一种人体形态特征的测量方法

摘要

本发明涉及人体形态的测量领域，具体是一种人体形态特征的测量方法，包括以下步骤：通过扫描获取人体形态的三维点云数据；将所述的三维点云数据自动转化为二维图像数据，该二维图像数据包括正面投影图、侧面投影图和背面投影图；分别在所述的正面投影图和背面投影图上设定人体特征点，然后把所述的人体特征点从正、背面投影图上映射在侧面投影图上，可得到人体形态特征数据。本发明将三维数据转化为二维图像数据的操作非常简单，简化了数据获取的途径；能够将转化后的二维图像补充三维的测量项目，从而为确保后期人体研究的数据测量的准确度提供了保障；还能够根据快速测量需求获取人体细部尺寸，并进行人体形态分析。

权利要求

1.一种人体形态特征的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过扫描获取人体形态的三维点云数据；

2)将所述的三维点云数据通过计算机自动转化为二维图像数据，该二维图像数据包括正面投影图、侧面投影图和背面投影图，并将所述的二维图像数据做标准化调整操作；

3)分别在所述的正面投影图和背面投影图上设定人体特征点，然后把所述的人体特征点从正、背面投影图上映射在侧面投影图上，并把图像参数文件保存在数据库中；

4)所述的图像参数文件通过预先设定的测量模板，可得到人体形态特征数据。

2.根据权利要求1所述的人体形态特征的测量方法，其特征在于，步骤1)还包括以下具体步骤：将所述的三维点云数据进行去除影响测量结果的杂点、填充漏洞处理。

3.根据权利要求2所述的人体形态特征的测量方法，其特征在于，步骤1)中，还将处理后的三维点云数据另存。

4.根据权利要求1所述的人体形态特征的测量方法，其特征在于，所述的步骤2)具体包括以下步骤：

21)所述的人体三维点云数据通过计算机自动转化为二维图像数据，所述的二维图像数据包括正面投影图、侧面投影图和背面投影图；

22)将所述的二维图像数据的坐标进行统一化，并将该二维图像数据的点云的断点连成线；

23)根据要测量的项目需求，人工确定人体左右分界线、确定RBP截面、提取轮廓，并交互确定零水平面。

5.根据权利要求1所述的人体形态特征的测量方法，其特征在于，所述的步骤2)中，预先对所述的三维点云数据的扫描亮度进行调整。

6.根据权利要求1所述的人体形态特征的测量方法，其特征在于，所述的步骤3)具体包括以下步骤：

31)在正面投影图和背面投影图上设定人体特征点；

32)把设定的人体特征点从所述正面、背面投影图映射到侧面投影图，并计算侧面投影图上映射的两个SNP的中点；

33)保存正面、侧面、胸部侧面的点云图像和轮廓图像共6张图像数据。

7.根据权利要求1所述的人体形态特征的测量方法，其特征在于，步骤1)中通过扫描获得人体形态特征的*.asc格式的三维点云数据。

说明书

一种人体形态特征的测量方法

技术领域

[0001] 本发明涉及人体形态的测量领域，特别是一种人体形态特征的测量方法。

背景技术

[0002] 目前在人体形态测量领域，三维扫描技术的应用比较广泛，主要应用于数据的采集和获得方面。虽然有很多的三维系统或软件可以打开和处理三维数据，但大多数属于逆向工程建模类，不是专门的测量系统或软件。这些软件有的能够进行最基础的直线和曲线距离间的测量，或者有的能够进行局部体积测量，但是测量的精度相对较低，测量的数据项很少，诸如体表角度或者局部（胸部）的细部数据很难获得，所以已有的三维系统测量的数据远远不足以用来描述人体的形态。目前尚没有一套比较完善的对人体进行测量的三维系统，通过三维扫描获得的数据不能够充分的应用于测量领域，从而基于人体数据的诸多研究受到一定的限制。

