專利名稱：一種人體形態(tài)特征的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人體形態(tài)的測(cè)量領(lǐng)域，特別是一種人體形態(tài)特征的測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
目前在人體形態(tài)測(cè)量領(lǐng)域，三維掃描技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)的采集和獲得方面。雖然有很多的三維系統(tǒng)或軟件可以打開和處理三維數(shù)據(jù)，但大多數(shù)屬于逆向工程建模類，不是專門的測(cè)量系統(tǒng)或軟件。這些軟件有的能夠進(jìn)行最基礎(chǔ)的直線和曲線距離間的測(cè)量，或者有的能夠進(jìn)行局部體積測(cè)量，但是測(cè)量的精度相對(duì)較低，測(cè)量的數(shù)據(jù)項(xiàng)很少，諸如體表角度或者局部(胸部)的細(xì)部數(shù)據(jù)很難獲得，所以已有的三維系統(tǒng)測(cè)量的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以用來描述人體的形態(tài)。目前尚沒有一套比較完善的對(duì)人體進(jìn)行測(cè)量的三維系統(tǒng)，通過三維掃描獲得的數(shù)據(jù)不能夠充分的應(yīng)用于測(cè)量領(lǐng)域，從而基于人體數(shù)據(jù)的諸多研究受到一定的限制。 為了解決以上問題，本發(fā)明做了有益改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種人體的形態(tài)特征的測(cè)量方法，將人體形態(tài)的三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為二維數(shù)據(jù)，從而能夠獲得人體詳細(xì)的形態(tài)數(shù)據(jù)，得出實(shí)用的參考數(shù)據(jù)。(二)技術(shù)方案本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種人體形態(tài)特征的測(cè)量方法，包括以下步驟I)通過掃描獲取人體形態(tài)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；2)將所述的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為二維圖像數(shù)據(jù)，該二維圖像數(shù)據(jù)包括正面投影圖、側(cè)面投影圖和背面投影圖，并將所述的二維圖像數(shù)據(jù)做標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)整操作；3)分別在所述的正面投影圖和背面投影圖上設(shè)定人體特征點(diǎn)，然后把所述的人體特征點(diǎn)從正、背面投影圖上映射在側(cè)面投影圖上，并把所述的圖像參數(shù)文件保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中；4)所述的圖像參數(shù)文件通過預(yù)先設(shè)定的測(cè)量模板，可得到人體形態(tài)特征數(shù)據(jù)。其中，步驟I)還包括以下步驟將所述的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行去除影響測(cè)量結(jié)果的雜點(diǎn)、填充漏洞處理。進(jìn)一步，步驟I)中還將處理后的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)另存。另外，所述的步驟2)具體包括以下步驟21)所述的人體三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為二維圖像數(shù)據(jù)，所述的二維圖像數(shù)據(jù)包括正面投影圖、側(cè)面投影圖和背面投影圖；22)將所述的二維圖像數(shù)據(jù)的坐標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一化，并將該二維圖像數(shù)據(jù)的點(diǎn)云斷點(diǎn)連成線；23)根據(jù)要測(cè)量的項(xiàng)目需求，人工確定人體左右分界線、確定RBP (右側(cè)胸點(diǎn))截面、提取輪廓，并交互確定零水平面。進(jìn)一步，所述的步驟2)中，預(yù)先對(duì)所述的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的掃描亮度進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)一步，所述的步驟3)具體包括以下步驟31)在正面圖和背面圖上設(shè)定人體特征點(diǎn)；32)把設(shè)定的人體特征點(diǎn)從所述正面、背面投影圖映射到側(cè)面投影圖，并計(jì)算側(cè)面圖上映射的兩個(gè)SNP (頸側(cè)點(diǎn))的中點(diǎn)； 33)保存正面、側(cè)面、胸部側(cè)面的點(diǎn)云圖像和輪廓圖像共6張圖像數(shù)據(jù)。