专利名称：服装在线人体尺寸测量方法
技术领域：
本发明属服装测量技术领域，特别是涉及一种服装在线人体尺寸测量方法。
背景技术：
服装的设计与制作是根据人体尺寸而操作的，获取人体尺寸需通过人体测量技术。人 体测量方法根据不同标准有不同的分类， 一般按照测量工具与人体关系分为直接测量法与 间接测量法。直接测量法，即接触式测量法，使用测试工具对人体进行接触式测量，得到 静态人体长、宽、厚及周表等体表面上的弯曲长度。间接测量法，通过某种媒介间接得到 人体构造、功能尺寸的方法。如廓体影像法、莫尔等高线法、三维人体测量法等。廓体影 像法是现场将人体轮廓拍摄到照片上，然后在照片上进行测量和分析。由于受到摄影长度
和像差的影响，此法拍摄距离需要在10米以上。采用此法摄像时可从人体正面、侧面、 背面按1/10縮尺拍摄。莫尔等高线法是通过三维光学测量，现场将所测人体用莫尔条纹
体表等高线图形化，可以得到体表的凹凸、断面形状、体表展开图等人体信息。三维人体 测量是以现代光学为基础，融光电子学、计算机图形学、信息处理、机械技术、电子技术、 计算机视觉、软件应用技术和传感技术等科学技术于一体的现场测量人体的测量技术。
随着科学技术的发展，人体测量技术不断变化和进步，其变化和发展趋势可归结为由接 触式测量向非接触式测量发展；由二维测量向三维测量发展；由手工测量向自动测量和利 用计算机测量、处理、分析数据并显示人体影像发展；由速度慢、误差大向快速、精确发 展。特别是，三维人体扫描仪由于其测量精度、便利性等优势被广泛运用于服装行业人体 测量过程中。常用的三维人体扫描有美国的Cyberware (TO4 and WBX)系统，日本的 Hamamatsu Body Line Scanner (Photonics UK)系统，美国的TC2 (Textile/Clothing Technology Center)系统，德国的TecMath (Vitus Pro, Vitus Smart, Pedus)系统，法 国的Telmat (SYMCAD)系统，英国的Wicks and Wilson (Wicks and Wilson Limited)系 统，另外还有英国的TCT International系统和Shoemaster系统等。
虽然三维人体测量法克服了直接测量法的种种不足，但测量时均要求被测体到测试设 备所在地进行现场测体，造成测量成本提高、实现难度较大、测量群体单一等问题，人体 测量技术的发展、服装行业步伐的加快都要求人体测量技术解决这一重要问题。当今社会 生活和工作节奏都加快，人们逐渐适应运用网络等现代高新技术实现生活日常需求快速、 便捷、精确的异地测量技术将成为人体测量技术发展的新方向。另外，军队等特殊群体的测量也可借助异地测量实现量身定制，异地测量技术将为国家形象建设提供必要的辅助工 具。而三维人体测量技术尽管精确、快速、便利，且能提供人体三维形态，但未能实现异 地测量的要求。
人体测量作为服装设计和制作的基础，对服装产品的质量提高十分重要。近些年来， 人体测量技术逐渐受到世界各国服装行业人士的重视，与人体测量、人体测量技术相关的 研究项目越来越多。国际研究机构认为"必须每十年各个国家对现有人体测量调查进行更 新或修订，从而反映生活水平、营养状况、教育水平和自然环境变化的影响"。日本HQL 协会(Research Institute of Human Engineering for Quality Life)提出了人体测量 和增进人类健康的计划。英国电子商务项目3D中心(3D Centre for Electronic Commerce Project)的SIZE UK项目于2001年9月正式启动，HUMAG (Human Measurement, Anthropometry and Growth Group)依托Loughborough大学也开展了类似的项目。美国 由CAESAR (Civilian American and European Surface Anthropometry Resource)组织、 美国汽车工业禾口航空业参与、Jantzen Inc, Lee Co., Levi Strauss and Co. ， Sara Lee Knit Products, Sears Manufacturing Company, Vanity Fair Inc.