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服装行业的设计生产正进入自动化、高效率的时代,随着服装CAD技术的不断发展,人体尺寸测量已经由简单的人工接触式逐步转变为非接触式自动测量,如何在非接触情况下准确、快速地获取人体相关三维尺寸,是国内外很多企业、院校以及科研机构正在研究开发的主要课题。 目前,非接触式人体扫描在三维人体自动测量方面占有很大比率,而三维扫描技术已经被广泛应用于产品设计和开发,三维扫描仪其主要特点是通过扫描过程获取大量三维数据,建立人体三维数字模型计算出人体各部位尺寸,可分为四大类:激光扫描、红外线扫描测量法、密栅云纹测量法和摄影测量法。采用这些方法设计的产品已部分投入市场。三维人体扫描普遍存在价格昂贵、安装复杂、占用空间大以及必须暗房操作等问题。 针对这些问题,我们使用单个CCD照像机,拍摄人体正面和侧面的数字图像,进行三维立体标定,得到三维人体不同位置点的坐标。通过对数字图像的测量可以直接获取人体长度、宽度、厚度的二维尺寸,人体的胸围、腰围、臀围三个重要尺寸则不能直接量取,必须建立数学模型,进行围度拟合,将宽厚尺寸转换成人体相应的围度尺寸。因此,获得三围尺寸的准确数据是本测量方法的关键问题。 本文通过对一定数量的青年女子三围横截面曲线图形进行统计分析和研究,制定出曲线拟合方案——采用对数函数拟合三围曲线,并通过积分计算出三围尺寸,精度已达到服装设计与生产的要求,从而初步实现人体三围数据二维至三维的转换。 在获取图像信息的过程中,广泛使用CCD摄像装置拍摄人体数字图像。摄影镜头将空间物体成透视图像,在这种透视图像上直接进行人体尺寸测量,会造成测量误差,将透视图转化成投影图后进行测量,能有效地减小误差,本文根据几何光学成像原理和实验提出了转换的数学模型和方法。同时,光学成像过程中还存在几何畸变,本文分析了导致几何畸变的原因,根据光学成像原理和实验提出了校正的数学模型和方法。 根据系统工作的需要,该测量系统由背景光源、标定框、数码摄像机、电子计算机和打印机组成。整个系统具有操作简便,计算速度快捷,设备成本低廉、占地少、使用方便的特点。