此外，步驟I)中通過掃描獲得人體形態(tài)特征的*. asc格式的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。(三)有益效果與現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)1.三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為二維圖像數(shù)據(jù)的操作非常簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)獲取的途徑；2.使三維數(shù)據(jù)能夠充分使用，同時(shí)能夠轉(zhuǎn)化后的二維圖像補(bǔ)充三維的測(cè)量項(xiàng)目，測(cè)量數(shù)據(jù)量大，兩者互補(bǔ)有無。從而為確保后期人體研究的數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確度提供了保障；3.三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為二維圖像數(shù)據(jù)后，圖像更加清晰，更便于特征點(diǎn)的獲取和測(cè)量;4.根據(jù)快速測(cè)量需求獲取人體細(xì)部尺寸，并進(jìn)行人體形態(tài)分析，它是相關(guān)研究領(lǐng)域的重要參考資料；5.本發(fā)明為建立人體數(shù)據(jù)庫(kù)、人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)及人類工效學(xué)的相關(guān)研究提供了新的技術(shù)平臺(tái)。


圖1是本發(fā)明的操作流程示意圖；圖2是本發(fā)明的人體特征圖像轉(zhuǎn)化示意圖；圖3是本發(fā)明的胸部圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做一個(gè)詳細(xì)的說明。本發(fā)明提供一種人體形態(tài)特征數(shù)據(jù)的測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)需要使用如下裝置包括三維掃描系統(tǒng)、三維軟件、帶有存儲(chǔ)程序的計(jì)算機(jī)、3D to 2D Measurement System數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化軟件。參見圖1、圖2和圖3，本發(fā)明的人體形態(tài)特征的測(cè)量方法主要包括以下的步驟首先，步驟I是利用三維掃描系統(tǒng)對(duì)人體形態(tài)特征進(jìn)行掃描，獲得三維人體點(diǎn)云數(shù)據(jù)。優(yōu)選采用*. asc數(shù)據(jù)格式的三維掃描系統(tǒng)作為利用三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)二維圖像數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三維數(shù)據(jù)作為人體真實(shí)特征的描述，要獲得人體三維數(shù)據(jù)，可以通過三維全身掃描儀在5-lOs鐘內(nèi)對(duì)人體進(jìn)行掃描，然后通過數(shù)據(jù)的計(jì)算、補(bǔ)洞、前后片合并等處理，導(dǎo)出三維軟件通用數(shù)據(jù)格式*. asc格式，另存，以備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，同時(shí)保存的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)以后還可直接進(jìn)行三維測(cè)量。然后利用本技術(shù)將導(dǎo)出的*. asc格式的三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為二維圖像數(shù)據(jù)。本技術(shù)實(shí)現(xiàn)需要現(xiàn)有的三維掃描系統(tǒng)協(xié)助獲取人體或三維形態(tài)物體的三維數(shù)據(jù)，并且按照本技術(shù)要求導(dǎo)出*. asc格式；步驟2 :將三維掃描得到的*. asc格式的人體點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，三維數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為正面、側(cè)面和背面的三張二維的圖像數(shù)據(jù)，文件格式變??；步驟3 :同時(shí)將圖像坐標(biāo)統(tǒng)一，并將點(diǎn)云的斷點(diǎn)連成線。在此過程中根據(jù)三維獲取的圖像的效果進(jìn)行亮度調(diào)整，便于圖像測(cè)量；步驟4:然后根據(jù)要測(cè)量的項(xiàng)目需求，選擇測(cè)量功能，人工確定人體左右分界線、確定右胸點(diǎn)RBP (右側(cè)胸點(diǎn))截面(人工交互)、提取三維點(diǎn)云圖像輪廓，并確定地面點(diǎn)(交互確定零水平面)等操作進(jìn)行二維數(shù)據(jù)的測(cè)量前標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)整；