[0003] 为了解决以上问题，本发明做了有益改进。

发明内容

[0004] （一）要解决的技术问题

[0005] 本发明的目的是提供一种人体的形态特征的测量方法，将人体形态的三维数据转化为二维数据，从而能够获得人体详细的形态数据，得出实用的参考数据。

[0006] （二）技术方案

[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的：一种人体形态特征的测量方法，包括以下步骤：

[0008] 1）通过扫描获取人体形态的三维点云数据；

[0009] 2）将所述的三维点云数据通过计算机自动转化为二维图像数据，该二维图像数据包括正面投影图、侧面投影图和背面投影图，并将所述的二维图像数据做标准化调整操作；

[0010] 3）分别在所述的正面投影图和背面投影图上设定人体特征点，然后把所述的人体特征点从正、背面投影图上映射在侧面投影图上，并把所述的图像参数文件保存在数据库中；

[0011] 4）所述的图像参数文件通过预先设定的测量模板，可得到人体形态特征数据。

[0012] 其中，步骤1）还包括以下步骤：将所述的三维点云数据进行去除影响测量结果的杂点、填充漏洞处理。

[0013] 进一步，步骤1）中还将处理后的三维点云数据另存。

[0014] 另外，所述的步骤2）具体包括以下步骤：

[0015] 21）所述的人体三维点云数据通过计算机自动转化为二维图像数据，所述的二维图像数据包括正面投影图、侧面投影图和背面投影图；

[0016] 22）将所述的二维图像数据的坐标进行统一化，并将该二维图像数据的点云断点连成线；

[0017] 23）根据要测量的项目需求，人工确定人体左右分界线、确定RBP（右侧胸点）截面、提取轮廓，并交互确定零水平面。

[0018] 进一步，所述的步骤2）中，预先对所述的三维点云数据的扫描亮度进行调整。

[0019] 进一步，所述的步骤3）具体包括以下步骤：

[0020] 31）在正面图和背面图上设定人体特征点；

[0021] 32）把设定的人体特征点从所述正面、背面投影图映射到侧面投影图，并计算侧面图上映射的两个SNP（颈侧点）的中点；

[0022] 33）保存正面、侧面、胸部侧面的点云图像和轮廓图像共6张图像数据。

[0023] 此外，步骤1）中通过扫描获得人体形态特征的*.asc格式的三维点云数据。

[0024] （三）有益效果

[0025] 与现有技术和产品相比，本发明有如下优点：

[0026] 1．三维数据转化为二维图像数据的操作非常简单，简化了数据获取的途径；

[0027] 2．使三维数据能够充分使用，同时能够转化后的二维图像补充三维的测量项目，测量数据量大，两者互补有无。从而为确保后期人体研究的数据测量的准确度提供了保障；

[0028] 3．三维数据转化为二维图像数据后，图像更加清晰，更便于特征点的获取和测量；

[0029] 4．根据快速测量需求获取人体细部尺寸，并进行人体形态分析，它是相关研究领域的重要参考资料；

[0030] 5．本发明为建立人体数据库、人体尺寸标准及人类工效学的相关研究提供了新的技术平台。

附图说明

[0031] 图1是本发明的操作流程示意图；

[0032] 图2是本发明的人体特征图像转化示意图；

[0033] 图3是本发明的胸部图像数据转化示意图。

具体实施方式

[0034] 下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

[0035] 本发明提供一种人体形态特征数据的测量方法，实现该技术需要使用如下装置：包括三维扫描系统、三维软件、带有存储程序的计算机、3D to 2D Measurement System数据转化软件。

