对称人体是在三维扫描人体点云数据的基础上,对人体点云数据进行对称化处理得到的人体。本课题首先使用三维扫描设备获取人体点云数据,使用逆向工程软件对得到的点云数据进行预处理。使用横断面作为切割平面对人体进行切割,提取人体横断面曲线。使用椭圆傅立叶对横断面曲线进行拟合。对于黏连的横断面曲线,首先使用凸包算法进行预处理,再使用椭圆傅立叶进行拟合。对拟合后的人体腿部,手臂和躯干横断面曲线进行对称处理,并对对称后的人体进行泊松重建。本课题的研究工作主要包含以下几个方面:(1)基于椭圆傅立叶的人体横断面曲线拟合以及误差分析,使用三维扫描设备得到的人体点云数据包含有噪声点,从而影响提取到的人体横断面曲线的平滑,因此需要使用椭圆傅立叶拟合的方法去除横断面轮廓线上的噪声点。本文分析了影响椭圆傅立叶拟合人体横断面曲线的相关变量,提出了衡量椭圆傅立叶拟合效果的指标,确定相关变量如谐波次数,采样方法,采样间距的大小。(2)人体黏连横断面曲线的分离。受试验设备和人体扫描姿势的客观限制,使用横断面作为切割平面对人体进行切割时,在人体腋窝点处和裆底点处存在黏连的横断面曲线。直接使用椭圆傅立叶拟合该处的横断面曲线存在失真。本文使用凸包算法找到黏连曲线的凸包,根据原轮廓线上的点到凸包线段的距离确定分离点。使用三次样条插值的方法对分离后的横断面曲线进行插值,实现黏连横断面曲线的分离与补全。(3)人体横断面曲线的对称处理,使用横断面作为切割平面对人体进行切割,提取人体不同部位的横断面曲线。根据人体横断面曲线的几何特征对人体部位进行识别,分别为腿部,躯干和手臂横断面曲线。分别对这三个部位的横断面曲线进行重采样,平移,旋转插值等操作,实现人体不同部位的对称,建立人体分层结构。使用牛顿科茨积分公式对对称后的人体横断面曲线进行误差分析。(4)对称人体特征部位围度识别与测量以及对称人体的泊松重建。对扫描点云数据进行对称化处理后,对建立的人体分层结构每一层的围度进行计算,根据人体横断面曲线围度的变化特征识别人体上臂围,胸部,腹部,大腿围和小腿围特征部位的围度。对称后的人体是孤立的点云数据,使用泊松算法对对称后的人体进行泊松重建。