步驟5 :調(diào)整完畢后，在正面投影圖和背面投影圖上設(shè)定測(cè)量項(xiàng)目用到的人體特征點(diǎn)；步驟6 :把側(cè)面圖測(cè)量需要的特征點(diǎn)，從正面、背面投影圖映射到側(cè)面投影圖，計(jì)算得到側(cè)面投影圖上映射的兩個(gè)SNP (頸側(cè)點(diǎn))的中點(diǎn)；步驟7 :保存所要保存的參數(shù)文件,包括正面、側(cè)面、胸部側(cè)面的點(diǎn)云圖像、輪廓圖像，共6張圖像；步驟8 :打開相應(yīng)的參數(shù)文件，根據(jù)所保存的圖像上設(shè)定好的人體特征點(diǎn)，通過設(shè)定好的測(cè)量模板，自動(dòng)得到人體形態(tài)數(shù)據(jù)，將得到的數(shù)據(jù)自動(dòng)記載在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)里，并依據(jù)該數(shù)據(jù)計(jì)算出人體相關(guān)比例的數(shù)據(jù)。然后鏈接到其他系統(tǒng)分析人體特征。并根據(jù)不同用途和要求輸出數(shù)據(jù)報(bào)表及輸出一定比例的輪廓圖。按照此過程，將人體形態(tài)特征的三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為二維圖像數(shù)據(jù)。在該轉(zhuǎn)化過程中，可以處理單人數(shù)據(jù)，也可以利用SMS批處理數(shù)據(jù)。在胸部測(cè)量Breast Measure模塊，將已經(jīng)轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)參數(shù)文件打開，進(jìn)行標(biāo)定，根據(jù)設(shè)定好的特征點(diǎn)，自動(dòng)得到人體各局部厚度測(cè)量項(xiàng)(包括后頸突量、胸背突量、臀突量、前頸凹量、胸前突量、腹前突量、WL后厚和WL前厚)、上半身體軸測(cè)量項(xiàng)(包括上半身體軸角、后長(zhǎng)斜長(zhǎng)、后長(zhǎng)突出量、前長(zhǎng)突出量、胸背后突角、上半身前正中角、胸背上傾斜、胸背下傾斜、胸前上傾斜角、胸前下傾斜角等)、胸部細(xì)部測(cè)量項(xiàng)目(包括胸上角、胸下角、胸點(diǎn)夾角、胸點(diǎn)上垂直夾角、胸點(diǎn)下垂直夾角、傾斜胸凸量、水平胸凸量、乳房上斜長(zhǎng)、乳房下斜長(zhǎng)、乳房斜長(zhǎng)等)以及正面胸部測(cè)量項(xiàng)目(主要包括乳房局部角度及長(zhǎng)度)。除此之外，三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成二維圖像數(shù)據(jù)后，還可以導(dǎo)入到其它系統(tǒng)中進(jìn)行測(cè)量(如專利號(hào)為ZL 200410009356. 8的“一種人體計(jì)測(cè)分析方法”中的分析系統(tǒng)，可以獲得達(dá)152項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)，同時(shí)還可以計(jì)算出人體比例，分析人體特征，給出著裝建議)。所以，在上述測(cè)量得到的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，可分析出被測(cè)者的體型特征，其分析結(jié)果為服裝、醫(yī)學(xué)、美容、健身等領(lǐng)域的相關(guān)研究提供科學(xué)的參考依據(jù)。本技術(shù)通過軟、硬件的結(jié)合，首先可以減少手工大批計(jì)測(cè)時(shí)的勞動(dòng)力、勞動(dòng)時(shí)間，排除了因個(gè)人手工測(cè)量經(jīng)驗(yàn)不足所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)誤差，提高測(cè)量的精準(zhǔn)度。同時(shí)，本技術(shù)除了用于人體計(jì)測(cè)研究以外，也可以應(yīng)用于商業(yè)賣場(chǎng)，作為電子商務(wù)的前端產(chǎn)品，為客戶定單的實(shí)現(xiàn)提供可能。還可以用于獲取動(dòng)物、文物等實(shí)體的外形、尺寸，有很高的實(shí)用價(jià)值。以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有 等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種人體形態(tài)特征的測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟 1)通過掃描獲取人體形態(tài)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)； 2)將所述的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為二維圖像數(shù)據(jù)，該二維圖像數(shù)據(jù)包括正面投影圖、側(cè)面投影圖和背面投影圖，并將所述的二維圖像數(shù)據(jù)做標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)整操作； 