等公司参力口的人体领!l 量项目于1997年开始2000年结束，已经在美国、荷兰、意大利等国得到了广泛应用。TC2 公司开展了 SIZE AMERICA的研究项目，在13个城市随机测量了超过10500名18-66岁的 成年人。Jon Anderson已经开展了旨在建立新的服装号型数据库的项目。以上项目对人体 测量发展均做出了重要贡献， 一些项目涉及了对互联网的应用设想，但主要是在实现整个 商务平台的交流中应用，未能直接应用于人体测量环节，即未能采用互联网作为媒介实现 人体测量异地化。
我国大规模人体测量工作起步较晚，1974年成立了由六个省、市工商部门参加的全国 服装标准组，人体测量调查工作在全国21个省、市、区范围内进行，有2000多名技术人 员参加这一工作，采用直接测量法共测量了 40万人体。1986年，国家又组织有关方面在 全国六个自然区域的十个省市、自治区开展人体测量工作，仍以直接测量法为主，测得成 年男子和女子、少年男子和女子、儿童共计一万五千多人。随后国内许多学者和科研机构 对不同地区、不同人群进行人体测量和分析。
另外，近年来，国内外服装CAD技术日趋成熟，促进了三维人体测量技术的发展。美 国、法国、加拿大、英国、德国和日本等，从20世纪70年代中期开始三维人体测量技术 的研究，提出了许多新的测量原理和方法。我国对此研究起步较晚，20世纪80年代中后 期东南大学、东华大学等一批高等院校及研究院所才开始进行研究开发。其中东华大学服
4装学院利用普通光进行CAT研究，普通光测量系非穿透式测量，系统复杂，测量时间长。 2002年5月，东华大学与恒源祥联合开发基于CAT技术的男装版型与标准研究。通过对人 体4.5万个点的扫描，迅速获得人体的80多个数据，可以全面精确地反映人体体型情况， 测量结果使原来的四个号型增加到七个。2004年3月，广州大学纺织服装学院与法国著名 服装院校TPC学院携手开始建立我国最大的三维人体数据库，为制衣企业提供最新、最准 确的人体数据信息资料。东华大学与上海工程技术大学合作开发，通过直接测量与三维人 体测量相结合现场取得人体数据，再将人体数据存储于类似磁卡的IC卡中，实现了人体 数据的"异地化"。但国内的研究仍未从真正意义上实现人体测量的异地化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种运用家用网络平台和普通计算机实现真正意义 上的非接触式、异地人体测量的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种服装在线人体尺寸测量方法，
包括网络视频传输装置、图像预处理装置、图像转换装置和三维模型尺寸测量装置，所述 的测量方法包括下列步骤
(1) 网络视频传输装置通过常用的聊天工具和摄像头进行视频连线，将聊天窗口中 选中的正面、侧面和背面人体图像传输至图像存储管理器中，并将其导入图像 预处理装置；
(2) 图像预处理装置纠正人体图像在图像拍摄过程中存在的缺陷，将图像中人物区 域和背景区域区分开，选^(背景颜色和人体区域的颜色，提取人体轮廓图像， 并将其输入图像转换装置；
(3) 将图像预处理装置生成的人体轮廓图输入图像转换装置，根据正面、侧面和背 面轮廓图生成三维人体曲线；将图像转换装置中的标准三维人体模型的正面、 侧面和背面轮廓图也生成三维人体曲线，标准人体模型曲线和人体轮廓图生成 的曲线对比，得到人体每一部分的变形幅度，利用幅度变化将标准模型转化成 最终三维人体模型；
(4) 根据被测者的身高，得到空间单位长度，三维模型尺寸测量装置中的长度测量 装置通过测量三维人体模型各部位的直线距离，获得被测者人体各部位的长度 尺寸；围度测量装置通过测量三维人体模型各截面的周长，获得人体围度尺寸； 编辑装置通过选择三维人体模型上的关键点，任意设定需测量的部位，增减测量的点，提高测量精度。