[0036] 参见图1、图2和图3，本发明的人体形态特征的测量方法主要包括以下的步骤：

[0037] 首先，步骤1是利用三维扫描系统对人体形态特征进行扫描，获得三维人体点云数据。优选采用*.asc数据格式的三维扫描系统作为利用三维数据转二维图像数据技术进行转换。三维数据作为人体真实特征的描述，要获得人体三维数据，可以通过三维全身扫描仪在5-10s钟内对人体进行扫描，然后通过数据的计算、补洞、前后片合并等处理，导出三维软件通用数据格式*.asc格式，另存，以备数据转化，同时保存的三维点云数据以后还可直接进行三维测量。然后利用本技术将导出的*.asc格式的三维数据转化为二维图像数据。本技术实现需要现有的三维扫描系统协助获取人体或三维形态物体的三维数据，并且按照本技术要求导出*.asc格式；

[0038] 步骤2：将三维扫描得到的*.asc格式的人体点云数据导入计算机，三维数据自动转化为正面、侧面和背面的三张二维的图像数据，文件格式变小；

[0039] 步骤3：同时将图像坐标统一，并将点云的断点连成线。在此过程中根据三维获取的图像的效果进行亮度调整，便于图像测量；

[0040] 步骤4：然后根据要测量的项目需求，选择测量功能，人工确定人体左右分界线、确定右胸点RBP（右侧胸点）截面（人工交互）、提取三维点云图像轮廓，并确定地面点（交互确定零水平面）等操作进行二维数据的测量前标准化调整；

[0041] 步骤5：调整完毕后，在正面投影图和背面投影图上设定测量项目用到的人体特征点；

[0042] 步骤6：把侧面图测量需要的特征点，从正面、背面投影图映射到侧面投影图，计算得到侧面投影图上映射的两个SNP（颈侧点）的中点；

[0043] 步骤7：保存所要保存的参数文件，包括正面、侧面、胸部侧面的点云图像、轮廓图像，共6张图像；

[0044] 步骤8：打开相应的参数文件，根据所保存的图像上设定好的人体特征点，通过设定好的测量模板，自动得到人体形态数据，将得到的数据自动记载在相应的数据库里，并依据该数据计算出人体相关比例的数据。然后链接到其他系统分析人体特征。并根据不同用途和要求输出数据报表及输出一定比例的轮廓图。

[0045] 按照此过程，将人体形态特征的三维数据转化为二维图像数据。在该转化过程中，可以处理单人数据，也可以利用SMS批处理数据。在胸部测量Breast Measure模块，将已经转化的数据参数文件打开，进行标定，根据设定好的特征点，自动得到人体各局部厚度测量项（包括：后颈突量、胸背突量、臀突量、前颈凹量、胸前突量、腹前突量、WL后厚和WL前厚）、上半身体轴测量项（包括：上半身体轴角、后长斜长、后长突出量、前长突出量、胸背后突角、上半身前正中角、胸背上倾斜、胸背下倾斜、胸前上倾斜角、胸前下倾斜角等）、胸部细部测量项目（包括：胸上角、胸下角、胸点夹角、胸点上垂直夹角、胸点下垂直夹角、倾斜胸凸量、水平胸凸量、乳房上斜长、乳房下斜长、乳房斜长等）以及正面胸部测量项目（主要包括乳房局部角度及长度）。

[0046] 除此之外，三维数据转化成二维图像数据后，还可以导入到其它系统中进行测量（如：专利号为ZL 200410009356.8的“一种人体计测分析方法”中的分析系统，可以获得达152项测量数据，同时还可以计算出人体比例，分析人体特征，给出着装建议）。所以，在上述测量得到的数据基础上，可分析出被测者的体型特征，其分析结果为服装、医学、美容、健身等领域的相关研究提供科学的参考依据。本技术通过软、硬件的结合，首先可以减少手工大批计测时的劳动力、劳动时间，排除了因个人手工测量经验不足所产生的数据误差，提高测量的精准度。同时，本技术除了用于人体计测研究以外，也可以应用于商业卖场，作为电子商务的前端产品，为客户定单的实现提供可能。还可以用于获取动物、文物等实体的外形、尺寸，有很高的实用价值。

[0047] 以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。