3)分別在所述的正面投影圖和背面投影圖上設(shè)定人體特征點(diǎn)，然后把所述的人體特征點(diǎn)從正、背面投影圖上映射在側(cè)面投影圖上，并把所述的圖像參數(shù)文件保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中； 4)所述的圖像參數(shù)文件通過預(yù)先設(shè)定的測(cè)量模板，可得到人體形態(tài)特征數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體形態(tài)特征的測(cè)量方法，其特征在于，步驟I)還包括以下具體步驟將所述的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行去除影響測(cè)量結(jié)果的雜點(diǎn)、填充漏洞處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人體形態(tài)特征的測(cè)量方法，其特征在于，步驟I)中，還將處理后的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)另存。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體形態(tài)特征的測(cè)量方法，其特征在于，所述的步驟2)具體包括以下步驟 21)所述的人體三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為二維圖像數(shù)據(jù)，所述的二維圖像數(shù)據(jù)包括正面投影圖、側(cè)面投影圖和背面投影圖； 22)將所述的二維圖像數(shù)據(jù)的坐標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一化，并將該二維圖像數(shù)據(jù)的點(diǎn)云斷點(diǎn)連成線. 23)根據(jù)要測(cè)量的項(xiàng)目需求，人工確定人體左右分界線、確定RBP截面、提取輪廓，并交互確定零水平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體形態(tài)特征的測(cè)量方法，其特征在于，所述的步驟2)中，預(yù)先對(duì)所述的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的掃描亮度進(jìn)行調(diào)整。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體形態(tài)特征的測(cè)量方法，其特征在于，所述的步驟3)具體包括以下步驟 31)在正面圖和背面圖上設(shè)定人體特征點(diǎn)； 32)把設(shè)定的人體特征點(diǎn)從所述正面、背面投影圖映射到側(cè)面投影圖，并計(jì)算側(cè)面圖上映射的兩個(gè)SNP的中點(diǎn)； 33)保存正面、側(cè)面、胸部側(cè)面的點(diǎn)云圖像和輪廓圖像共6張圖像數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體形態(tài)特征的測(cè)量方法，其特征在于，步驟I)中通過掃描獲得人體形態(tài)特征的*. asc格式的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及人體形態(tài)的測(cè)量領(lǐng)域，具體是一種人體形態(tài)特征的測(cè)量方法，包括以下步驟通過掃描獲取人體形態(tài)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；將所述的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為二維圖像數(shù)據(jù)，該二維圖像數(shù)據(jù)包括正面投影圖、側(cè)面投影圖和背面投影圖；分別在所述的正面投影圖和背面投影圖上設(shè)定人體特征點(diǎn)，然后把所述的人體特征點(diǎn)從正、背面投影圖上映射在側(cè)面投影圖上，可得到人體形態(tài)特征數(shù)據(jù)。本發(fā)明將三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為二維圖像數(shù)據(jù)的操作非常簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)獲取的途徑；能夠?qū)⑥D(zhuǎn)化后的二維圖像補(bǔ)充三維的測(cè)量項(xiàng)目，從而為確保后期人體研究的數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確度提供了保障；還能夠根據(jù)快速測(cè)量需求獲取人體細(xì)部尺寸，并進(jìn)行人體形態(tài)分析。
文檔編號(hào)A61B5/107GK103006228SQ20121044767
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者鄭嶸, 胡曉丹, 張 浩, 黃海嶠, 李健, 段笑娟 申請(qǐng)人:北京服裝學(xué)院, 北京愛慕內(nèi)衣有限公司