步骤(1)所述的聊天工具为MSN或QQ;所述的人体图像是通过语音或文字信息告 知被测量者测体要求，运用远程传输将360度连续视频导入图像预处理装置；如网络条件 受限造成传输信号慢，可截取帧，将一系列帧导入图像预处理装置；图像以拍摄全身照为基准。
步骤(2)所述的修正图像拍摄过程中的缺陷包括纠正拍摄时由于镜头焦段不同造成 的透视变化，由于拍摄现场条件限制引起的对比度或背景光线不足。 有益效果
本发明实现了二维人体图像与三维人体模型的互相转换，具有很强的应用性和操作性， 能充分利用最常用的设备如家用网络平台、普通计算机、普通视频装置等，直接获得客户 体型数据进行个性化服务和为特殊人群服务(如军队)，异地客户实地量体，在异地裁衣、 制作，效果与实地操作一致。本发明操作程序简单、便利、快捷。
图1为本发明图像预处理装置的原理图。
图2为本发明图像转换装置的原理图。
图3为本发明人机交互主界面图。
图4为本发明长度测量示意图。
图5为本发明围度测量示意图。
图6为本发明编辑尺寸示意图。
图7为本发明实例演示图。
图8为本发明工作原理示意图。
具体实施例方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术 人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限 定的范围。
本发明装置包括网络视频传输装置、图像预处理装置、图像转换装置和三维模型尺 寸测量装置。设计师在上海与北京的客户通过常用的聊天工具进行视频连线，设计师通过语音或文 字信息告知客户测体准备工作，如要求穿着贴身的服装、人体与摄像头的距离、光线强 度等，使得客户能在摄像头前方便地、较准确地按要求进行360度旋转，通过网络信息对 接将视频工具抓取的图像导入图像预处理装置，网络信息对接方式有两种
1、 将远程传输过来的360度连续视频，导入到图像预处理装置。
2、 如网络条件受限(带宽不够等原因)造成传输信号慢，可截取帧，将一系列帧导
入到图像预处理装置。操作过程中，为确保被测者和摄像头之间的距离有效，本发明提供
了距离的有效范围以拍摄全身照为基准，视摄像头的镜头焦段而定， 一般定为3米。
设计师将聊天窗口中的图像抓取至图像存储管理器中，图像预处理装置先对客户图像 进行预处理，如纠正拍摄时由于镜头焦段不同造成的透视变化，由于拍摄现场条件限制 引起的对比度或背景光线不足等问题。经过预处理确认后，通过图像转换装置将平面图像 即客户人体图像生成对应的三维人体模型，设计师选取三维人体模型上服装设计制作所需
测量的部位，三维人体模型尺寸测量装置将精确地计算出人体尺寸，服装设计制作所需测 量的部位详见服装行业国家标准GB/T 16160-2008《服装用人体测量的部位与方法》。
如图1所示，网络视频传输装置抓取的图像导入图像预处理装置，修正图像中的缺陷， 并通过鼠标选取背景颜色和人体区域的颜色，用户每指定一次颜色，图像预处理装置就将 图像中有此颜色的区域添加到背景或人体区域，重复此过程，直到出现合适的人像轮廓。
如图2所示，输入上述预处理装置生成的正、侧面人体轮廓图，根据轮廓图生成三维 人体曲线。图像转换装置自带了一个标准的三维人体模型，将此模型的正、侧面轮廓也生 成三维人体曲线，将标准人体模型曲线和轮廓图生成的曲线对比，得到人体每一部分的变 形幅度，利用幅度变化将标准模型转化成最终三维人体模型。正面轮廓和侧面轮廓各处理 一次。
利用被测者的身高，得到空间单位长度。
(1) 测量直线距离用鼠标点击空间位置生成两个点，软件根据两个点的坐标差得
到空间直线距离。
(2) 测量截面周长用鼠标点击人体模型上任意点，生成一个截平面，用鼠标旋转 截平面的角度，使它垂直于被测模型，软件利用图形相交算法生成截平面和人体模型相交 的曲线。再用曲线积分数值计算方法算出曲线长度。
计算曲线长度数学公式如下设X为曲线上点坐标，l为曲线段长度，U为曲线参数。
