三維人體參數(shù)自動(dòng)測(cè)量技術(shù)研究.pdf

1、人體參數(shù)可以為國防﹑工業(yè)﹑醫(yī)療衛(wèi)生和體育部門提供參考數(shù)據(jù),其除了在學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域具有重要意義之外,在商業(yè)領(lǐng)域也越來越體現(xiàn)出極大的價(jià)值,如:個(gè)性化服飾的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)、電子用品的仿生學(xué)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新、交通工具座椅的人性化設(shè)計(jì)等均用到了人體參數(shù)。近年來,隨著計(jì)算機(jī)視覺和三維人體掃描技術(shù)的不斷發(fā)展,同時(shí)也由于傳統(tǒng)的手工人體測(cè)量方法已經(jīng)很難滿足快速、準(zhǔn)確、大批量測(cè)量人體參數(shù)的需要,人體測(cè)量技術(shù)逐漸由手工向自動(dòng)、接觸式向非接觸式方向過渡。本文即采用非接觸式

2、三維人體參數(shù)自動(dòng)測(cè)量技術(shù),通過對(duì)中國國家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的研究,提出一種適用于中國成年人的人體特征提取方法,并采用我們改進(jìn)的“凸殼法”對(duì)人體參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量結(jié)果的對(duì)比方面,我們?cè)O(shè)計(jì)了一套用兩款商業(yè)應(yīng)用軟件來提取人體參數(shù)的方案,并將此方案所得到的人體參數(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工測(cè)量結(jié)果作為對(duì)比數(shù)據(jù)。文章具體內(nèi)容如下:
　　一、通過分析中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB10000-1988《中國成年人人體尺寸》[1]中的人體測(cè)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù),結(jié)合三維掃描技術(shù)中對(duì)人體的姿勢(shì)

3、要求,我們提出適合中國成年人的特征點(diǎn)坐標(biāo)提取方法:首先劃分出包含人體各個(gè)特征點(diǎn)的對(duì)應(yīng)人體特征域,然后結(jié)合服裝學(xué)和人體解剖學(xué)中對(duì)人體特征點(diǎn)的定義給出其三維定義,在劃分好的特征域內(nèi)提取人體特征點(diǎn)坐標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文對(duì)于適合中國成年人的特征域劃分方法是可靠的,人體特征點(diǎn)坐標(biāo)值的計(jì)算是準(zhǔn)確的。
　　二、在準(zhǔn)確提取到人體特征點(diǎn)坐標(biāo)值的基礎(chǔ)上,我們依據(jù)中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5703-2010《用于技術(shù)設(shè)計(jì)的人體測(cè)量基礎(chǔ)項(xiàng)目》[2]中對(duì)人體測(cè)

4、量基本項(xiàng)目的規(guī)定來自動(dòng)尋找相應(yīng)的人體特征平面,通過對(duì)點(diǎn)到平面距離以及平面外邊緣弧長(zhǎng)計(jì)算等算法對(duì)人體參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量。人體參數(shù)中的測(cè)量項(xiàng)目大致上可以分為兩類:長(zhǎng)度項(xiàng)目和圍度項(xiàng)目。人體參數(shù)中的長(zhǎng)度項(xiàng)目,如:臂長(zhǎng)、腿長(zhǎng)、乳點(diǎn)高等測(cè)量項(xiàng)目,采用空間兩點(diǎn)之間距離計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算;人體參數(shù)中的圍度項(xiàng)目,如:胸圍、腰圍、臀圍等測(cè)量項(xiàng)目,采用改進(jìn)的“凸殼法”進(jìn)行計(jì)算,該方法將三維點(diǎn)轉(zhuǎn)化到二維坐標(biāo)系中,簡(jiǎn)化了計(jì)算過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所采用的測(cè)量方法簡(jiǎn)