基于圖像處理技術(shù)的服裝視覺元素識(shí)別.pdf

1、視覺效果無疑是現(xiàn)代服裝最重要的方面。目前，業(yè)內(nèi)尚未建立起服裝視覺效果的自動(dòng)識(shí)別和量化體系，設(shè)計(jì)師或?qū)＜覒{借個(gè)人經(jīng)驗(yàn)對(duì)服裝視覺效果作出的判斷無法得到客觀檢驗(yàn)，大規(guī)模的服裝視覺元素采集和分析也難以開展。本研究在著裝人體基礎(chǔ)上，利用圖像處理和分析技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)服裝視覺元素進(jìn)行識(shí)別和量化，形成較為完整的服裝視覺元素評(píng)價(jià)體系，為服裝視覺效果的大規(guī)模采集和自動(dòng)化評(píng)估、服裝流行趨勢(shì)的跟蹤和預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)。本研究將著裝圖像視覺元素的識(shí)別分成四個(gè)方面：圖像前

2、期處理、人體部位識(shí)別、款式識(shí)別和色彩識(shí)別
　　在圖像的前期處理環(huán)節(jié)，首先對(duì)樣本圖像的尺寸大小和分辨率實(shí)施了控制，以統(tǒng)一圖像的規(guī)格和結(jié)構(gòu)；然后討論了二維OTSU算法和FCM算法在圖像分割問題上的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了改進(jìn)的算法用于著裝人體與背景的分割；研究運(yùn)用使用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)手段對(duì)著裝人體進(jìn)行了輪廓提取，并討論了形態(tài)因子導(dǎo)致的偏移問題及其補(bǔ)償辦法。
　　在人體部位識(shí)別研究中，首先定義了人臉特征區(qū)域，并建立了人臉與頭高之間的聯(lián)系，使用Ad

3、aBoost方法對(duì)圖像中的人臉進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)人臉與頭部、與身長(zhǎng)的關(guān)系對(duì)著裝人體輪廓進(jìn)行劃分，將人體由上而下劃分成頭、肩胸、胸腰、腰臀、大腿和小腿六大區(qū)段，為后續(xù)環(huán)節(jié)在著裝人體各個(gè)部位進(jìn)行更有針對(duì)性的分析與處理奠定了基礎(chǔ)。
　　在服裝款式識(shí)別方面，提取了圖像上各個(gè)區(qū)段的寬度，利用區(qū)段寬度比例關(guān)系提出了廓形系數(shù)的概念，用以表征服裝款式與各種常見服裝廓形的接近程度；對(duì)肩胸區(qū)段兩側(cè)的輪廓線進(jìn)行分析，提出了方向序列的概念，揭示了肩頸點(diǎn)和肩高

4、點(diǎn)在肩線上的特征，由此確定了肩頸點(diǎn)和肩高點(diǎn)的位置，計(jì)算出了肩斜角與落肩量；對(duì)胸腰區(qū)段的寬度進(jìn)行分析，揭示了腰部水平線在寬度曲線上的特征，由此確定了腰部水平線的位置，并計(jì)算出了腰寬和腰高；對(duì)腿部區(qū)段進(jìn)行分析，從寬度差分曲線上揭示了下擺線的特征，識(shí)別了下擺所在的位置，計(jì)算出了下擺高和下擺寬。
　　在服裝色彩識(shí)別方面，從HSV顏色模型出發(fā)，對(duì)著裝人體輪廓內(nèi)的色彩進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，得到了著裝人體的色相分布圖，在此基礎(chǔ)上按照同類色原則，將色相

5、環(huán)劃分成24個(gè)區(qū)域，得到區(qū)域分布圖，在區(qū)域分布圖上由占比最高的色相區(qū)域決定服裝色彩的主色調(diào)；在考慮面積影響的基礎(chǔ)上，建立了色相對(duì)比度公式，使得服裝色彩上的同類色、類似色、中差色及對(duì)比色得以計(jì)算和量化；建立了純度對(duì)比度公式及明度對(duì)比度公式，使得傳統(tǒng)上的純度對(duì)比和明度對(duì)比類型得以量化表達(dá)。
　　在色感覺的識(shí)別方面，從色彩三要素對(duì)軟硬、輕重即冷暖的影響出發(fā)，建立了硬度系數(shù)、重量系數(shù)和冷暖明確系數(shù)公式，使服裝視覺上的軟硬感、輕重感和冷暖感

6、得以量化表達(dá)；綜合硬度、重量和溫度感，分別考察著裝人體輪廓的左右兩部分，提出了平衡系數(shù)的概念，用以表征服裝視覺上的平衡感。從Lab色差的角度提出了粗糙系數(shù)的概念，用以表達(dá)面料的滑澀感，在著裝人體輪廓內(nèi)統(tǒng)計(jì)Lab色差，表達(dá)服裝視覺上的滑澀感。
　　在服裝閃光效果的識(shí)別方面，對(duì)圖像中做射線亮度跟蹤，得到亮點(diǎn)的亮度、面積和命中率，建立了亮點(diǎn)顯著系數(shù)公式，并討論了逼近控制對(duì)亮點(diǎn)顯著系數(shù)的影響；在亮點(diǎn)顯著系數(shù)的基礎(chǔ)上，提出了亮點(diǎn)骨架矩陣，通

7、過分析亮點(diǎn)骨架矩陣得出了閃光系數(shù)公式，用以表征裝飾性服裝上的閃光效果。
　　在服裝圖案花紋的識(shí)別方面，利用多尺度分析技術(shù)提出了全景圖的概念，用來考察服裝色彩重復(fù)性即圖案的連續(xù)性，從全景圖上得出了重復(fù)角和重復(fù)尺度，連續(xù)性參數(shù)由此確定；提出了共軛角系數(shù)，用來區(qū)分和識(shí)別二方連續(xù)和四方連續(xù)圖案。
　　在上述理論基礎(chǔ)上，本研究開發(fā)了服裝視覺元素采集與分析軟件，并與搭建的視覺元素采集硬件環(huán)境一起實(shí)現(xiàn)了服裝視覺元素采集與分析系統(tǒng)；利用該系