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如图3所示，人机交互可互相切换左面三个小窗口和右面一个大窗口。每个窗口均可 进行缩放、移动和旋转，便于观看三维人体模型，对人体关键部位的形体结构进行观察和 研究，有利于从宏观角度把握人体尺寸的测量过程。主界面上的工具栏视服装设计的需求 而定，其作用是增加本发明的实用性。
如图4所示，三维模型尺寸测量装置中的长度测量装置通过测量三维人体模型各部
位的直线距离，获得被测者人体各部位的长度尺寸。
如图5所示，三维模型尺寸测量装置中的围度测量装置通过测量被测者人体各截面 的周长，获得人体围度尺寸。
如图6所示，三维模型尺寸测量装置中的编辑装置通过选择三维人体模型上的关键 点，使用该工具可任意设定需测量的部位，增减测量的点，用以提高测量精度。
测量部位参见服装行业国家标准GB/T 16160-2008《服装用人体测量的部位与方法》。 比如腰围的确定就是在腰部范围测量不同围度值，围度最小值的部位就定义为腰围尺寸， 相对应的部位就定义为腰围。
本发明的操作系统Windows 98、 Windows 98SE、 Windows ME、 Windows 2000 Professional、 Windows XP Home/Professional 。
最低配置
CPU: Pentiumll 266MHz以上；
内存至少64M内存； 硬盘至少200M可用空间；
IE- 5.0或更高版本。
建议配置
CPU: Pentium川450MHz以上；
内存128M以上内存； 硬盘500M可用空间；IE: 6.0。
权利要求
1.一种服装在线人体尺寸测量方法，包括网络视频传输装置、图像预处理装置、图像转换装置和三维模型尺寸测量装置，其特征在于所述的测量方法包括下列步骤(1)网络视频传输装置通过常用的聊天工具和摄像头进行视频连线，将聊天窗口中选中的正面、侧面和背面人体图像传输至图像存储管理器中，并将其导入图像预处理装置；(2)图像预处理装置纠正人体图像在图像拍摄过程中存在的缺陷，将图像中人物区域和背景区域区分开，选取背景颜色和人体区域的颜色，提取人体轮廓图像，并将其输入图像转换装置；(3)图像转换装置根据输入的人体轮廓图像的正面、侧面和背面轮廓图生成三维人体曲线，将图像转换装置中的标准三维人体模型的正面、侧面和背面轮廓图也生成三维人体曲线，将两者三维人体曲线进行比较，得到人体每一部分的变形幅度，利用幅度变化将标准模型转化成最终三维人体模型；(4)根据被测者的身高，确定空间单位长度；三维模型尺寸测量装置中的长度测量装置通过测量三维人体模型各部位的直线距离，获得被测者人体各部位的长度尺寸；围度测量装置通过测量三维人体模型各截面的周长，获得人体围度尺寸；编辑装置根据服装标准通过选择三维人体模型上的关键点，确定需测量的部位。
2. 根据权利要求l所述的一种服装在线人体尺寸测量方法，其特征在于步骤(1)所述 的聊天工具为MSN或QQ;所述的人体图像是通过语音或文字信息告知被测量者测体 要求，运用远程传输包括互联网，将360度连续视频导入图像预处理装置；如网络条 件受限造成传输信号慢，可截取帧，将一系列帧导入图像预处理装置；图像以拍摄全 身照为基准。
3. 根据权利要求1所述的一种服装在线人体尺寸测量方法，其特征在于步骤(2)所述 的纠正人体图像在图像拍摄过程中存在的缺陷，包括纠正拍摄时由于镜头焦段不同造 成的透视变化，由于拍摄现场条件限制引起的对比度或背景光线不足。
全文摘要
本发明涉及一种服装在线人体尺寸测量方法，包括网络视频传输装置、图像预处理装置、图像转换装置和三维模型尺寸测量装置，运用网络视频传输装置指导被测者的站姿和位置，并捕捉正、侧、背面的人体图像，将三个角度的人体图像导入图像预处理装置，提取人体轮廓，输入图像转换装置生成三维人体模型并校正，通过三维模型尺寸测量装置在三维人体模型上提取所需的人体尺寸。本发明具有很强的应用性和操作性，能充分利用最常用的设备如家用网络平台、普通计算机、普通视频装置等进行人体测量，无需特制的硬件设备，且操作程序简单、便利、快捷。
文档编号A41H1/00GK101564209SQ20091004720
公开日2009年10月28日 申请日期2009年3月6日 优先权日2009年3月6日
发明者琴 谢 申请人:琴 谢