이터를 추출하는 단계;
추출된 상기 3차원 점 데이터로부터 상기 복수 개의 특징점 사이를 잇는 직선에 수직인 방향으로 배열된 점 데이터들을 추출하는 단계; 및
상기 복수 개의 특징점 사이를 잇는 직선에 수직인 방향으로 배열된 점 데이터들을 이용하여 상기 신체의 둘레길이를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 깊이 정보 기반으로 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 방법.
Extracting depth information of a user's body through a depth camera and measuring at least one of a straight length and a circumferential length of each part of the body;
Generating a three-dimensional body model of the user with reference to a plurality of standard body data stored in a database based on at least one of the measured straight line length and the circumference length of the user's key and waist circumference;
Correcting the three-dimensional body model using at least one of a position, a straight line length, and a circumference length of each part of the body that is not used in generating the three-dimensional body model; And
And displaying the modified three-dimensional body model to the user,
Wherein the plurality of standard body data are classified based on at least one of a straight length and a circumference length of each part of the body,
Wherein the generating the three-dimensional body model of the user comprises:
Extracting a plurality of feature points from a region where the circumference of the body is to be measured;
Extracting three-dimensional point data around the minutiae;
Extracting point data arranged in a direction perpendicular to a straight line connecting the plurality of feature points from the extracted three-dimensional point data; And
And measuring the circumference length of the body by using point data arranged in a direction perpendicular to a straight line connecting the plurality of feature points. The method of generating a three-dimensional body model of a user based on depth information .
제 1 항에 있어서,
상기 복수 개의 특징점은, 상기 신체의 둘레길이를 측정하고자 하는 부위의 양 말단에 위치한 점 및 상기 양 말단에 위치한 점 사이의 점을 포함하는 것을 특징으로 하는 깊이 정보 기반으로 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of minutiae include a point located at both ends of a region to measure a circumference of the body and a point between points located at both ends of the body. How to create.
사용자의 신체를 촬영하여 상기 사용자의 신체의 각 부위에 대한 깊이 정보를 추출하는 깊이 카메라;
상기 깊이 정보로부터 상기 신체의 각 부위의 직선길이 및 둘레길이 중 적어도 하나를 측정하는 신체길이 측정부;
신체 각 부위의 직선길이 및 둘레길이 중 적어도 하나 이상을 기준으로 분류된 복수 개의 표준 신체 데이터를 저장하는 데이터베이스;
상기 측정된 각 부위의 직선길이 및 둘레길이 중에서 상기 사용자의 키 및 허리 둘레길이 중 적어도 하나를 기반으로, 상기 복수 개의 표준 신체 데이터를 참고로 하여 상기 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 3차원 신체 모델 생성부;
상기 3차원 신체 모델 생성부에서 이용되지 않은 상기 신체의 각 부위의 위치, 직선길이 및 둘레길이 중 적어도 하나를 이용하여 상기 3차원 신체 모델을 수정하는 3차원 신체 모델 수정부; 및
상기 수정된 3차원 신체 모델을 표시하는 표시부를 포함하되,
상기 신체길이 측정부는,
상기 신체의 둘레길이를 측정하고자 하는 부위로부터 복수 개의 특징점을 추출하고, 상기 특징점 주변의 3차원 점 데이터를 추출하며, 추출된 상기 3차원 점 데이터로부터 상기 복수 개의 특징점 사이를 잇는 직선에 수직인 방향으로 배열된 점 데이터들을 추출하고, 상기 복수 개의 특징점 사이를 잇는 직선에 수직인 방향으로 배열된 점 데이터들을 이용하여 상기 신체의 둘레길이를 측정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 깊이 정보 기반으로 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 장치.
A depth camera for capturing a user's body and extracting depth information of each part of the user's body;
A body length measuring unit for measuring at least one of a linear length and a circumferential length of each part of the body from the depth information;
A database for storing a plurality of standard body data classified on the basis of at least one of a linear length and a circumference length of each part of the body;
Dimensional body model for generating the three-dimensional body model of the user with reference to the plurality of standard body data based on at least one of the measured length and the circumferential length of the user's key and waist circumference, A model generation unit;
A three-dimensional body model modifying unit for modifying the three-dimensional body model using at least one of a position, a straight-line length, and a circumference of each part of the body not used in the three-dimensional body model generation unit; And
And a display unit for displaying the modified three-dimensional body model,
The body length measuring unit includes:
Extracting a plurality of feature points from a region where the circumference of the body is to be measured, extracting three-dimensional point data around the feature points, extracting from the extracted three-dimensional point data a direction perpendicular to a straight line connecting the plurality of feature points And measuring the circumference length of the body by using point data arranged in a direction perpendicular to a straight line connecting the plurality of feature points. A device for generating a body model.
제 3 항에 있어서,
상기 복수 개의 특징점은, 상기 신체의 둘레길이를 측정하고자 하는 부위의 양 말단에 위치한 점 및 상기 양 말단에 위치한 점 사이의 점을 포함하는 것을 특징으로 하는 깊이 정보 기반으로 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 장치.
The method of claim 3,
Wherein the plurality of minutiae include a point located at both ends of a region to measure a circumference of the body and a point between points located at both ends of the body. The device to generate.
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