[发明专利]人体外形尺寸非接触式测量方法及测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种人体外形尺寸非接触式测量方法及测量系统，尤其涉及一种通过图像获取设备拍摄人体图像，利用特定算法分析图像以获得人体外形尺寸的测量方法，还涉及用于实施该非接触式测量方法的测量系统，属于计算机视觉技术领域。

背景技术

在服装设计、服装剪裁、建筑工程、人体工程学等诸多领域，获得特定个人或者群体的精确外形尺寸是开展工作的基本前提之一。特别是在服装剪裁领域，由于服装尺寸必须与人的外形相匹配，而每一个人的外形存在明显的个体差异，因此更加强调“量体裁衣”。但是，人们常用的测量方法是测量者借助如卷尺、直尺等工具，凭借测量者的工作经验，通过手工方式进行测量。这种测量方式不仅工作效率非常低下，而且不同测量者测得的数据也会存在较大的差异。因此，传统的手工测量方式难以满足大规模制作制式服装时，高速、准确地采集有关人员外形尺寸的实际需求。

近年来，人体测量学研究致力于通过人体骨骼、肌肉以及脂肪组织之间的关系来确定人体体形数据，以改进测量的方法来提高测量的效率和准确性。目前，相关的测量方法已经被国际标准化组织(Internationa1Organization for Standardization，简称ISO)确立为ISO7250标准：用于技术设计的人体测量基础项目(ISO7250：Basic human bodymeasurements for technologica1 design)。该标准通过识别特征来确定人体的外形尺寸。具体而言，根据人体的外部形状在人体明确定义若干人体特征点或根据潜在骨骼结构确定人体特征点的位置，进而通过人体特征点确定人体体形。

目前，已经有许多依据该标准设计的人体测量技术问世。例如，在美国专利4,201,226、4,872,268、5,327,907等中，提出了利用卷尺、测径器、测距仪等专用设备来测量人体外形尺寸的方法。这些技术只需要识别特定的人体特征点，在一定程度上简化了手工测量的步骤；同时，借助特定的算法对人体体形数据进行计算，可以增加测量的准确性。但是，即使是人体测量专家也有可能因为选择人体特征点的不同或在使用卷尺等工具时的压力改变而改变他们的最终测量结果。因此，这种依靠人工识别人体特征点的技术方案一方面影响了相关人体测量设备的工作效率，另一方面仍然没有从根本上消除影响测量数据准确性的人为因素。

另一方面，随着计算机视觉技术的发展，借助于数码相机的非接触式人体外形尺寸测量技术得到了一定的发展。例如在公开号为CN1596827的中国发明专利申请“一种人体计测分析方法”中，介绍了如下的测量方法：首先通过数码相机拍摄计测台上的人的外形，并且把由计测台承载人旋转特定角度拍摄的图片输入计算机，在计算机测量分析软件中提取物体外形轮廓，从而快速准确地测量出人体高度、宽度、厚度、角度、围度等数据项，在此基础上，分析人体体型特征，给出着装建议。在专利号为98218748.3的实用新型专利中，介绍了一种人体尺寸测量装置，有一个测量台，测量台上设有标识板，在测量台的两侧呈轴对称的位置设有摄像机和投影仪，摄像机背后设有黑色屏幕，摄像机的输出端与计算机的图像卡输入端电连接，所述投影仪上设有一个移动光栅，该光栅由步进电机通过螺杆传动机构驱动，有一个控制器通过接口模块与所述计算机连接。该实用新型可精确地测定人体特征尺寸和人体的三维表面形态。

但是，现有技术对人体特征点的识别能力比较有限，容易出现误判断，因此仍然需要借助人工辅助识别人体特征点，无法做到全自动测量。另外，现有技术中需要将测量步骤和校准步骤分别实施，然后将两个步骤获得的数据结合起来进行校准处理，因此图像校准的难度变大，精度也受到限制。这两方面的缺陷限制了基于计算机视觉的人体非接触式测量技术的进一步推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种人体外形尺寸非接触式测量方法。该方法通过特定算法自动识别二维图像中的人体特征点，并根据二维人体特征点所代表的数据生成三维人体特征点，从而按照预定的模型利用这些三维人体特征点计算人体尺寸数据。

本发明的另外一个目的在于提供一种用于实施上述人体外形尺寸非接触式测量方法的测量系统。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种人体外形尺寸非接触式测量系统，其特征在于：

所述系统包括拍摄室、图像生成器、图像处理器；

其中，图像生成器用于通过拍摄获取人体二维图像，所述图像生成器与图像处理器相连接；